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Logica Computacional kowalski espanol, ...

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Roberto Antonio Kowalski,
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1 logica computacional kowalski espanol 1 logica computacional kowalski espanol Document Transcript

  • La Lógica Computacional y el Pensamiento Humano: Cómo ser artificialmente Inteligente escrito por el Profesor Emérito Robert A. Kowalski <rak@doc.ic.ac.uk> Imperial College, Reino Unido
  • Lógica Computacional y el pensamiento humano: Cómo ser artificialmente inteligente Robert Kowalski Departamento de Informática Imperial College London http://www.doc.ic.ac.uk/rak/ 21 de noviembre 2010 http://www.doc.ic.ac.uk/rak/papers/newbook.pdf) Para ser publicado por Cambridge University Press Page 1
  • Página 2 1 Prefacio La mera posibilidad de la Inteligencia Artificial (AI) - de las máquinas que puedenpensar y actuar de forma inteligente como los humanos - puede generar emociones fuertes. Mientras que algunos entusiastas están entusiasmados por la idea de que una máquina día puede llegar a ser más inteligentes que las personas, muchos de sus críticos ven como una perspectiva de horror. En parte debido a estas controversias atraen mucho la atención, uno de los logros más importantes de la IA ha pasado casi desapercibido: el hechoque muchos de sus avances también se puede utilizar directamente por la gente, para mejorar su propia inteligencia humana. El principal de estos avances es ComputacionalLógica. Lógica Computacional se basa en la lógica tradicional, que originalmentedesarrollado para ayudar a las personas piensan con mayor eficacia. Se emplea las técnicas dela lógica simbólica, que se ha empleado en crear los fundamentos de las matemáticasy lainformática. Sin embargo, en comparación con la lógica tradicional, La lógica Computacionales mucho más potente, y en comparación con la lógica simbólica, es muchomás simple y más práctico. Aunque las aplicaciones de lógica informática en la IA requieren el uso denotación matemática, sus aplicaciones en seres humanos no lo hacen. Como consecuencia de ello, he escrito la mayor parte de este libro, de manera informal, para llegar al mayor número deaudiencia posible. Porque el pensamiento humano es también objeto de estudio enmuchos otros campos, que se han basado en estudios relacionados en CognitivaPsicología, Lingüística, Filosofía, Derecho, Gestión de la Ciencia y de InglésComposición. De hecho, la variante de la lógica computacional presenta en este libro se basano sólo de la evolución de la lógica de la IA, sino también de muchos otrosla representación del conocimiento y de forma complementaria y competitiva problemala solución de paradigmas. En particular, se incorpora representaciones de procedimiento deconocimiento de AI y Computación, los sistemas de producción de AI yCiencia Cognitiva y análisis de decisiones de Ciencias de la Administración,Psicología cognitiva y filosofía. Debido Lógica Computacional tiene tantas aplicaciones y tantasrelaciones con otros campos, el, uso final ideal de este libro sería comotexto compañero para una licenciatura en el pensamiento práctico. Talcarrera sería combinar las virtudes tradicionales de los artes liberalesla educación de las habilidades de argumentación de la filosofía analítica, los rigores demétodo científico y los beneficios modernos de tecnología de la información. Lose proporcionará al estudiante el pensamiento transferible y comunicaciónhabilidades necesarias no sólo para los estudios más especializados, sino también para que los problemasno caigan en áreas perfectamente clasificados. Por lo que yo sé, nada que se aproxime a un curso tal grado existe en la actualidad; y por lo que puedo ver, no hay tal carrera es probable que exista en el cortofuturo. La lógica como disciplina académica, tal como existe hoy en día, está fragmentada
  • Página 3 2 entre las Matemáticas, Filosofía y Computación. Por otra parte, las aplicacionesprácticas de la lógica informal son en su mayoría enterradas en el interior otras disciplinas académicas, como Derecho, Ciencias de la Administración y Composición Inglés. Ninguna de estas disciplinas podrían acoger un curso como medida de su cuenta, y algunos les darían la bienvenida a una expansión de la lógica como en su propio campo. Tal vez un día, una institución educativa hará espacio para un títulocurso se centra en la manera de pensar. Mientras tanto, este libro se puede utilizar comoun suplemento a los cursos más convencionales. Para aquellos que ya tienencompletado su educación formal, que puede proporcionar una visión de un posiblemundo futuro. Al escribir este libro, me he tomado la molestia de evitar falsear lasujeta por un exceso de simplificación. Por esta razón, he incluido una serie decapítulos adicionales, más avanzados, que llenan en algunos de los contrariofaltan detalles técnicos. Estos capítulos se pueden saltar con seguridad por el informallector. Tomado por sí mismos, que proporcionan una introducción autónomo yreferencia a las bases formales de la Lógica Computacional utilizado en este libro. También he sido sensible al hecho de que, porque me dirijo a los problemas deEstilo de escritura Inglés, estoy invitando a la atención a las deficiencias de mi propiaestilo de escritura. En defensa, déjame sostengo que sin la ayuda de cómputoLógica, mi escritura sería mucho peor. Cuando comencé mis estudios universitarios en la Universidad de ChicagoHace años, mi escritura era tan mala que fallé el examen de colocación ytuvo que tomar una, sin crédito extra, curso de recuperación. Terminé el año con Asen todos mis otros temas, pero con una D en habilidades de escritura Inglés. Tardéaños para diagnosticar los problemas con mi forma de escribir y aprender cómo mejorarella. En el curso de hacerlo, aprendí más sobre la lógica práctica de lo que hice enninguno de mis cursos de lógica formal. Me gusta creer que mi escritura es mucho mejorhoy de lo que fue durante mi primer año en Chicago. Pero lo más importante, Esperamos que las lecciones que aprendí también será de utilidad para algunos de los lectores de este libro. Le di un curso corto sobre la base de este libro en el Centro Internacional de Lógica Computacional (CILC) 2008 Escuela de Verano en Computación Lógica y Ciencia Cognitiva. Una copia de las diapositivas que acompaña el curso puedese encuentra en: http://www.computational-logic.org/content/events/iccl-ss- 2008/lectures.php? Id = 24 Jacinto Dávila, se ha utilizado una versión anterior de este libro para un curso en Universidad de Los Andes, Venezuela. Aquí hay un enlace a su español Traducción: http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/jacinto/kowalski/logica- de-agentes.html
  • Página 4 3 Estoy muy agradecido a Jacinto, Tom Blackson, François Bry, Tony Burton, Keith Clark, Phan Minh Dung,, Maarten van Emden, Steffen Hoelldobler, Luis Pereira, Yongyuth Permpoontanalarp, Fariba Sadri, Keith Stenning, Dania Kowalska-Taylor, Sten-Ake Tarnlund, Jeff Thompson, Francesca Toni y Mike Tunstall por sus comentarios sobre los primeros borradores del libro. Para Bob, John y Mary
  • Página 5 4 Contenido Resumen y el Plan del Libro................................................................................. página 4 Introducción................................................................................................................... 14 Capítulo 1 lógico en el metro......................................................................................... 22 Capítulo 2 La psicología de la lógica............................................................................. 38 Capítulo 3 El zorro y el cuervo....................................................................................... 54 Capítulo 4 Buscar............................................................................................................ 65 Capítulo 5 La negación como fracaso..............................................................................75 Capítulo 6 Cómo convertirse en un ciudadano británico................................................. 92 Capítulo 7 El Piojo y el Explorador de Marte................................................................ 108 Capítulo 8 Objetivos de mantenimiento como la fuerza impulsora de la vida............... 123 Capítulo 9 El sentido de la vida..................................................................................... 141 Capítulo 10 Abducción................................................................................................... 150 Capítulo 11 El dilema del prisionero............................................................................. 160 Capítulo 12 Motivaciones Materia................................................................................. 171 Capítulo 13 El cambiante mundo.................................................................................. 182 Capítulo 14 La lógica y objetos..................................................................................... 196 Capítulo 15 bicondicionales........................................................................................... 206 Capítulo 16 Lógica Computacional y la tarea de selección........................................... 217 Capítulo 17 Meta-lógica.................................................................................................232 Conclusiones.................................................................................................................. 247 Capítulo A1 La sintaxis de la forma lógica.................................................................... 251 Capítulo A2 Verdad...................................................................................................... 267 Capítulo A3 adelante y razonar hacia atrás................................................................... 278 Capítulo A4 Modelos y Negación mínimo. .................................................................. 284 Capítulo A5 La Regla de Resolución........................................................................... 290 Capítulo A6 La lógica de la programación lógica abductiva…………………........... 301 Referencias.................................................................................................................. 318
  • Página 6 5 Resumen y Plan de la Reserva Debido a que este libro se extiende sobre una amplia variedad de temas, es útilresumir las relaciones entre los diferentes capítulos en un solo lugar. Sin embargo, en lugar de colocar este resumen al final del libro, donde todosde sus términos ya se han explicado en detalle, he decididopresentarlo aquí, en consonancia con el espíritu general del libro que es mejortrabajar hacia atrás desde el destino, que a tropezar hacia adelante, preguntándosea dónde va. Por lo tanto, este resumen puede ser leído o bien antes o después de que el cuerpo principal del libro. Pero también se puede leer en paralelo, para obtener una mejor orientación de los cómo se relacionan los distintos capítulos. Introducción. En Inteligencia Artificial, un agente es cualquier entidad, incrustadoen un mundo real o artificial, que se puede observar la evolución del mundo y llevar a caboacciones en el mundo para mantenerse en una relación armoniosa con elmundo. Lógica Computacional, tal como se utiliza en Inteligencia Artificial, es el agente delenguaje del pensamiento. Frases expresadas en este idioma representan las creencias del agente sobre el mundo tal como es y sus metas para la forma en que le gustaríaque sea. El agente utiliza sus metas y creencias para controlar su comportamiento. El agente utiliza las reglas de inferencia de la lógica computacional, aplicandoa sus ideas en forma lógica, a la razón del mundo y para obteneracciones para cambiar el mundo para su propio beneficio. Estas reglas de inferencia sontanto el razonamiento hacia adelante para derivar consecuencias de sus observaciones yrazonamiento hacia atrás para reducir sus metas de sub- objetivos y acciones. El agenteTambién puede utilizar el razonamiento hacia adelante para deducir consecuencias de las acciones candidatos,para ayudar a elegir entre los candidatos alternativos. Aunque el propósito principal de la lógica computacional es para representar unos pensamientos privados del agente y controlar su behavour, el agente puede también utilizarLógica Computacional para guiar sus comunicaciones públicas con otros agentes. Mediante la expresión de sus comunicaciones en una forma más lógica, un orador o escritor puede hacer que sea más fácil para el oyente o el lector de traducir loscomunicaciones en los pensamientos de su propia. Capítulo 1 lógico en el metro. El metro de LondresAviso de emergencia ilustra la manera en la que los significados de Inglés comunicaciones pueden ser entendidas como pensamientos en forma lógica. EnLógica Computacional, estos pensamientos tienen tanto una lógica y computacionalcarácter. Su carácter lógico es evidente en su uso explícito de lógicaconectivos, como cualquier, si corresponde, y, no, y su carácter computacional esmanifiesta en su uso como procedimientos para reducir metas a sub-objetivos. Porque
  • Page 7 6 de este carácter lógico y de cálculo dual, frases expresadas en esteformar también se conocen como programas lógicos. El aviso de emergencia también ilustra cómo el uso coherente de Ingléscomunicaciones pueden ser entendidas en términos de conexiones lógicas entrelos significados de esas comunicaciones y otros pensamientos en la web de un agentede las metas y creencias. Una vez que el agente ha realizado las conexiones, el agente puedeactivarlos mediante el razonamiento hacia adelante o hacia atrás, cuando surja la necesidad. Las conexiones que se activan con frecuencia se pueden contraer en los objetivos derivados o creencias, que pueden ser utilizados más directa y más eficaz en el futuro. Capítulo 2 La psicología de la lógica. El más influyente y ampliamenteargumento citado en contra de la lógica proviene de experimentos psicológicos sobrerazonando con frases del lenguaje natural en forma condicional. El másinterpretación popular de estos experimentos es que la gente no tiene capacidad de uso general natural para razonar lógicamente, pero se han desarrollado en cambio, a través de los mecanismos de la evolución darwiniana, especializada algoritmos para la solución de los problemas típicos que surgen en su entorno. En este capítulo I se discuten algunas de las cuestiones implicadas en la solución de estos tareas de razonamiento, y sostener que uno de los principales problemas con elexperimentos es que fallan en apreciar que la forma de un lenguaje naturalcondicional es sólo una aproximación a la forma lógica de su pretendidasignificado. Otro problema es que la interpretación de estos experimentos essobre la base de una comprensión inadecuada de la relación entreelconocimiento y el razonamiento. En Lógica Computacional aplicada a humanospensamiento, esta relación se puede expresar en lugar libremente como una ecuación: pensando = conocimiento especializado + razonamiento de propósito general. Capítulo 3 El zorro y el cuervo. La fábula de Esopo de la zorra y el cuervoilustra el razonamiento hacia atrás de un zorro astuto, para generar un plan paralograr la meta de tener el queso de un cuervo no tan inteligente. Contrasta laproactiva, el razonamiento hacia atrás del zorro con reactivo de gallo, adelanterazonamiento, para responder a la alabanza de la zorra al romper a cantar, con lo quedejando caer el queso a la tierra, donde el zorro puede recogerlo. Tanto el zorroy la razón del cuervo, de conformidad con las reglas de inferencia de ComputacionalLógica, pero el zorro tiene un mejor conocimiento del mundo, y cuenta con más maneras de gran alcance de la utilización de ese conocimiento para su propio beneficio. Si el cuervo sabía tanto como el zorro y fueron capaces de razonar proactivamente,pensar antes de actuar, entonces podría razonar hacia adelante desde la hipotéticadesempeño de sus acciones candidatos, predecir sus probables consecuencias, yelegir una acción alternativa, como el vuelo de distancia o tragar el queso, quelogra un estado que resulta más esperada de los asuntos. Capítulo 4 Buscar. En Lógica Computacional, un procedimiento de prueba consiste en un conjunto de reglas de inferencia y una estrategia de búsqueda. Las reglas de inferencia
  • Página 8 7 determinar tanto la estructura de las pruebas y el espacio de búsqueda de todas las posibles pruebas pertinentes a la solución de un objetivo. La estrategia de búsqueda determina el manera en la que se explora el espacio de búsqueda en la búsqueda de una solución. Muchas diferentes estrategias de búsqueda son posibles, tanto en paraleloestrategias, que exploran diferentes partes del espacio de búsqueda al mismo tiempo,y más primeras estrategias, cuyo objetivo es encontrar la mejor solución posible en elmenor cantidad de tiempo. Capítulo 5 La negación como fracaso. En la semántica computacionalLa lógica, el mundo es un lugar positivo, caracterizado por la atómica positivooraciones que son verdaderas en el momento. Debido a que el propósito final de unmetas y creencias del agente es la gestión de sus interacciones con el mundo, losforma sintáctica de los pensamientos del agente también tiene un sesgo positivo correspondiente. En muchos casos, sintácticamente pensamientos negativos surgen de la falta deobservar o sacar información positiva. La negación como fracaso es un modo natural de razonar de forma predeterminada con incompletoinformación, las conclusiones derivadas bajo la suposición de que el agente sabe todo, pero con gracia retirar esas conclusiones si hay nueva informaciónmuestra que ellos no tienen. También facilita formas de más alto nivel dela organización de las metas y creencias en las jerarquías de las normas y excepciones, enque las reglas representan sólo las condiciones más importantes, y losexcepciones añadir condiciones adicionales cuando se necesitan. Capítulo 6 Cómo convertirse en un ciudadano británico. La nacionalidad británicaLey es un conjunto de oraciones en inglés, que establece con precisión las condicionesen virtud del cual una persona puede adquirir, renunciar o ser privado de Britishciudadanía. La ley está diseñada para ser a la vez ambiguo, por lo que no es pocoduda sobre su significado previsto, y flexible, de modo que se puede aplicar alas circunstancias cambiantes. Su estilo Inglés se asemeja a la forma condicional desentencias en Lógica Computacional. Además de su uso de forma condicional, la Ley de nacionalidad británicailustra muchas otras características importantes de Lógica Computacional, incluyendola representación de las reglas y excepciones, y el razonamiento meta-nivel sobrelo que se necesita para que una persona, como tú o como yo, para satisfacer a la Secretaría de Estadoque la persona cumple los requisitos para la naturalización como ciudadano británico. A diferencia de la Ley de nacionalidad británica, la Universidad de MichiganLéase Cláusula de rescisión muestra cómo un ambigua, casi ininteligibleTexto Inglés se puede hacer comprensible reformulando enEstilo Lógica Computacional. Capítulo 7 El Piojo y el Explorador de Marte . Podría decirse que la mayor partemodelo computacional influyentes del pensamiento humano en Psicología Cognitivaes el modelo de sistema de producción, como se ilustra en este capítulo por la madera
  • Página 9 8 piojo y la Mars Explorer robot. Los sistemas de producción se combinan un trabajola memoria de los hechos atómicos con reglas de condición-acción de la forma si las condiciones entonces las acciones. La memoria de trabajo es como un modelo de la situación actual de la mundo, y las reglas son como las metas y creencias de un agente. Las reglas de condición-acción están integradas en una observación-pensamiento-ciclo de toma de acción y se ejecutan haciendo coincidir las condiciones de reglascon los hechos en la memoria de trabajo y la generación de las acciones de reglasacciones candidatos. Esta forma de ejecución se llama encadenamiento hacia adelante, que es similar al razonamiento hacia adelante. Si más de una acción candidatogenerada de esta manera, a continuación, un proceso, llamado resolución de conflictos, se utiliza pararesolverá el empate. La acción elegida se ejecuta a continuación, cambiarel estado de la memoria de trabajo, la simulación de la forma de las acciones de un agentecambiar el estado del mundo. Desde un punto de vista lógico, hay tres tipos de condición-acciónreglas: reglas de reactivos, que son como instintiva estímulo-respuestaasociaciones, las reglas de reducción de metas, que reducen las metas a sub-objetivos porencadenamiento hacia adelante, y las reglas de razonamiento hacia adelante, que realizan genuinarazonamiento lógico hacia adelante. Capítulo 8 Objetivos de mantenimiento como la fuerza impulsora de la vida. Lamodelo de agente se presenta en este libro combina las funcionalidades de la lógica y sistemas de producción en un marco lógico. El marco lleva desdesistemas de producción del ciclo de observación-pensamiento-decisión-acción, perosustituye a las reglas de condición-acción por objetivos y creencias en la forma lógica decondicionales. Sustituye reglas reactivas de objetivos de mantenimiento utilizados para razonarforwards, las reglas de objetivos de reducción de las creencias se utilizan para razonar hacia atrás, yforward reglas de razonamiento por creencias utilizados para razonar hacia adelante. En el modelo de agente lógico, el ciclo agente responde a las observaciones del medio ambiente por delante de razonamiento con las creencias, hasta que se obtiene unaconclusión de que coincide con una de las condiciones de una meta de mantenimiento. Lorazones al revés, para comprobar las demás condiciones de la meta de mantenimiento. Sitodas las condiciones de la meta de mantenimiento se muestran para mantener de esta manera, serazones delante un paso, que se deriva la conclusión de la meta de mantenimientocomo una meta de logro. A continuación, comienza a razonar hacia atrás con sus creenciasreducir la meta de logro de un plan de acciones candidatos. Se decideentre las diferentes acciones candidatas, y comienza a ejecutar un plan. Sinecesario, detiene la ejecución del plan, para procesar otrosobservaciones, intercalado el plan con otros planes. Capítulo 9 El sentido de la vida. El marco lógico de laprecede capítulo ve la vida de un agente controlado por los cambios quetienen lugar en el mundo, por sus propias metas y creencias, y por las decisiones de laagente
  • hace entre las diferentes formas de lograr sus objetivos. La combinaciónde sus creencias y sus objetivos de más alto nivel genera una jerarquía de objetivos y Página 10 9 sub-objetivos. Sin embargo, en aras de la eficiencia, esta jerarquía puede ser se derrumbó en una colección de asociaciones estímulo-respuesta más directa, cuyos objetivos originales ya no son evidentes, pero están implícitos y emergentes. En Inteligencia Artificial y Computación en general, es común para un diseñador inteligente para implementar un agente artificial que no se contener una representación explícita de sus objetivos de alto nivel. El diseñador es conscientes de los objetivos del agente, sino que el propio agente no es. Por lo que el agente es refiere, su vida puede parecer completamente sin sentido. En este capítulo, contrastamos la vida aparentemente sin sentido de unimaginario, cochinilla artificial, con la vida más significativa de unagente inteligente, en el que las asociaciones estímulo-respuesta y el conocimiento deobjetivos de alto nivel se combinan. Capítulo 10 Secuestro (Abduction). Una de las principales funciones de las creencias de un agente espara representar las relaciones causales entre sus experiencias. Utiliza el agenteestas representaciones causales tanto de manera proactiva para generar planes para lograr sumetas y preactively para derivar consecuencias de las acciones candidatas para ayudar aelegir entre las acciones candidatos alternativos. Sin embargo, el agente también puedeutilizar las mismas creencias causales abductivamente para generar hipótesis para explicar suobservaciones y para deducir consecuencias de hipótesis candidatos para ayudar aelegir entre hipótesis alternativas. Este proceso de generación yelección de hipótesis para explicar las observaciones se llama secuestro. Al igual que el razonamiento por defecto con la negación como fracaso, el secuestro es revocable enel sentido de que la información nueva puede causar una conclusión derivada previamenteser retirada. Capítulo 11 El dilema del prisionero . El problema de decidirentre las explicaciones abductivas alternativas de una observación es similar a laproblema de decidir entre acciones alternativas, que se ejemplifica por el Dilema del Prisionero. En este capítulo, vemos cómo un agente puede utilizar un combinación de Lógica Computacional y teoría de la decisión de decidir entre alternativas. Según la teoría de la decisión, el agente debe elegir unalternativa que tiene el mejor resultado esperado. El resultado que se espera de unacción se determina mediante la combinación apropiada juicios de la utilidad (oconveniencia) de las consecuencias de la acción de las sentencias de la probabilidad(O la probabilidad) de que la consecuencia vaya a ocurrir. Decisión de la teoría es una teoría normativa, que exige detalladaconocimiento de los servicios públicos y las probabilidades, pero deja de lado las motivaciones de unlas acciones del agente. En la práctica, los agentes más típicamente emplean objetivos heurísticos y creencias (o reglas de oro), que se aproximan a las normas de decisiones teóricas. Pero heurística menudo se pierden. Cuando es importante para tomar decisiones más inteligentes, es mejor utilizar el marco más amplio del ciclo del agente, aanalizar las motivaciones de las acciones y asegurar que una amplia gama dese exploran alternativas.
  • Página 11 10 Capítulo 12 Motivaciones Materia. DecisiónTeoríaconduceateorías consecuencialistas de la moral, que juzgan el estado moral de las accionessimplemente en términos de sus consecuencias. Sin embargo, en los estudios psicológicos y losla ley, la gente juzgar las acciones, tanto en términos de sus consecuencias y en términos desus motivaciones. Mostramos cómo Lógica Computacional puede modelar como moraljuicios mediante el uso de restricciones para evitar acciones que se considerenmoral o legalmente inaceptable. Capítulo 13 El mundo en cambio. La vida de un agente es una continuadificultades para mantener una relación armoniosa con el mundo siempre cambiante. El agente asimila sus observaciones de la situación cambiante del mundo, yrealiza acciones para cambiar el mundo a cambio. El mundo tiene una vida propia, que sólo existe en el presente, la destrucción de supasado y ocultando su futuro. Para ayudarle a sobrevivir y prosperar en tal cambiomedio ambiente, un agente inteligente utiliza las creencias sobre la causa y el efecto,representado en su lenguaje del pensamiento. En este capítulo se investiga enmayor detalle la representación lógica de tales creencias causales y elrelación semántica entre esta representación lógica y el cambio mundo. Capítulo 14 Lógica y Objetos. Mientras que en la Psicología Cognitiva los sistemas de producción son el principal competidor de la lógica, en el cálculo del principalcompetidor Orientación a Objetos. En el camino orientado a objetos de ver elmundo, el mundo se compone de objetos que interactúan mediante el envío y recepción demensajes. Objetos responden a los mensajes mediante el uso de métodos encapsulados,invisible para otros objetos, y heredado de métodos asociados conclases generales de los objetos. Lógica Computacional es compatible con la orientación a objetos, si los objetosson vistos como agentes, los métodos son vistos como metas y creencias y mensajesson vistos como un agente de suministrar información o solicitar la ayuda deotra. Visto de esta manera, la principal contribución de Orientación a Objetos esdoble: Se destaca el valor tanto de los conocimientos estructuración (objetivos ycreencias) en módulos relativamente independientes, y de la organización queconocimiento en jerarquías abstractas. Capítulo 15 bicondicionales. En este capítulo se explora la idea de quecreencias condicionales son bicondicionales disfrazados. Por ejemplo, dada sólolas dos condiciones alternativas que pueden causar un objeto se vea rojo: un objeto se ve roja si el objeto es de color rojo. un objeto se ve rojo si iluminado por una luz roja. los dos condicionales pueden ser entendidas como pie para el bicondicional:
  • Página 12 11 un objeto se ve roja si y sólo si el objeto es rojo o el objeto es iluminado por una luz roja. Tanto la negación como fracaso y el secuestro puede ser entendida como el razonamiento con tales como bicondicionales equivalencias, en sustitución de las fórmulas atómicas que coinciden la celebración por la disyunción de condiciones (conectado por o) que implica la celebración. Capítulo 16 Lógica Computacional y el Grupo de Selección. En estecapítulo volvemos al problema de explicar algunos de los resultados deexperimentos psicológicos sobre razonamiento con condicionales. Investigamoslas diferentes maneras en que la Lógica Computacional explica estos resultados,dependiendo de si la condición se interpreta como un objetivo o como una creencia. Si sees interpretado como una creencia, a continuación, a menudo es natural para interpretar el condicionalespecificando las únicas condiciones bajo las cuales la conclusión se mantiene. Esteexplica uno de los dos principales errores que la gente comete cuando se razonacon condicionales, cuando se juzga por las normas de la lógica clásica. El otro error principal es que la gente a menudo no razonar correctamente connegación. Este error se puede explicar en parte por el hecho de que de un agenteobservaciones son normalmente representados por oraciones atómicas positivas, y queconclusiones negativas tienen que ser derivados a partir de observaciones positivas. En muchoscasos esta derivación es más fácil con los objetivos condicionales que con condicionalcreencias. Capítulo 17 Meta-lógica . En este capítulo se explora cómo meta-lógica puedeser utilizado para simular el razonamiento de otros agentes, y para resolver los problemas queno se pueden resolver en el lenguaje objeto solo. Ilustramos esto con unvariante del rompecabezas de hombre sabio, y con el teorema de Gödel que no son ciertaspero las sentencias no se pueden probar en la aritmética. Conclusiones. Este último capítulo da un paso atrás de los detalles,y toma una mirada más amplia a la finalidad principal del libro, que es mostrar cómoLógica Computacional puede conciliar paradigmas en conflicto para explicar yguiar el comportamiento humano. También sugiere cómo Lógica Computacional puedeayudar a conciliar los conflictos en otras áreas. Capítulo A1 La sintaxis de la forma lógica. Este adicional, máscapítulo oficial da una formulación más precisa de la lógica computacional comola lógica de las oraciones que tienen la forma condicional si las condiciones entonces conclusióno equivalente que tiene la forma final si las condiciones. En su forma más simple forma, la conclusión de un condicional es una expresión atómica, que consiste en una predicado y una serie de argumentos. Las condiciones son una conjunción
  • Página 13 12 (Conectadas por y) de las expresiones atómicas o las negaciones de la energía atómica expresiones. En este capítulo, comparo la forma condicional de la lógica de la normala lógica clásica. Yo sostengo que la lógica clásica es la lógica condicional, lo más naturallenguaje es el lenguaje del pensamiento. En ambos casos, hay dos tipos derazonamiento, realizado en dos etapas. La primera etapa se traduce frases queestán estructurados y, posiblemente, difícil de entender en oraciones simplesque están mejor estructurados. La segunda etapa se deriva consecuencias de laresultante frases simples. La lógica de las formas condicionales es la lógica de lacomo simple y mejor oraciones estructuradas. Capítulo A2 Verdad. Condicionales en Lógica Computacional representan unobjetivos del agente y creencias en su lenguaje privado de pensamiento. Tambiénrepresentar los significados de sus comunicaciones públicas con otros agentes,por esta razón se puede decir para representar la semántica del lenguaje naturalfrases. Sin embargo, las oraciones en forma lógica también tienen una semántica en términosde su relación con los estados del mundo. Este capítulo adicional hace un comienzo en la discusión de esta semántica,y de la relación entre la verdad en todos los modelos y la verdad en un mínimomodelos. Se argumenta en el ejemplo de la aritmética que la verdad en el mínimomodelos es más fundamental que la verdad en todos los modelos. Capítulo A3 adelante y atrás razonamiento. En este capítulo sedefine las reglas hacia adelante y hacia atrás de la inferencia con mayor precisión, ymuestra cómo se pueden entender en términos semánticos, ya que muestra cómo laverdad de un conjunto de sentencias implica la verdad del otro. Este punto semánticade vista se aplica tanto a la utilización de estas reglas de inferencia para determinar la verdad entodos los modelos ya su uso para generar y determinar la verdad en una mínimamodelos. Capítulo A4 Modelos y Negación mínimo. Este capítulo muestra cómola semántica de la negación como fracaso pueden ser entendidas en términos de lamodelo semántica mínimos del Capítulo A2. Capítulo A5 La regla de resolución de inferencia. En este capítulo,ver que hacia adelante y hacia atrás razonamiento son ambos casos especiales de laregla de resolución de la inferencia, y que la resolución es el mecanismo subyacente para el razonamiento en los gráficos de conexión. Resolución fue presentado originalmente como una regla máquina orientadainferencia, mientras que el razonamiento hacia adelante y hacia atrás son orientado al ser humanoformas de entender el pensamiento humano. Esta combinación de y humanosmáquina-orientación se refleja en el hecho de que la mente humana puede serconsiderado como una máquina de computación cuyo
  • software es una forma condicional delógica y cuyo hardware es una forma conexionista de la resolución. Página 14 13 Capítulo A6 La lógica de la programación lógica abductiva. Estecapítulo proporciona la mayor parte de la asistencia técnica para la combinación de razonamiento hacia adelante, el razonamiento hacia atrás y negación como fracaso, que son las reglas de inferencia básicas de la lógica computacional utilizado en este libro. El procedimiento de la prueba presentada en este capítulo se puede entender entérminos semánticos, como la generación de un modelo mínimo en el que los objetivos de un agente ycreencias son ciertas. Sin embargo, también se puede entender en la argumentacióntérminos, como la generación de un argumento a favor de una demanda, proveyendoel apoyo a la demanda y al derrotar a todos los argumentos que atacan con contra-argumentos.
  • Página 15 14 Introducción Lógica Computacional se ha desarrollado en Inteligencia Artificial por lalos últimos 50 años más o menos, en el intento de programar computadoras para mostrar humanoniveles de inteligencia. Se basa en la lógica simbólica, en la que las oraciones sonrepresentada por símbolos y el razonamiento se realiza mediante la manipulaciónsímbolos, como la resolución de ecuaciones de álgebra. Sin embargo, los intentos de utilizarSymbolic Logic para resolver problemas prácticos por medio de computadoras se han llevadoa muchas simplificaciones y mejoras. El cómputo resultanteLa lógica es no sólo más potente para su uso por los ordenadores, sino también más útilpara el propósito original de la lógica, para mejorar el pensamiento humano. La lógica tradicional, Symbolic Logic y Lógica Computacional sonpreocupado por la forma abstracta de las oraciones y cómo su forma afecta a lacorrección de los argumentos. A pesar de la lógica tradicional se remonta a Aristóteles enel siglo IV antes de Cristo, Symbolic Logic comenzó principalmente en el siglo XIXsiglo, con las formas matemáticas de la lógica desarrollada por George Booley Frege Gottlob. Se ha mejorado considerablemente en el siglo XX porla obra de Bertrand Russell, Alfred North Whitehead, Kurt Gödel ymuchos otros en su aplicación a los fundamentos de las matemáticas. Lógica Computacional surgió en la segunda mitad del siglo XX,a partir de los intentos de mecanizar la generación de pruebas de matemáticas,y se extendió tanto que representan tipos más generales de conocimientos yrealizar tipos más generales de resolución de problemas. La variedad de losLógica Computacional presentada en este libro debe mucho a las aportacionesde John McCarthy y John Alan Robinson. Los logros de la lógica simbólica en el siglo pasado han sidoconsiderables. Sin embargo, han dado lugar a la lógica convencional convertirse en un ramade Matemáticas y perder contacto con sus raíces en el razonamiento humano. Lógica Computacional también emplea la notación matemática, lo que facilitasu aplicación informática, pero oculta su importancia para el pensamiento humano. En este libro, voy a tratar de demostrar que los beneficios prácticos deLógica Computacional no se limitan a las matemáticas y artificialesInteligencia, pero SLSO puede ser disfrutado por la gente común en la vida cotidiana,sin el uso de la notación matemática. Sin embargo, incluyo varioscapítulos adicionales, de carácter más técnico, al final del libro, lo que puede de manera seguraser omitido por el lector casual. La relación entre la lógica y el pensamiento Lógica en todas sus variedades se refiere a la formalización de las leyes depensamiento. Junto con los campos relacionados, tales como Derecho y Ciencia de la Administración, sese centra en la formulación de teorías normativas, que prescribe cómola gente debe pensar. Psicología Cognitiva también tiene que ver con el pensamiento,
  • Página 16 15 pero se centra casi exclusivamente en las teorías descriptivas, que estudian cómopersonas realmente piensan en la práctica, ya sea correcta o no. En su mayor parte,los dos tipos de teorías se han desarrollado de forma aislada, y tener pocarelación uno con el otro. Sin embargo, en los últimos años, los psicólogos cognitivos han desarrollado dualTeorías de proceso, que pueden ser entendidas como una combinación descriptiva y teorías normativas. Visto desde la perspectiva de las teorías de proceso dual,teorías descriptivas tradicionales se centran en el pensamiento intuitivo, que esasociativa, automática, paralelo y subconsciente. Normativo tradicional teorías, en cambio, se centran en el pensamiento deliberativo, que es la regla- basado, con esfuerzo, serial y consciente. En este libro, voy a argumentar que Lógica Computacional es una teoría proceso dual, en el que intuitiva y pensamiento deliberativo se combinan. Pero la lógica se refiere, no sólo con pensar en abstracto, pero con pensamientos representados en forma de oraciones y con el pensamiento tratados como manipulación de oraciones para generar nuevas ideas. En Lógica Computacional, estas manipulaciones lógicas de oraciones también tienen un computacional interpretación. Visto de esta manera, la lógica computacional puede ser considerado como una formalización del lenguaje del pensamiento humano. Lógica Computacional y el lenguaje del pensamiento , Funciones lógicas computacionales Tal como se utiliza en la Inteligencia Artificial y la primera todo como la lengua de un agente inteligente del pensamiento. Se incluye una sintaxis (O gramatical), que determina la forma de pensamientos del agente, unsemántica, que determina el contenido (o significado) de esos pensamientos,y un motor de inferencia (o procedimiento de la prueba), que genera (o se deriva oinfiere) nuevos pensamientos como consecuencias de los pensamientos existentes. En este papel,Lógica Computacional puede ser considerada como un lenguaje privado, que representa elobjetivos del agente y creencias, y ayudar al agente a regular su comportamiento. Este lenguaje privado es independiente, y más fundamental que,ordinarias, lenguas naturales como Inglés. Sin embargo, en los sistemas multi-agente en Inteligencia Artificial, el sector privado idioma de un agente individual también sirve a la función secundaria derepresentativos de los significados de sus comunicaciones con otros agentes. Estoscomunicaciones se expresan en un lenguaje pública compartida, que puede diferirde las lenguas particulares de los agentes individuales. La tarea de unagente de la comunicación es traducir los pensamientos de su lenguaje privado enel lenguaje público, de tal manera que el agente receptor puede fácilmente traducir esas comunicaciones públicas en los pensamientos apropiados en su propia lenguaje privado.
  • Sería más fácil si todos los agentes comparten el mismo lenguaje privado, y sique el lenguaje privado eran idénticos a la lengua pública de la comunidad Página 17 16 de agentes. Esto se puede arreglar por el diseño de un sistema multi-agente artificial,pero sólo se puede aproximar en una sociedad de agentes humanos. La distinción entre lenguajes privados y públicos, que es tan clarocortado en Inteligencia Artificial, se ha propuesto en la filosofía de laIdioma para explicar la relación entre el pensamiento humano yla comunicación. Muchas de estas propuestas, que por simplicidad se puedenagrupó como lenguaje del pensamiento (LOT) las propuestas, sostener que gran parte del pensamiento humano puede ser entendido como algo que ocurre en un lenguaje de pensamiento. La propuesta más conocida en este sentido es la hipótesis de Fodor que la LOT es un lenguaje privado, que es independiente de la Babel de idiomas públicos (Fodor, 1975). Otras propuestas, en particular (Carruthers, 2004), argumentan que la PORCIÓN de una persona es específico de la lengua pública de la persona de comunidad social. No importa cuál es su posición sobre la relación entre lo privado y idiomas públicas, la mayoría de las propuestas parecen estar de acuerdo que la LOT tiene algún tipode forma lógica. Sin embargo, para la mayor parte de estas propuestas son notablemente tímido acerca de los detalles de esa forma lógica. Por comparación, la propuesta de que yo presentes en este libro - que la lógica computacional puede ser considerado como unformalización de la LOT - se revela descaradamente. Señalo el principal apoyopara mi argumento de los usos de la Lógica Computacional en ArtificialInteligencia. Pero también apoyarse en la relación entreLógica Computacional y teorías normativas de la comunicación humana. Lógica Computacional y la comunicación humana Gran parte del tiempo, cuando hablamos o escribimos, simplemente expresarnos en público, sin hacer un esfuerzo consciente para comunicarse de manera efectiva. Pero cuando lo que realmente importa es que nos entendemos - como cuando estoy escribiendo este libro - tratamos de ser lo más claro, coherente y convincente posible. Ladiferencia es como la diferencia entre las teorías descriptivas y normativasde pensar, y, como en el caso de los dos tipos de pensamiento, los dos tipos dela comunicación se estudia principalmente en las diferentes disciplinas académicas. Mientras que la lingüística tiene que ver con el desarrollo de las teorías descriptivas sobrecómo las personas usan el lenguaje en la práctica, la retórica y de las disciplinas afines, tales como Composición Inglés y el pensamiento crítico tienen que ver con normativateorías acerca de cómo las personas deben usar el lenguaje para comunicarse másefectivamente. En este libro, presento una teoría normativa de pensamiento inteligente,comunicación y el comportamiento. Pero yo le presto atención a las teorías descriptivas,porque las teorías descriptivas ayudan a entender de dónde venimos,mientras que las teorías normativas nos muestran que nuestro objetivo es ir.
  • La teoría descriptiva de la comunicación que más se acerca a unteoría normativa es probablemente la teoría Relevancia (Sperber y Wilson, 1986). Se basa en una teoría más general de la cognición, que vagamente hablar Página 18 17 plantea la hipótesis de que, dadas las entradas competencia de su entorno, las personas dirigir su atención a las entradas que les proporcionan la más útilinformación para el menor costo de procesamiento. Aplicado a la comunicación, elteoría de la hipótesis de que, teniendo en cuenta una comunicación potencialmente ambiguade entrada, lectores u oyentes traducen la entrada en una forma lógica quemaximiza la cantidad de información que contiene, y reducir al mínimo la esfuerzo computacional necesario para generar esa forma lógica. Teoría de la relevancia es compatible con la hipótesis de que ComputacionalLa lógica, o algo parecido, es la lógica del lenguaje del pensamiento. ComoComputación lógica, la teoría Relevancia también tiene lógica ycomponentes computacionales. Además, proporciona un vínculo con dicha normativateorías de la comunicación como guías Joseph Williams de Inglés escritoestilo (Williams, 1990/1995). Una forma de interpretar la orientación de Williams es entender que en lógicatérminos, que incluye el asesoramiento que los escritores deben expresarse en unforma que sea lo más próximo posible a la forma lógica de los pensamientos que quierenpara comunicarse. En otras palabras, que digan lo que quieren decir, ydebe decir de una manera que hace que sea tan fácil como sea posible para que los lectores extraiganese significado. O dicho aún de otra manera, la expresión pública de nuestrapensamientos privados deben estar tan cerca como sea posible a la forma lógica de lospensamientos. Si nuestro lenguaje privado y lenguaje público eran los mismos, podríamosliteralmente, sólo decimos lo que pensamos. Pero incluso eso no sería suficiente;porque estaríamos todavía necesita organizar nuestro pensamiento coherente, de modo que unopensamiento está conectado lógicamente a otra, y para que nuestros lectores u oyentespueden relacionar nuestros pensamientos a los pensamientos propios. Orientación de Williams para lograr la coherencia incluye el asesoramiento decolocación, ideas familiares de edad al comienzo de una oración y la colocación de nuevolas ideas en su extremo. En una sucesión de frases, una nueva idea al final de unfrase se convierte en una antigua idea de que se puede poner en el comienzo de la siguientefrase. He aquí un ejemplo de su consejo, que utiliza una versión informal de lala sintaxis de la lógica computacional, y que muestra paso cómoLógica Computacional se puede utilizar para representar a los objetivos de un agente y creencias aguiar su comportamiento: ¿Quieres ser más inteligente. Usted será más inteligente si usted es más lógico. Usted será más lógico si se estudia este libro. Así que (dado ninguna otra alternativa), debe estudiar este libro.
  • Puede que no sea la poesía, y es posible que no estemos de acuerdo con él, pero al menos está claro,coherente y al punto. Página 19 18 ¿Qué es la computación lógica? La versión de la Lógica Computacional presentada en este libro combina unforma simplificada del lenguaje para representar la información con la mecánica(O automática) formas de utilizar la información para deducir sus consecuencias. Sentencias de esta lengua tienen la forma simple de las condicionales: sicondiciones entonces conclusión (o equivalentemente conclusión si las condiciones). Lareglas básicas de la inferencia es hacia delante y hacia atrás razonamiento. Razonamiento Forward es la regla clásica de la inferencia (también llamado modusponens) utilizados para obtener conclusiones a partir de las condiciones. Por ejemplo, dada la creencia de que, en general, una persona será más lógico que la persona que estudia la libro, razonamiento hacia adelante deriva la conclusión de que María será máslógica de la condición de que María estudia este libro. Razonamiento Forwardincluye el caso especial en el que un agente se deriva consecuencias de suobservaciones, para determinar cómo esas consecuencias podrían afectar a sus objetivos. Razonamiento funciona hacia atrás en la dirección opuesta, para derivar condicionesde conclusiones. Por ejemplo, dada la creencia de que, en general, una persona se ser más inteligente si la persona es más lógico que la única manera dellegando a la conclusión de que una persona va a ser una motivación más inteligente, hacia atrásderiva la condición de que John debería ser más lógica a partir de la conclusiónJohn será más inteligente. Razonamiento hacia atrás puede ser considerada como una formade la meta de reducción, en el que la conclusión es una meta, y las condiciones son sub-objetivos. Razonamiento hacia atrás incluye el caso especial en el que un agentederiva sub-objetivos que son acciones, que el agente puede realizar en el mundo. Backward razonamiento da Lógica Computacional el poder de un altolenguaje de programación de nivel, en el que todos los programas se componen deprocedimientos de reducción de metas. En efecto, el lenguaje de programación Prolog,que representa la programación en lógica, explota esta forma de cálculoprincipalmente para aplicaciones en Inteligencia Artificial. Lógica Computacional, en la forma más general que investigar en este libro, también incluye el uso de la inferencia para ayudar a elegir entre un agente cursos de acción alternativos. Por ejemplo, después de haber utilizado el razonamiento hacia atrás para derivar dos sub-objetivos alternativos, dice John es más lógico o John toma inteligencia de drogas para mejorar, para alcanzar la meta John es más inteligente, John puede utilizar el razonamiento hacia adelante para inferir las posibles consecuencias de la alternativas antes de decidir qué hacer. En particular, si John infiere la consecuencia de que John puede sufrir daños cerebrales irreversibles si John decide
  • la segunda alternativa, John toma la inteligencia de drogas para mejorar, entonces será fomentar John elegir la primera alternativa, John es más lógico, en lugar. ¿Qué es la Inteligencia Artificial? Inteligencia Artificial (AI) es el intento de programar computadoras a comportarse inteligente, a juzgar por los estándares humanos. Aplicaciones de la IA son tales Página 20 19 áreas problemáticas como reconocimiento de voz en inglés, los sistemas expertos para el uso médico yingeniería de diagnóstico de fallos, y la formalización del razonamiento jurídico. Las herramientas de AI incluyen técnicas como la búsqueda, la lógica simbólica, redes neuronales artificiales y el razonamiento con incertidumbre. Muchos de estos herramientas han contribuido al desarrollo de la Lógica Computacional queinvestigar en este libro. Sin embargo, en lugar de preocuparnos porAplicaciones de Inteligencia Artificial, que se centrará en el uso deLógica Computacional para ayudar a la gente común piensa y se comporta másinteligentemente. Pensando en las personas en términos computacionales podría sugerir que la gente pueda ser tratados como si fueran simples máquinas. Por el contrario, creo que vez que el pensamiento de otras personas como agentes informáticos que nos pueden ayudar a apreciar mejor nuestra naturaleza común y nuestras diferencias individuales. Lo pone de relieve nuestra necesidad común para hacer frente al ciclo de la vida en una constante cambiante mundo, y se llama la atención sobre el hecho de que otras personas pueden tener otras experiencias, metas y creencias, que son diferentes de los nuestros, pero son igualmente dignos de comprensión, tolerancia y respeto. Lógica Computacional y el ciclo de la vida El papel de la Lógica Computacional en la mente de un agente inteligente puede ser representado aproximadamente así:
  • Página 21 20 En esta forma de ver la relación entre un agente y el mundo, lamente del agente es una estructura sintáctica, que representa las creencias del agentesobre el mundo tal como es y sus metas para la forma en que le gustaría que el mundoser. Estas creencias y objetivos se representan en el lenguaje privado del agente depensamiento, cuyas sentencias tienen la forma sintáctica de los condicionales. El mundo, por otra parte, es una estructura semántica, que incluye lacuerpo del agente, y le da sentido a los pensamientos del agente. Es una dinámicaestructura, que está cambiando continuamente, y sólo existe en el aquí yahora. Sin embargo, el agente puede registrar sus experiencias cambiantes en su idiomade pensamiento, y la formulación de las creencias generales acerca de las relaciones causalesentre sus experiencias. A continuación, puede utilizar estas creencias, que explican su pasadoexperiencias, que le ayudarán a alcanzar sus metas en el futuro. El agente observa los acontecimientos que tienen lugar en el mundo y las propiedadesque esos eventos inician y terminan. Utiliza razonamiento hacia adelante para obtenerconclusiones de sus observaciones. En muchos casos, estas conclusiones son acciones,provocada por las asociaciones de estímulo-respuesta instintiva o intuitiva, queTambién se puede expresar en la forma lógica de los condicionales. El agente puedeejecutar estas acciones por reflejo, de forma automática e inmediata. O puedecontrolarlos mediante la realización de razonamiento de más alto nivel, como en doble procesomodelos del pensamiento humano.
  • Pero si un agente tiene la tentación de reaccionar de inmediato con el estímulo-asociaciones de respuesta o no, el agente puede razonar hacia adelante para determinarsi la observación afecta a los objetivos de alto nivel que necesitan estarmantenimiento para mantenerlo en una relación armoniosa con su entorno. Razonamiento adelante con metas de mantenimiento de alto nivel de este tipogenera las metas de rendimiento para el futuro. El agente puede razonar hacia atrás,para reducir estas metas de logro de objetivos subsidiarios y buscar en su menteplanes de acción para alcanzar estos objetivos. El agente puede encontrar que hay varios planes alternativos, todo lo cuallograr el mismo objetivo, y, si los hay, entonces el agente debe decidirentre ellos. En Teoría de la Decisión clásica, el agente utiliza la esperadaconsecuencias de su candidato tiene previsto ayudar a tomar esta decisión. Con sucreencias representadas en la forma lógica de los condicionales, las consecuenciasse pueden derivar por delante de razonamiento de las condiciones que representan larendimiento hipotético de acciones candidatos alternativos. El agente puedeevaluar las consecuencias, rechazar las acciones que tienen no deseados yacciones consecuencias indeseables, y de elegir que tienen los más deseadoslos resultados esperados (o utilidad). Sin embargo, las consecuencias de las acciones de un agente puede depender, no sólo sus propias acciones, sino también en las acciones de otros agentes u otras condiciones que están fuera del control del agente. El agente puede no ser capaz de determinar con certeza si estas condiciones se cumplen de antemano, sino que pueden ser capaces de juzgar la probabilidad (o la probabilidad). En tales casos, el agente puede utilizar eltécnicas de la Teoría de la Decisión, de combinar sus sentencias de probabilidad y Página 22 21 utilidad, y elegir un curso de acción que tienen utilidad esperada más alta. Alternativamente, el agente puede utilizar más pragmáticas, planes precompilados de acción que se aproximan al ideal teórico de decisiones. Entre los criterios que un agente puede utilizar para decidir entre alternativasmaneras de lograr sus objetivos, es su posible impacto en los objetivos de otraagentes. Las alternativas que ayudan a otros agentes a lograr sus objetivos, o que no seobstaculizan el logro de sus objetivos, se puede dar preferencia a otrosalternativas. De esta manera, al ayudar el agente de entender y apreciarque otros agentes tienen sus propias experiencias, objetivos y creencias,Lógica Computacional puede ayudar a la agente de evitar conflictos y colaborar conotros agentes. Este libro pretende mostrar que estos beneficios de la Lógica Computacional,que han tenido algo de éxito en el campo de la Inteligencia Artificial, también tienenun gran potencial para mejorar el pensamiento y el comportamiento humano.
  • Página 23 22 Capítulo 1. Lógica en el metro Si algún tipo de lógica computacional es el lenguaje del pensamiento humano, entonces el mejor lugar para buscar que parece estar dentro de nuestras cabezas. Pero sisimplemente se analiza la estructura y la actividad de nuestro cerebro, que sería comomirando el hardware de un ordenador cuando queremos aprender sobre susoftware. O sería como tratar de hacer sociología por el estudio de lamovimiento de las partículas atómicas en vez de estudiar las interacciones humanas. Mejor,que pueda parecer, sólo para usar el sentido común y se basan en la introspección. Sin embargo, la introspección es muy poco fiable. El optimismo a ultranza nos puede engañar a ver lo que queremos ver, en lugar de ver lo que realmente está allí. Lapsicólogos del comportamiento de la primera mitad de los años 20ªsiglo eran tansospechoso de introspección que se prohibió por completo. Inteligencia Artificial nos ofrece un enfoque alternativo para el descubrimiento de la lenguaje del pensamiento, mediante la construcción de programas informáticos cuya entrada- salidasimula el comportamiento de las manifestaciones visibles externamente de mental humana procesos. En la medida en que tengamos éxito en la simulación, podemos considerar que el la estructura de los programas de ordenador como análoga a la estructura de la humana
  • mente, y podemos considerar que la actividad de estos programas como análoga a la la actividad del pensamiento humano. Pero los diferentes programas con diferentes estructuras y diferentes modos deoperación puede mostrar un comportamiento similar. Como veremos más adelante, muchos de ellos diferencias pueden ser entendidas como las diferencias entre los niveles de abstracción. Algunos programas están más cerca del nivel más bajo y más concreta de lade hardware, y por lo tanto son más eficientes, mientras que otros están más cerca de la mayory el nivel más abstracto del dominio de aplicación, y por lo tanto sonmás fácil de entender. Vamos a explorar algunas de las relaciones entre laniveles más tarde en el libro, cuando se explora teorías doble proceso de pensando en el capítulo 9. Mientras tanto, nos podemos hacer una idea de lo que es llegado, primero buscando más cerca de casa. Si los pensamientos humanos tienen la estructura del lenguaje, entonces deberíamos ser capaces para tener una idea de esa estructura examinado los lenguajes naturales, comoInglés. Mejor que eso, podemos mirar a la comunicación Inglés en situacionesdonde hacemos nuestro mejor esfuerzo para expresarnos como clara, coherente yeficazmente como sea posible. Por otra parte, podemos ser guiados en esto por los consejos queencontrar en los libros de estilo de escritura Inglés. Para el propósito de revelar el lenguaje del pensamiento, el más importanteconsejo es, sin duda, la recomendación de que nos expresamos comoclaramente posible - por lo que es tan fácil como podemos para las personas que sontratar de traducir nuestras comunicaciones en los pensamientos propios. Todo lo demás es igual, la forma de nuestra comunicación debe ser lo másmás cerca posible a la forma de los pensamientos que tienen como objetivo transmitir. ¿Qué mejor lugar para buscar que en las comunicaciones destinadas a orientarla gente cómo comportarse en situaciones de emergencia, en situaciones en que puede ser una cuestión Página 24 23 de vida o muerte que el destinatario entiende la comunicación como es debido y con el menor esfuerzo posible. Imagínese, por ejemplo, que usted está viajando en el metro de Londres y se escucha un sospechoso marcando en la mochila en la espalda de la persona de pie junto a usted. Afortunadamente, usted ve un aviso que explica exactamente qué hacer en una emergencia: Emergencias Pulse el botón de la señal de alarma para alertar al conductor. El conductor se detendrá si alguna parte del tren está en una estación . Si no, el tren seguirá la siguiente estación, donde la ayuda se puede dar más fácilmente.
  • Hay una pena de 50 libras por el uso indebido. El aviso público se ha diseñado para ser lo más claro posible, para que puedatraducir sus oraciones en inglés en sus propios pensamientos, con el menor esfuerzoposible. Cuanto más cerca de la forma de las frases en inglés a la forma en la quea estructurar sus ideas, más fácilmente podrá entenderlas sentencias y de hacer uso de los pensamientos que se comunican. Los pensamientos que la gestión del subterráneo quiere que usted tengaestán diseñadas para hacer que usted se comporta de manera efectiva en caso de emergencia, así como paraevitar que comportarse imprudentemente cuando no hay una emergencia. Ellosestán diseñados, por lo tanto, no sólo para ser claros, pero para ser al punto - a decirqué hacer si hay una emergencia y qué no hacer si no hay uno. Pero también tienen el propósito de ser coherentes, por lo que se puede relacionar fácilmente el nuevos pensamientos que nuevas sentencias se comunican a los pensamientos existentes que ya tiene en su cabeza. Estos pensamientos existentes incluyen tanto los pensamientos que ya estaban allí antes de empezar a leer los pensamientos que puedan tener sido transmitida por sentencias anteriores en el texto que está leyendo. El aviso de emergencia como un programa El propósito de la notificación de emergencia es la de regular el comportamiento de los pasajeros en el metro de Londres. Lo hace mucho en la misma manera que Página 25 24 un programa de ordenador controla el comportamiento de un ordenador. En general, mucho de nuestra comunicación humana puede ser entendida de tal computacionaltérminos, como un ser humano tratando de programar otro, para obtener una deseadacomportamiento. No pretendo sugerir que las personas deben ser tratadas como sino eran más que máquinas. Me refiero a proponer en su lugar que el pensamiento de las personas queagentes informáticos a veces nos pueden ayudar a comunicarnos con ellos en mástérminos efectivos y más eficientes. Nuestras comunicaciones serán máseficaz, ya que se cumplen mejor a nuestras intenciones, y seránmás eficiente, tanto porque será más fácil para la gente aentender, y porque la información que transmiten será más fácil para otrosla gente a utilizar para sus propios fines. Entender la comunicación es como el proceso que un ordenadorrealiza cuando se traduce (o compila) un programa escrito en un externaidioma fuente a un idioma de destino interno que el equipo yaentiende. Cuando un equipo se compila el programa fuente, se debe tanto a latraducir frases individuales del programa en el idioma de destino ycolocar las frases en una estructura interna coherente expresado como un objetivoprograma. Compilación de un programa es eficiente cuando se puede hacer con tan pocoprocesamiento según sea
  • necesario. Análogamente, la comprensión de un Ingléscomunicación es eficaz cuando se compila desde su forma Inglés en unrepresentación mental se puede hacer con el menor esfuerzo posible. Utilizando la información en una comunicación es como ejecutar un objetivo programa, después de que ha sido compilado. Cuando un equipo se ejecuta un programa, sigue las instrucciones mecánicamente de una manera sistemática. Cuando una persona utiliza la información en una comunicación, la persona que combina información con otra información que la persona ya tiene y utiliza el información combinada para resolver problemas. La gente realiza gran parte de este proceso de utilización de información de forma sistemática, de forma automática y inconscientemente. Al igual que un programa de ordenador, la información que utilizan las personas pararesolver problemas es eficiente si ayuda a resolver los problemas con el menor esfuerzo posible. La naturaleza computacional de la notificación de emergencia es más evidente en la primera frase: Pulse el botón de la señal de alarma para alertar al conductor. Esto tiene la forma de un procedimiento de reducción de metas: Reducir el objetivo de alertar al conductor a la subobjetivo de pulsar el botón de la señal de alarma. Página 26 25 Procedimientos de reducción de metas son una forma común del conocimiento humano representación. Se estructuran nuestro conocimiento de una manera que facilita logro de los objetivos y la solución de problemas. Aquí el pensamiento comunicada por la pena es que el objetivo de alertar al conductor se puede reducir a lasubobjetivo de pulsar el botón de la señal de alarma. Para entender y hacer uso del procedimiento de reducción de metas, es necesario asimilar en tus metas y creencias existentes. Por ejemplo, es posible queya saben que podría haber otras formas de alertar al conductor, tales comogritando en voz alta. Usted probablemente sabe que alerta al conductor es una forma deobtener ayuda, y que hay otras maneras de conseguir ayuda, como alistarla ayuda de sus compañeros de viaje. Es probable que reconocer que si hay es una emergencia, entonces usted necesita para hacer frente de manera adecuada, y que conseguir ayuda es una de esas formas, pero que otras formas, tales como correr o de distancia hacer frente a la cabeza de emergencia en sí mismo, también valdría la pena considerando. Procedimientos de reducción de metas también son una forma común de equipo representación del conocimiento, especialmente en Inteligencia Artificial. Generosamente entiende, que pueden servir como el único constructo para la escritura de cualquier ordenador
  • programa. Sin embargo, casi todos los lenguajes de programación también utilizan de nivel inferiorconstrucciones de programación. La mayoría de estas construcciones se parecen poco a modos humanos de pensar. Pero hay otra construcción que es aún más alto nivel de meta-reducción, y que puede ser aún más cerca de la estructura de los seres humanos así supensamientos. Esta construcción es ejemplificado por la forma lógica del condicionalfrases encontradas en la segunda y tercera frases del aviso de emergencia. La lógica de la segunda y tercera frases Muchos lingüistas y filósofos suscribirse a algún tipo de lenguaje de Hipótesis de Pensamiento (LOT), la hipótesis de que muchos de nuestros pensamientos tienen una estructura que es similar a la estructura de las lenguas naturales tales como Inglés. La mayoría de las personas que se suscriben a LOT también parecen creer que el lenguaje de pensamiento tiene una forma lógica. En este libro, voy a explorar la más específica hipótesis de que el lenguaje del pensamiento tiene la forma lógica de condicional frases. Esta hipótesis está apoyada por la forma Inglés de la segunda y tercera frases del aviso de emergencia. De hecho, la segunda y tercera frases del aviso de emergencia tanto tienen la forma lógica de los condicionales (también llamado implicaciones). Condicionales son oraciones de la forma: si las condiciones entonces conclusión o de forma equivalente conclusión si condiciones. Una definición más precisa es dado en el Capítulo A1 adicional. Página 27 26 En el aviso de emergencia, la segunda frase se escribe con su conclusiónprimera, y la tercera frase se escribe al revés, con su implícitaCondiciones primera. En la lógica formal, es normal para escribir los condicionales en la dirección de avance si las condiciones entonces conclusión. Esta es la razón por razonamiento a partir de las condiciones deconclusiones se llama razonamiento hacia adelante, y por qué el razonamiento de la conclusióna las condiciones que se llama razonamiento hacia atrás. Sin embargo, no importa sicondicionales se escriben condiciones-primero o de la conclusión, primero, tienen el mismo significado. Pero a menudo les escribimos una manera y no de otra, cuandotenemos una dirección preferida de uso en mente, o cuando queremos escribirforma más coherente en el contexto de otras oraciones. He argumentado que la notificación ha sido diseñado para ser tan fácil como sea posible para entender, y que como consecuencia de su forma externa debe ser un buenindicación de la forma interna de su significado. En particular, laforma externa, a condición de la segunda y tercera frases sugiere quesu significado pretendido también tiene la forma lógica de los condicionales.
  • Sin embargo, cualquiera que sea la forma de la LOT, una cosa es cierta: sufrases son ambiguos, ya que lo que dicen. Por el contrario,Oraciones en inglés son a menudo ambiguos, ya que pueden tener variosdiferentes significados. Por ejemplo, la sentencia de Inglés el primer pasajeroatacó al segundo pasajero con una mochila tiene dos posibles significados. O bien el primer pasajero realizó el ataque con una mochila o en la segundapasajero tenía una mochila, y el primer pasajero atacó al segundopasajeros de alguna manera indeterminada. La diferencia entre los dossignificados podrían hacer una gran diferencia en un tribunal de justicia. La ambigüedad es el enemigo de la claridad. Esto crea confusión, ya que el lectorno saber de inmediato cuál de las varias interpretaciones posibles dela comunicación se dirige, y que crea un esfuerzo adicional para el lector,porque el lector tiene que explorar diferentes interpretaciones, para encontrar unainterpretación de que tiene más sentido en el contexto del lector de objetivos de fondo y creencias. Usted puede ser sorprendido, por lo tanto, a descubrir que el segundo y tercer frases del aviso son más ambiguos que aparecen por primera vez. En en particular, la segunda frase no dice explícitamente lo que el conductor en realidad dejar de hacer. Es poco probable, por ejemplo, que: El conductor se detiene provocando la emergencia si alguna parte del tren está en una estación. En cambio, es más probable que: El conductor detendrá el tren en una estación si alguna parte del tren está en la estación. Página 28 27 Pero incluso esta interpretación no refleja plenamente la sentencia es la intenciónsignificado. Entenderse en el contexto de la primera frase, la segunda frasetiene una condición implícita adicional, a saber, que el conductor ha sido alertadaa una emergencia. Por lo tanto, el significado pretendido de la segunda frase esrealidad: El conductor detendrá el tren en una estación si el conductor es alertado a una emergencia y cualquier parte de el tren está en la estación. Sin la condición adicional, la pena por sí mismo significa literalmente queel conductor se detenga el tren cuando el tren está en una estación, ya sea o nohay una emergencia. Si ese fuera el caso, el tren nunca ningúnestación una vez que estaba allí. Para entender la frase, el lector de la notificaciónnecesita tanto el conocimiento de fondo general los conductores de trenes de la maneranormalmente comportarse y conocimientos específicos sobre el contexto de la anterior frases en el aviso. En el espíritu de nuestra interpretación de la segunda frase, que ahora debe ser claro que el significado pretendido de la tercera frase es:
  • El conductor detendrá el tren en la siguiente estación y la ayuda se puede dar allí mejor que entre las estaciones si el conductor es alertado a una emergencia y no cualquier parte del tren está en una estación. En el lenguaje natural, es común dejar de lado algunas condiciones, como cualquier parte del tren está en la estación, que están presentes en el contexto. En más lógica formal, sin embargo, el contexto tiene que ser definida de manera explícita. En otra palabras, frases de la lógica formal, para representar la información de forma inequívoca, necesidad de pararse sobre sus propios pies, sin tener que depender del apoyo de la contexto que les rodea. La web de la creencia Debido a que el significado de las oraciones individuales se expresa en forma puramente lógica no depende del contexto, las colecciones de sentencias en forma lógica pueden ser escrito en cualquier orden. En teoría, por lo tanto, si este libro fueron escritos en puramente forma lógica, yo podría escribir - y usted puede leerlo - hacia delante, hacia atrás, o en cualquier otro orden, y todavía tendría el mismo significado. De hecho, podría tomar cualquier texto escrito como una secuencia de oraciones en forma lógica, escribir las sentencias individuales en pequeños trozos de papel, tirar hacia arriba en el aire como una baraja de cartas, y recogerlos en cualquier orden. La secuencia resultante de frases tendrán el mismo significado que el texto que empezó. Página 29 28 En contraste, la mayor parte del trabajo por escrito un libro como este es tratar deencontrar una orden de presentación de las ideas, por lo que son tan claras, coherentes yconvincente posible. No importa si lo deletreo a cabo todos los contextos defrases individuales en detalle, tengo que presentar esas frases de forma coherentefin, que se refiere sentencias consecutivas tanto a las ideas que tenía antes delectura comenzado ya las ideas que obtuvieron a partir de la lectura de frases anteriores. Una forma de lograr la coherencia es seguir el consejo de Williams de colocarviejas, ideas familiares en los inicios de oraciones y nuevas ideas en sus extremos. A veces, como un caso límite, si una idea "antigua" es particularmente relevante, ya que que acaba de ser presentado al final de la frase anterior, a continuación, la antiguaparte de la siguiente oración puede darse por sentado y simplemente se queda fuera. Eslo que sucede en el aviso de emergencia, tanto en la transición de la primeracondena a la segunda frase, donde la condición de que el conductor es alertadouna emergencia se ha quedado fuera, y en la transición de la segundacondena a la tercera frase, cuando una parte del tren está en la estación tiene quedado fuera.
  • Si el lenguaje del pensamiento es una lógica de las formas condicionales, entonces el forma más sencilla de lograr la coherencia es mediante la vinculación de los comienzos y los finales de condenas consecutivas por medio de las conclusiones y las condiciones del pensamientos que expresan, el uso de tales patrones obvios como: Si la condición Una conclusión luego B. Si la condición B, entonces la conclusión C. y conclusión C si la condición B. conclusión B si la condición A. La necesidad de coherencia en la comunicación humana sugiere que el lenguaje de pensamiento no es una colección estructurada de las penas, después de todo. Más bien, es una estructura ligada en el que frases están conectadas por medio de su conclusiones y condiciones. Gráficos de conexión (Kowalski, 1975, 1979), que las conclusiones de enlace y condiciones de oraciones en forma lógica, se han desarrollado en artificial Inteligencia para mejorar la eficiencia de razonamiento automatizado. Los enlaces en gráficos de conexión pre-calcular la mayor parte del pensamiento que puede ser necesaria más tarde. Este es un gráfico de conexión que representan algunas de las metas de una persona y creencias antes de leer el aviso de emergencia: Página 30 29 Este es el mismo gráfico de conexión, aumentada con las creencias adicionales, después de la persona que lee el aviso de emergencia, en el supuesto que la persona cree todo lo escrito en la convocatoria:
  • Página 31 30 Nos veremos en capítulos posteriores, que el tipo de condición representada por el sentencia si hay una emergencia entonces hacer frente a la emergencia adecuada es un objetivo de mantenimiento, que una persona trata de hacer realidad por haciendo su conclusión verdadera siempre que sus condiciones se vuelven realidad.
  • Página 32 31 Gráficos de conexión están relacionados con WV Quine (1963) web de la creencia. Quine argumenta que las teorías científicas y las creencias humanas en general, forman una red de creencias, que están vinculados al mundo de la experiencia por medio deoraciones observacionales en la periferia. Las creencias en las teorías científicas destacany caer juntos como
  • un todo, debido a que cualquier creencia, no importa lo teórico,podrían estar involucrados en la derivación de una empíricamente comprobable, de observaciónconsecuencia. Si una consecuencia observacional de una teoría se contradice conexperiencia, la consistencia puede ser restaurada mediante la revisión de cualquier creencia que participan en laderivación de la contradicción . Gráficos conexión pueden ser vistos como una realización concreta de la red decreencia, en la que los objetivos y creencias están conectadas por enlaces entre sucondiciones y conclusiones. Aunque, en principio, podría ser posible encontraruna cadena de conexiones entre cualquiera de los dos creencias, en la práctica parece conexionesa agruparse en ámbitos relativamente autónomo, como módulos en un ordenadorprograma y como los diferentes tipos de inteligencia en Howard Gardner(1983) Teoría de las Inteligencias Múltiples. No habrá más que decir sobre los gráficos de conexión en los capítulos posteriores. Pero mientras tanto, tenemos una preocupación más acuciante: ¿Cómo funciona el Conexión vista gráfica de la mente, como una red de condicionales, se refieren a la meta- procedimientos de reducción? La respuesta simple es que los procedimientos de reducción de metasson una forma de usar las conexiones. La primera frase como parte de un programa de lógica La primera frase de la notificación, por escrito, en forma de un objetivo de reducción de procedimiento, se esconde una forma lógica subyacente. En general, el procedimiento de reducción de metas o objetivos de la forma: Reducir lameta asub-metas.o Reducir el objetivo a sub-objetivos. ocultar condicionales lógicos de la forma: Meta si submetas. o Objetivo si sub-objetivos. El comportamiento meta-reducción de los procedimientos se puede obtener a partir condicionales de razonamiento hacia atrás: Para concluir que lameta puede ser resuelto, muestran que los sub-metass pueden ser resueltos. Por lo tanto, la primera oración del Aviso de Emergencia tiene la forma lógica oculta: Se alerta al conductor, si pulsa el botón de la señal de alarma. Página 33 32 Visto en términos de gráficos de conexión, el razonamiento hacia atrás es una forma en que un agente de pensar puede utilizar los enlaces entre los condicionales para dirigir su atención
  • de un pensamiento a otro. Razonamiento hacia atrás dirige del agenteatención por parte de un objetivo a una conclusión que coincide con la meta. Por ejemplo: Objetivo: Se ocupa de la situación de emergencia adecuada. Usted se ocupa de la situación de emergencia debidamente Si recibe ayuda. El uso de razonamiento hacia atrás para girar los condicionales en meta de reducción de procedimientos es la base de la programación lógica, que a su vez es la base de la programación Prolog idioma. Razonamiento hacia atrás contrasta con el razonamiento hacia adelante, que es probablemente más familiar para la mayoría de la gente. Dado un condicional de la forma: Si las condiciones entonces conclusión. y una colección de estados que cumplen las condiciones, el razonamiento hacia adelante deriva la conclusión como consecuencia lógica de las condiciones. Para ejemplo, dadas las declaraciones: Se alerta al conductor. Una parte del tren está en una estación. razonamiento hacia adelante usa el condicional: El conductor detendrá el tren inmediatamente si el conductor es alertado a una emergencia y cualquier parte del tren está en una estación. para derivar la conclusión de que el conductor se detendrá el tren inmediatamente. Visto en términos de gráficos de conexión, el razonamiento hacia adelante dirige la atención de la conclusión de una creencia a una creencia cuyas condiciones están vinculadas a esas conclusiones. Por ejemplo: Página 34 33 Razonamiento hacia atrás también se llama razonamiento de arriba hacia abajo, o el análisis. Adelanterazonamiento también se llama razonamiento de abajo hacia arriba, o síntesis.
  • ¿Cuándo y cómo combinar adelante y atrás razonamiento es uno delos temas principales de este libro. Sin embargo, la vista gráfica de la conexión de lamente sugiere que retroceder pura o el razonamiento hacia adelante no son las únicas manerasde razonamiento. Las conexiones también pueden ser activados en diferentes partes de la mentesimultáneamente y en paralelo (Cheng y Juang, 1987). Por otra parte,conexiones que se activan con frecuencia pueden ser cortocircuitados y suefecto puede ser compilado en una sola meta o de creencias. Por ejemplo, el enlace: entre dos creencias pueden ser compilados en la sola creencia: Usted se ocupa de la situación de emergencia debidamente si alerta al conductor. La cuarta frase como un inhibidor de la acción En el lenguaje natural, la forma lógica de los condicionales a menudo se oculta debajo dela superficie, a veces aparecen en la superficie en forma de procedimiento, en otraveces aparecen en forma declarativa. Por ejemplo, la última frase delUn aviso es una oración declarativa, que oculta su forma condicional subyacente: Hay una pena de cincuenta libras si pulsa el botón de la señal de alarma y lo hace incorrectamente. La sentencia no dice que va necesariamente recibir el castigo poruso indebido. Por lo que su conclusión, declaró con mayor precisión, es sólo eso, bajo lacondición de que se utiliza el botón de la señal de alarma de forma incorrecta, se hace responsable Página 35 34 a la pena. razonar hacia atrás convierte esta condición en un procedimiento meta- reducción: Para ser condenado a una pena de 50 libras, pulse el botón y la señal de alarma
  • hacerlo incorrectamente. Es muy poco probable que un pasajero se desee obtener una pena de 50 libras, ymuy poco probable, por tanto, que el pasajero desee utilizar el condicionalcomo un procedimiento tal meta- reducción. Es más probable que el pasajeroutilizarlo para razonar hacia adelante en lugar, a la conclusión de que el uso de la señal de alarmabotón incorrectamente podría tener una consecuencia no deseada. En los siguientes capítulos, veremos dos formas de hacer frente a lainconveniencia de las posibles consecuencias de las acciones. La primera es utilizarteoría de la decisión, la asociación de probabilidades y utilidades con las consecuenciasde las acciones, y la elección de una acción que tiene el mejor resultado esperado. Laotra es utilizar restricciones deontológicas sobre acciones, formuladas en términos deobligaciones, permisos y prohibiciones. En las representaciones lógicas estándar, las nociones deónticas de obligación, permiso y la prohibición se les concede el mismo estatus que la lógicaconjunciones y, o, si y no, en los llamados lógica deóntica. Sin embargo, en elenfoque que adoptamos en este libro, en que tratamos a las obligaciones y prohibiciones mássimplemente como una especie de objetivo. Las obligaciones están representadas por los objetivos condicionalescuya conclusión el agente intenta llevar a cabo si las condiciones se cumplen.Prohibiciones (o limitaciones) están representados por los objetivos condicionales conconclusión falsa, cuya conclusión el agente intenta prevenir, asegurandoque las condiciones no se cumplen. En el caso de la cuarta oración delaviso de emergencia, esta prohibición podrá indicarse en la forma: No ser objeto de una sanción. O, dicho como un objetivo condicional: Si usted es pasible de una pena de falso a continuación. Aunque pueda parecer un poco extraño, veremos más adelante que representa probibitions y otras limitaciones como objetivos condicionales (con la conclusión falsa) tiene la ventaja de que a continuación, que comparten la misma semántica y las mismas reglas de inferencia como otros objetivos condicionales. Cuando se usa para razonar hacia adelante y haciaderivar la conclusión falsa, eliminan cualquier hipótesis o candidato acciónque conduce a la derivación de falsa. Por lo tanto, ya sea en conjunción con el uso de la teoría de la decisión o con el usode limitaciones deónticos, la cuarta frase actúa como un inhibidor de la acción en lugarque como un motivador de las acciones. Esto explica por qué la oración se escribedeclaración y no procesal. De hecho, sólo la primera oración del Aviso de Emergencia está escrito enforma de procedimiento, y sólo esta primera frase de la notificación funciona como un Página 36 35 programa normal, para evocar el comportamiento que se desea de los pasajeros en el subterráneo. La cuarta frase funciones como una restricción, para prevenir el comportamiento no deseado.
  • Las segunda y tercera frases, por otra parte, describen parte de unprograma para ser ejecutado por un agente diferente, a saber, por el conductor del tren. Estas frases se escriben de forma declarativa y no procesal precisamenteporque son para ser ejecutado por un agente diferente, y no por el agenteobservación de la situación de emergencia. Sin embargo, los pasajeros pueden usar estas dos frases,al igual que la cuarta oración, para derivar las posibles consecuencias de pulsar elbotón de la señal de alarma. Los programas con fines Está implícito que el propósito1 (O meta) de la Comunicación es explicar cómo sepuede obtener ayuda del conductor en caso de emergencia. Por eso, la tercera fraseincluye una frase que explica por qué el conductor no se detiene el treninmediatamente cuando no se encuentra en una estación, sino que espera a parar hasta la siguiente estación: donde la ayuda se puede dar más fácilmente. El aviso tiene sentido porque la primera frase, en particular, con cohesionalas metas y creencias que es probable que ya tenía antes de comenzar a leerla Notificación. Por ejemplo, con frases tales como: Si hay una emergencia entonces hacer frente a la situación de emergencia adecuada. Usted se ocupa de la situación de emergencia debidamente si para recibir ayuda. Usted consigue ayuda si alerta al conductor. Aunque he escrito deliberadamente la segunda y tercera frases aquíconclusión: primero, porque es natural para usarlos conclusión: primero, hacia atrás,como los procedimientos para la atención de emergencias, he escrito la primera frasecondiciones: primero, porque es natural para utilizarlo condición primera, hacia adelante, pararesponder a las emergencias. La primera frase también tiene la forma de un condicional. Pero aquí suconclusión está escrito imperativamente (frente a la emergencia apropiadamente)y no declarativa (a lidiar con la emergencia apropiadamente). Este ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 Los términos "meta" y "propósito" son intercambiables. Otros términos que a vecesen el mismo sentido son "motivación", "razón", "interes", "deseo", "objetivo""La misión", "objetivo", "valor", etc Página 37 36 sigue Inglés gramática, en la que las creencias se expresan en forma declarativa oraciones, pero los goles, incluyendo órdenes y prohibiciones, se expresan como oraciones imperativas.
  • La diferencia entre las metas y creencias es que las creencias describen unacomprensión del agente del mundo tal como es, mientras que los objetivos de describir el agente de visión del mundo como el agente le gustaría que fuera. Esta distinción entremetas y creencias se ha descuidado en gran medida simbólica, la lógica matemática,porque en verdad matemática es eterna, y no existen acciones que unteoría matemática puede hacer para hacer una oración llega a ser verdad. Sin embargo, ladistinción es importante en la inteligencia artificial, debido a que la capacidad derealizar acciones para alcanzar los objetivos es una propiedad esencial de la naturaleza de un agente. Lenguajes naturales ordinarios distinguen entre objetivos y creencias mediante el uso de oraciones imperativas para los objetivos y las sentencias declarativas de creencias. Sin embargo, en la lógica computacional utilizado en este libro, los dos tipos deoraciones se expresan mediante declaración. Por ejemplo, se representa elcondena condicional, imperativo: Si hay una emergencia entonces hacer frente a la situación de emergencia adecuada. como la oración declarativa: Si hay una emergencia entonces a hacer frente a la situación de emergencia adecuada. Se distingue entre objetivos y creencias, no por medio de la sintaxis, sino por asignarlos a diferentes categorías de pensamiento. ¿A dónde vamos desde aquí? Este capítulo ha sido la intención de darle una idea del libro como un todo. Se muestra cómo las oraciones en inglés se pueden ver tanto en cómputo ytérminos lógicos, y muestra cómo se combinan los dos puntos de vista enLógica Computacional. La lógica tradicional, en el que se basa la lógica computacional, ha caídode la moda en los últimos años. Parte del problema es que su uso de simbóliconotación puede dar la impresión de que la lógica tiene poco que ver con la vida cotidianaexperiencia humana. Pero otra parte del problema es que no tiene en cuenta laserie de cuestiones que son importantes en el pensamiento y el comportamiento humano. Estoscuestiones incluyen la necesidad de: para distinguir entre los objetivos y creencias estar abierto a los cambios en el mundo para combinar el pensamiento acerca de las acciones de decidir qué hacer Página 38 37 • combinar pensar y decidir con la realidad llevar a cabo acciones •de razonar de forma predeterminada y con las reglas y excepciones.
  • Veremos cómo Lógica Computacional se ocupa de estas cuestiones en el siguiente capítulos. Por el momento, podemos imaginar el problema que tenemos más o menos así esto: Página 39 38 Capítulo 2. La psicología de la lógica
  • En este capítulo, voy a hablar de dos experimentos psicológicos que desafíanla opinión de que las personas tienen una habilidad innata para realizar lógica abstractosrazonamiento. El primero de estos experimentos, la tarea de selección, ha sido ampliamenteinterpretado como que muestra que, en vez de la lógica, la gente utiliza especializadaprocedimientos para tratar los problemas que se producen habitualmente en sumedio ambiente. El segundo, el Grupo de Supresión, se ha interpretado comoque muestra que la gente no la razón mediante reglas de inferencia, como hacia delante yrazonar hacia atrás, sino construir un modelo del problema e inspeccionarel modelo de las propiedades interesantes. Voy a responder a algunas de las cuestionesplanteada por estos experimentos en este capítulo, pero tratar con ellos con mayordetalle en un capítulo posterior, después de presentar el material de apoyo necesario. Para motivar la discusión de la tarea de selección a continuación, tenga en cuenta su aplicación potencial al problema de la mejora de la seguridad en el Londonsubterráneo. Supongamos que la gestión de la clandestinidad decideintroducir un control de seguridad, en el marco de los cuales los agentes de seguridad pegan una etiqueta con una letra del alfabeto de la parte frontal de cada pasajero que entra en elsubterráneo. Supongamos que los agentes de seguridad se supone que deben poner en práctica la siguiente condicional: si un pasajero lleva una mochila en su espalda, a continuación, el pasajero lleva una etiqueta con la letra A en su frente. Imagine que tiene la tarea de comprobar si los agentes de seguridad tienen adecuadamente implementado el condicional. ¿Cuál de los siguientes cuatro pasajeros se necesitan para comprobar? En el caso de Bob y John se puede ver sólo la espalda, y en el caso de María y Susan se puede ver sólo su frentes: Bob, que lleva una mochila en su espalda. María, que tiene la etiqueta A pegada a su frente. John, que lleva nada en la espalda. Susan, que tiene la etiqueta B pegado a su frente. Por desgracia, he tenido poca experiencia en tratar esta prueba yo mismo. Así que no estoy del todo seguro de qué esperar. Pero si usted es como la mayoría la gente común, y si la tarea que te han pedido que realice es suficiente similar a algunos de los experimentos psicológicos que se han realizado en la gente común, a continuación, dependiendo de cómo se interprete la tarea de suel rendimiento puede no ser muy lógico. Si estabas siendo lógico, entonces sin duda comprobar Bob, para queAsegúrese de que tiene la etiqueta A pegada a su frente, y la mayoría de las personas, de acuerdo conestudios psicológicos, realizar correctamente esta inferencia. Hasta aquí todo bien. Página 40 39 Pero, si estabas siendo lógico según los estándares de la clásicalógica, entonces también comprobaría Susan, ya que podría estar llevando a unamochila en la espalda, en cuyo caso tendría la etiqueta incorrecta Bpegado a su frente. Por desgracia, en muchos experimentos psicológicos
  • contareas de razonamiento similares, la mayoría de la gente no puede hacer esta inferencia correcta. Siiban a cometer el mismo error en esta versión de la tarea de selección, el fallo podría ser desastroso, ya que Susan podría ser un terrorista que lleva unabomba en una mochila a la espalda. No muy bien. De acuerdo con la lógica clásica, esos son los únicos casos que importan. No esnecesario comprobar María, porque la condición no indica que la realizaciónuna mochila en la parte posterior es la única condición bajo la cual la letra A se ha quedado atascadoal frente de una persona. Podría haber otras condiciones, alternativas, por ejemplocomo llevar una granada de mano en un cinturón, que también pueden requerir laoficiales de seguridad para pegar la letra A en la parte frontal de una persona. Pero no lo ha hechoha pedido a comprobar si María puede ser un terrorista. Esa es la seguridadtrabajo oficiales. Se le ha pedido que marque sólo si la seguridad oficiales han aplicado correctamente la declaró condicional. Comprobación dever si María tiene una mochila en la espalda va más allá del dedeber. Sin embargo, en muchos experimentos psicológicos con tareas similares, la mayoríasujetos de hecho realizan este paso adicional, lógicamente innecesario. Queda por considerar el caso de Juan, que no tiene nada en su espalda. Lógicamente, no importa qué letra se ha pegado a su frente. Podría serla letra B, o incluso ser la letra A. No hay necesidad de comprobar John en absoluto. Enestudios psicológicos con tareas similares, la mayoría de la gente también la razón "correctamente", llegando a la conclusión de que la carta pegada al frontal de Juan es del todo irrelevante. Incluso la mayoría de las personas que interpretan el condicional como expresión de la única condición en que la letra A se ha quedado atascado hacia delante de una persona concluir que es innecesaria para comprobar John. (Sin embargo, si realmente cree que la condiciónexpresa la única condición, se debe comprobar que la conclusiónque Juan tiene la letra A pegada a su frente no se sostiene bajo ningún otrocondiciones, tales como la condición de que él no tiene nada en su espalda.) Se podría pensar que los psicólogos que diseñan estos experimentossería decepcionado con la evidencia de que la mayoría de la gente no parece sermuy lógico. Pero muchos psicólogos parecen ser absolutamente encantado. La tarea de selección de Wason El primero y más famoso de estos experimentos fue realizado por PeterWason (1968). En el experimento de Wason, hay cuatro cartas, con las letras enun lado y los números en el otro. Las tarjetas están mintiendo en una mesa con sólouno de los lados de cada tarjeta que muestra: Página 41 40
  • La tarea consiste en seleccionar aquellos y sólo aquellos cartas que deben ser entregadas, a determinar si se mantiene la siguiente condición: Si hay anuncio en un lado, a continuación, hay un 3 en el otro lado. Las variaciones de este experimento se han realizado numerosas veces, principalmente con los estudiantes universitarios. El resultado sorprendente es que sólo alrededor del 10% de la los sujetos dan la respuesta lógicamente correcta. Casi todo el mundo reconoce, con razón, que la tarjeta que muestra d tiene queser entregados, para asegurarse de que hay un 3 en el otro lado. Esta es una lógicacorrecta aplicación de las reglas de inferencia modus ponens, que también se llamaremitir razonamiento. La mayoría de las personas también reconocen, con razón, que la tarjetamostrando f no tiene que ser entregado. Aunque, si se les pregunta por qué,podrían decir "porque el condicional no menciona la letra f", que(Como se verá en un momento) no es la razón correcta. Muchos pacientes también piensan, erróneamente, que es necesario entregar latarjeta que muestra 3, para asegurarse de que hay una d en el otro lado. Esto es lógicamenteincorrecto, ya que el condicional no afirma que tiene una d en un ladoes la única condición que implica la conclusión de que hay un 3 en el otrolado. Esta afirmación adicional se expresa mediante el denominado inverso de lacondicional: Si hay un 3 en un lado, entonces no hay anuncio en el otro lado. Los dos condicionales son el inverso el uno del otro, de la misma manera quelos dos condicionales: Si está lloviendo, entonces hay nubes en el cielo. Si hay nubes en el cielo, entonces está lloviendo. También son mutuamente contrario. De hecho, (en caso de que no es obvio) la primera condicional es verdadero y el segundo condicional es falso. Página 42 41
  • Sin embargo, más preocupante aún, sólo un pequeño porcentaje de los sujetos se dan cuenta que es necesario entregar la tarjeta que muestra 7, para asegurarse de que no es d en el otro lado. Es necesario entregar el 7, porque el original condicional es lógicamente equivalente a su contraposición: Si el número de un lado no es 3 (por ejemplo, 7), a continuación, la carta en el otro lado no es d. Del mismo modo, la segunda frase en el par de frases: Si está lloviendo, entonces hay nubes en el cielo. Si no hay nubes en el cielo, entonces no está lloviendo. es la contraposición de la primera frase, y las dos frases son tambiénlógicamente equivalente. Tenga en cuenta que es lógicamente necesario entregar la tarjetamuestra 7 (porque el número 3 no es el número 7) a pesar de que eloriginales condicional no menciona el número 7 en absoluto. La conclusión obvia, que muchos psicólogos dibujar, es que la genteno son lógicas, y que la lógica tiene relativamente poco que ver con el verdadero ser humanorazonamiento. Una variante de la tarea de selección Los psicólogos han demostrado que las personas realizan mucho mejor cuando la selección experimento tarea se lleva a cabo con un problema que es formalmente equivalente ala versión de la tarjeta de la tarea, pero tiene un contenido significativo. El clásicoexperimento de este tipo considera que la situación en la que la gente está bebiendoen un bar, y el sujeto se le pide que compruebe si la siguiente condiciónse tiene: Si una persona está bebiendo alcohol en un bar, entonces la persona es por lo menos dieciocho años de edad. Una vez más, hay cuatro casos a considerar, pero esta vez en lugar de cuatro tarjetas hay cuatro personas. Podemos ver lo que dos de ellos están bebiendo, pero no cómo edad que tengan, y podemos ver cómo dos de ellos son viejos, pero no lo son potable: Bob, bebiendo cerveza. María, una persona mayor, obviamente, mayores de dieciocho años de edad. John, bebida cola. Susan, un niño de escuela primaria, obviamente menor de dieciocho años de edad. Página 43 42
  • En contraste con la versión de la tarjeta de la tarea de selección, la mayoría de la gente a resolver elimpedir la versión correcta, al darse cuenta de que es necesario comprobar Bob asegurarse que es por lo menos dieciocho años de edad, y para comprobar Susan para asegurarse de que no beber alcohol, pero que no es necesario comprobar María y Juan. Los psicólogos cognitivos han propuesto una serie desconcertante de las teoríaspara explicar por qué las personas son mucho mejores para resolver esas versiones deltarea de selección en comparación con otras variaciones, formalmente equivalentes, como ella versión original de la tarjeta. El más general citada de estas teorías, debido a LedaCosmides (1985, 1989), es que los seres humanos han evolucionado un algoritmo especializado(O procedimiento) para la detección de tramposos en los contratos sociales. El algoritmo tienela forma general: Si acepta un beneficio, entonces debe cumplir su requisito. En la versión de la barra de la tarea de selección, el "beneficio" es "beber cerveza" y el "requisito" es "ser por lo menos dieciocho años de edad". Cosmides y sus compañeros de trabajo también argumentan que los seres humanos han evolucionado otras algoritmos especializados para hacer frente a otro tipo de problemas, por ejemplo, un algoritmo para evitar riesgos: Si usted participa en una actividad peligrosa, entonces usted debe tomar la precaución adecuada. Stephen Pinker (1997) cita la explicación evolutiva Cosmides 'aprobaciónen su libro de premio ganar, cómo funciona la mente. Señala que latramposo algoritmo explicación no siempre se justifica la lógica correctasolución. Por ejemplo, dado el condicional si paga $ 20 recibe un ver, los temas suelen elegir a la persona que no paga $ 20, para comprobar que no ha recibido un reloj. Sin embargo, lógicamente, esto es innecesario, debido a que el condicional no dice que recibe un reloj sólo si paga $ 20. Elcondicional es totalmente compatible, por ejemplo, con una persona que recibe unver si se acoge a la jubilación anticipada. Así, según Cosmides y Pinker,algoritmos evolutivos explican el desempeño humano en las tareas de selección,sea o no que el rendimiento coincide con los dictados de la lógica clásica. Casi al mismo tiempo que Cosmides desarrollaron la teoría de la evolución, Cheng y Holyoak (1985) proponen una teoría relacionada de que gente de la razón sobre situaciones reales utilizando algoritmos especializados. Sin embargo, para Cheng y Holyoak, estos algoritmos son "esquemas de razonamiento pragmático". El principal de estos esquemas pragmáticos son los que implican nociones deontológicas relacionadas con permiso, obligación y prohibición. En Inglés estas nociones son típicamente señalado por el uso de palabras como "puede", "debería", "necesidad" y "debe". Pero estas señales lingüísticas explícitas se pueden omitirse si el contexto hace que sea Página 44 43 obvio que una obligación o prohibición está implicado, como en la formulación de
  • la versión de la barra de la tarea de selección anterior. De hecho, si Cheng y Holyoak están en lo cierto, entonces el control de seguridad de la versión la tarea de selección no debería ser difícil en absoluto, ya que el más natural interpretación del condicional: Si un pasajero lleva una mochila en su espalda, a continuación, el pasajero lleva una etiqueta con la letra A en su frente. es deóntica: Si un pasajero lleva una mochila en su espalda, a continuación, el pasajero debe llevar una etiqueta con la letra A en su parte delantera. Pero el verdadero problema no es sólo la forma en razón de las personas con las condicionales en forma lógica, sino también cómo las personas interpretan las condicionales del lenguaje natural y traducirlos en los condicionales en forma lógica. Pero tanto Cosmides y Cheng y Holyoak llegar a una conclusión diferente. Ellos argumentan que la gente no tiene la capacidad incorporado, de uso general para razonamiento lógico abstracto, sino que emplean procedimientos especializados para tratar con clases de problemas prácticos que surgen de manera natural en el mundo alrededor de ellos. Voy a hablar de la tarea de selección con mayor detalle en el Capítulo 16, pero la relación entre los métodos de uso general y de uso especial es demasiado importante para no abordar aquí. Es parte de la más fundamental relación entre la representación del conocimiento y la resolución de problemas, que es uno de los temas principales de este libro. Pensando = representación del conocimiento + Resolución de problemas En Inteligencia Artificial, el objetivo final de un agente consiste en mantenerse en el una relación armoniosa con el mundo. Para este propósito, los agentes inteligentes emplear una representación mental del mundo y el uso que la representación deresponder a las amenazas y oportunidades que surgen en su entorno. Lo hacenasí que mediante la observación del estado actual del mundo, la generación de objetivos apropiados,la reducción de los objetivos de las acciones, y la realización de acciones para cambiar el mundopara su beneficio. En Lógica Computacional, estas representaciones mentales sonexpresado en un lenguaje lógico de pensamiento, y tanto la generación de objetivosa partir de observaciones y los objetivos de reducción de las acciones son realizadas porrazonamiento lógico. Por lo tanto, un agente inteligente necesita tanto conocimiento especializado (en la forma las metas y creencias), y habilidades de razonamiento de propósito general (incluyendo Página 45 44 hacia adelante y hacia atrás razonamiento). El agente necesita conocimiento especializado,
  • tanto para hacer frente a los problemas cotidianos que se presentan como una cuestión de rutina, y parafrente a los problemas que no pueden ocurrir, pero podría tener potencialmente mortalconsecuencias si lo hacen. Sin embargo, el agente también necesita razonamiento de propósito general,para ser capaz de utilizar su conocimiento flexible y eficiente. La relación entre la representación del conocimiento y el razonamiento es comola relación entre un programa de ordenador y la ejecución del programa. El conocimiento es como un programa de ordenador, que consta de procedimientos especializados para la solución de problemas que son específicos de un dominio del problema. El razonamiento escomo la ejecución del programa, que emplean métodos de uso general para ejecutarprogramas en cualquier dominio. En Lógica Computacional, se representan los programasen forma lógica, y la ejecución del programa se lleva a cabo mediante la aplicación de reglas deinferencia. En comparación con los programas de ordenador convencionales, cuya sintaxis consistede instrucciones para una máquina, los programas en forma lógica son mucho más altos-nivel, en el que su sintaxis refleja más de cerca la estructura semántica delmundo que ellos representan. Sin embargo, en Computación Lógica de la aplicaciónde las reglas de inferencia de propósito general al conocimiento de dominio específico se comportacomo los algoritmos y procedimientos especializados. Esta relación puede serexpresado en forma de una ecuación: Algoritmo = conocimiento + razonamiento. Voy a discutir más adelante en el libro que el tipo de algoritmo especializado implicadoen tramposo de detección puede ser visto como la combinación de un objetivo (o restricción) de la forma lógica: si una persona acepta un beneficio y la persona no cumple con su obligación entonces falsa. con el razonamiento de propósito general con los objetivos que tienen la forma de talcondicionales. En general, teniendo en cuenta el objetivo de la forma lógica: si las condiciones entonces conclusión. •razonar hacia adelante para que coincida con una observación de una condición de la meta, •razonan hacia atrás para verificar las otras condiciones de la meta, y •razón hacia adelante para derivar la conclusión de que una meta de logro. En el caso especial en que la meta de logro es falsa y por lo tantoinalcanzable, entonces este patrón de razonamiento detecta violación de la portería. Enel caso especial en el que las otras condiciones son propiedades que pueden serobservó en el entorno del agente, a continuación, el agente puede intentar verificar Página 46 45 estas propiedades para intentar activamente para observar si están o nocierto.
  • Este análisis del algoritmo de detección de tramposos se aplica sin perjuicio dea la cuestión de si la gente realmente usa este tipo de algoritmos para resolvertareas de selección. Por otra parte, es compatible con el argumento de (Sperber,Cara y Girotto, 1995) que las personas tienen más probabilidades de resolver la tarea de selecciónproblemas de acuerdo con las normas de la lógica clásica, es la más naturales para ellos representan el condicional: si las condiciones entonces conclusión en la forma: no es el caso de que condiciones y no conclusión. o de forma equivalente: si las condiciones y no conclusión luego falso. Este análisis del algoritmo de detección de tramposos también es compatible con el argumento de (Cheng y Holyoak, 1985) y (Stenning y Van Lambalgen, 2008) de que la gente a resolver más fácilmente los problemas de tareas de selección de conformidad con la lógica clásica si se interpretan estos problemas en términos deóntica. Es incluso compatible con el argumento Cosmides que la gente utiliza darwiniana algoritmos, debido a que el análisis es independiente de la fuente del agente de conocimiento. El agente podría haber obtenido sus conocimientos mediante el aprendizaje que a través de su propia experiencia, aprendiendo que los padres, maestros o amigos, o heredarla a través de los mecanismos de la evolución darwiniana. Si bien este análisis puede explicar algunos de los casos en que las personas razonar correctamente en términos de la lógica clásica, que no explica los casos, como en la versión de la tarjeta de la tarea de selección, en el que la razón de lo contrario del condicional o cuando hagan caso a la razón con la contraposición. Nosotros Volveremos a este problema en el capítulo 16. Pero antes de dejar este capítulo, vamos a ver otro ejemplo que cuestiona la afirmación de que la gente de la razón utilizando reglas lógicas de inferencia. La tarea de supresión Consideremos el siguiente par de premisas: Si ella tiene un ensayo para escribir, entonces ella va a estudiar tarde en la biblioteca. Tiene un ensayo para escribir. La mayoría de las personas llegan a la conclusión correcta: Se estudiará la tarde en la biblioteca. Página 47 46 Supongamos que yo ahora digo además:
  • Si la biblioteca está abierta, entonces se estudiará tarde en la biblioteca. Teniendo en cuenta esta información, muchas personas (alrededor del 40%) suprimen su conclusión anterior de que ella va a estudiar tarde en la biblioteca. Este problema fue estudiado originalmente por Ruth Byrne(1989) y se utiliza comoevidencia para argumentar que las personas no razonan con reglas lógicas de inferencia,tales como el modus ponens (razonamiento hacia adelante), pero no por la razón construcción e inspección de los modelos mentales, que son como los modelos de los arquitectos o diagramas, cuya estructura es análoga a la estructura de la situaciónque representan. Los modelos mentales, como (Johnson-Laird, 1983) y (Johnson-Laird y Byrne,1991) describen ellos, se parecen mucho a las estructuras semánticas queinvestigar en capítulos posteriores, principalmente adicionales. Pero también se ven como conjuntos deoraciones atómicas, y por consiguiente son ambiguos por los rigurosos estándaresde la lógica matemática (Hodges, 1993, 2006). Sería fácil descartarmodelos mentales como la sintaxis y la semántica confusa. Pero podría ser un signo de unmás profunda relación entre la sintaxis y la semántica que es normalmenteentendido. En efecto, tanto en el espíritu de los modelos mentales, argumentaré más adelante en el libro que la semántica adecuados para Lógica Computacional es una en la queestructuras semánticas están representados sintácticamente como conjuntos de enunciados atómicos. YoTambién argumentan que el tipo de razonamiento que es más útil en Computational La lógica es el razonamiento que participan en la generación de un synactically representado comoestructura semántica, con el fin de hacer o mostrar que un conjunto dado de frases puede ser cierto. Vamos a ver que es difícil distinguir entre el razonamientoacerca de la verdad de tales estructuras sintáctico / semántico y razonamiento puramentereglas sintácticas de inferencia. Al igual que la tarea de selección de Wason, la tarea de supresión ha generado unagran cantidad de explicaciones alternativas. La explicación que más se acerca a laenfoque de este libro es la explicación de (Stenning y van Lambalgen,2008) que la solución de los problemas indicados en lenguaje natural es un proceso de dos etapasde la primera identificación de la forma lógica del problema y luego razonar conque la forma lógica. El error que muchos psicólogos hacen es ignorar laprimera etapa del proceso, suponiendo que si la sintaxis de un lenguaje natural declaración ya tiene una forma aparentemente lógico, entonces esa forma aparente es la forma prevista del significado de la declaración. Vimos un claro ejemplo de la diferencia entre la aparente lógica forma de una frase Inglés y su forma lógica prevista en el capítulo 1, en el caso de la segunda frase del aviso de emergencia del metro de Londres: El conductor se detendrá si alguna parte del tren está en una estación. Página 48 47 donde su significado pretendido era: El conductor detendrá el tren en una estación
  • si el conductor es alertado a una emergencia y cualquier parte de el tren está en la estación. El significado implícito de la frase contiene el objeto perdido, el tren, de la parada de verbo y una condición adicional, procedente del contexto de la oración anterior, pulse el botón de la señal de alarma para alertar al conductor. Porque esta condición de falta ya está presente en el contexto, es relativamente fácil para que el lector los dan sin ni siquiera darse cuenta de que no está realmente allí. Podría decirse que, la situación en la tarea de supresión es similar, en que el Condena idioma Inglés si tiene un ensayo para escribir, entonces ella va a estudiar tarde en la biblioteca también le falta una condición adicional, a saber, la biblioteca es abierto, necesario para representar la forma lógica de su significado: Si ella tiene un ensayo para escribir y la biblioteca está abierta, luego se estudiará tarde en la biblioteca. Pero en la tarea de supresión, la condición de falta viene en una frase más tarde, más que en una anterior. En cualquier caso, es difícil argumentar que la tarde sentencia si la biblioteca está abierta, entonces se estudiará tarde en la biblioteca de medios lo que dice en realidad. Literalmente, la sentencia dice que estudiará tarde en la biblioteca, ya sea o no que tiene un ensayo para escribir, siempre y cuando la biblioteca está abierto. También es difícil argumentar que la sentencia a la altura de los estándares de claridad defendido en los libros de buen estilo de escritura Inglés. Hay un número de maneras en que la tarea podría ser reformulada, a ajustarse a elevar el nivel de estilo Inglés. Tal vez la formulación que es más cercano a la declaración original del problema es una reformulación como regla y una excepción: Si ella tiene un ensayo de writen, estudiará tarde en la biblioteca. Pero, si la biblioteca no está abierta, ella no estudia tarde en la biblioteca. Las excepciones son una forma convencional de añadir condiciones adicionales a una regla, después de Se ha presentado una forma simplificada de la regla. En general, las normas y excepciones tienen la forma: Regla: una conclusión es válida si las condiciones tienen. Excepción: pero la conclusión no se sostiene si otras condiciones se mantienen. Expresado de esta forma, el significado de la norma depende del contexto de la excepción que le sigue. Sin embargo, la regla también puede ser expresada Página 49 48 contexto-de forma independiente, como forma lógica estricta requiere, mediante la adición a la regla de uncondición extra:
  • Contexto regla independiente: una conclusión es válida si las condiciones tienen y otras condiciones no se cumplen. En la tarea de la supresión, la condición adicional es equivalente a la positiva condiciones de la biblioteca está abierta. Veremos otros ejemplos de reglas y excepciones en los capítulos posteriores. Nosotros veremos que el tipo de razonamiento implicado en la tarea de supresión, una vez que su forma lógica intención ha sido identificado, es una forma de incumplimiento (o anulable) razonamiento, en la que se considera que la conclusión de una regla para mantener de forma predeterminada, pero posteriormente se retira (o supresión) cuando la información adicional contradiciendo la aplicación de la regla se da más adelante. Antes de dejar la tarea de supresión, tenga en cuenta que la excepción, cuando correctamente expresada en el formulario si la biblioteca no está abierta, entonces no lo hará estudiar tarde en la biblioteca, es la contraposición de lo contrario si se va a estudiar tarde en la biblioteca, a continuación, la biblioteca está abierta de la frase original en Inglés si la biblioteca está abierta, entonces se estudiará tarde en la biblioteca. Así que la supresión tarea puede ser considerada como un ejemplo del comunicador incorrectamenteexpresar la información en lo contrario de su significado. Comprensión del lenguaje naturalen comparación con el razonamiento lógico La comunicación eficaz en lenguaje natural es un reto no sólo para laescritor (o altavoz), sino también para el lector (u oyente). Es un reto para elescritor, que tiene que expresar sus pensamientos con tanta claridad, coherencia yeficaz posible, y es un reto para el lector, que tiene queconstruir una forma lógica de la comunicación, asimilar que la forma lógicaen la web de las metas y creencias, y actuar en consecuencia si es necesario. Como bien sabemos, la sintaxis de las oraciones en inglés es sólo una imperfectatransportadora de los pensamientos de un escritor. En particular, las frases en inglés con frecuenciaomitir las condiciones (como el conductor recibe una alerta en caso de emergencia y la biblioteca esabiertos) y otros títulos (el conductor detendrá el tren) necesarios parareconstruir su significado. Como consecuencia, aunque un lector necesita utilizarla sintaxis de las oraciones en inglés para ayudarle a reconstruir su forma lógica, queno puede basarse exclusivamente en su sintaxis. En muchos casos, no puede habervarias alternativas de formas lógicas, candidato para la misma frase Inglés,y por lo tanto el lector tiene que recurrir a otros recursos para ayudarlo elegir entre las alternativas. El único recurso de un lector puede recurrir son sus propias metas ycreencias, incluyendo las metas y creencias que ha extraído de los anterioresfrases en el discurso, e incluyendo sus creencias acerca de los objetivos del escritor Página 50 49 y creencias. Al elegir entre los significados alternativos de una sentencia, lalector tiene que elegir una forma lógica que es lo más coherente posible con estecontexto.
  • Hay diferentes maneras de juzgar la coherencia. Obviamente, una forma lógicaque no tiene ninguna conexión con la comprensión del lector de los objetivos del escritory las creencias es menos coherente que una forma lógica que tiene comoconexiones. Una forma lógica que confirma esta interpretación es máscoherente que una forma lógica que entra en conflicto con este entendimiento. En unasecuencia de las oraciones en inglés, una forma lógica que tiene conexiones con laformas lógicas de las oraciones anteriores es más coherente que una forma lógica queno. Ya he argumentado, siguiendo Stenning y van Lambalgen, que eltarea de supresión es un caso claro en el que la primera etapa de la solución de laproblema, a saber, la construcción de su forma lógica, es mucho más duro que elsegunda etapa del razonamiento con que la forma lógica. En particular, es difícilporque el escritor ha expresado una de las sentencias en la forma inversa desu significado pretendido. Por comparación, la tarea de selección es aún más difícil, debido a que ambas etapas son difíciles. La primera etapa de la tarea de selección es difícil, debido a que el lector tiene quedecidir si el condicional tiene cualquier condición que faltan, si es elsólo tener condicionada a la conclusión dada, y si ha de serinterpretado como un objetivo o como una creencia. Para ayudar en la toma de estas decisiones, lalector necesita para asimilar la forma lógica del condicional forma más coherentesea posible en sus objetivos y creencias existentes. Sperber, Cara y Girotto (1995)argumentar que, debido a que hay mucha variación posible en la primera etapa de latarea de selección, es imposible formar un juicio acerca de la exactitud deel razonamiento procesos que intervienen en la segunda etapa. Este punto de vista es tambiénapoyada por los resultados de los experimentos por Almor y Sloman (2000) quiendemostró que, cuando se les pidió que recordar el problema después de que hayandada su solución, que informan de una declaración del problema que es consistente consu solución en lugar de con la declaración problema original. La segunda etapa de la tarea de selección es difícil, sobre todo porque es negaciónduro. Por un lado, se puede argumentar que las observaciones positivas son másfundamental que las observaciones negativas. Por ejemplo, se observa que unpersona es alto, gordo y bien parecido, no es que ella no es corto, no delgado y nofeo. Tales oraciones negativas tienen que ser inferidos a partir de observaciones positivaso suposiciones, y mayor la cadena de inferencias necesarias para derivar unaconclusión, el más difícil es derivarlo. Vamos a ver el razonamiento con la negación con mayor detalle en posteriorescapítulos. Mientras tanto, hay otra cuestión, que está en el corazón dela relación entre el razonamiento lógico y psicológico, a saber,si la tarea dada es que hay que resolver en el contexto de los objetivos de un agente ycreencias, o si es que hay que resolver en un contexto en el que los objetivos ycreencias se suspenden temporalmente. Página 51 50 Razonamiento en contexto
  • Sostuve encima de eso, porque el lenguaje natural es ambiguo, los lectores a menudoque tenga que elegir entre las formas lógicas alternativas como una representación de laescritor está destinado significado. La sintaxis de una sentencia de Inglés es sólo unaguiar al significado previsto. Coherencia con los objetivos actuales de los lectoresy creencias, incluyendo las formas lógicas de sentencias anteriores de la mismadiscurso, así como las creencias del lector acerca de las metas y creencias del escritor,todos juegan un papel en ayudar a identificar la forma lógica prevista de un nuevofrase en el discurso. La mayoría de las veces entendemos la comunicación intuitiva,espontánea e inconscientemente, sin darse cuenta de estas dificultades,confiando tal vez más en nuestras expectativas de lo que el autor quiere decir,que en lo que el escritor dice en realidad. A veces, cuando las comunicaciones tienen poca conexión con nuestro propioexperiencia, se van por un oído y sale por el otro, como si fueran una especiedel ruido de fondo. Y a veces nos entendemos frases en nuestramanera, privado, sólo vagamente conectados a lo que el autor ha escrito, yincluso de manera más flexible conectado a lo que el escritor en mente. En contraste con frases en lenguaje natural, oraciones en forma lógicadecir exactamente lo que quieren decir. Pero debido a que diferentes personas tienen diferentesmetas y creencias, la misma frase en forma lógica tiene un significado diferentepara diferentes personas. Por lo tanto, aunque la frase tiene el mismo significado paradiferentes personas cuando la sentencia se considera en forma aislada, tiene una diferentees decir, (o importancia) cuando la sentencia se entiende en el contexto de unmetas y creencias de la persona. Supongamos, por ejemplo, que la sentencia Susan tiene una mochila en la espalda significa exactamente lo que dice, y ya está en forma lógica. Pero si creo que Susan tiene una bomba en la mochila y cree que Susan sólo tiene su almuerzo en la mochila, la misma idea de que Susan tiene una mochila en la espalda tiene un significado diferente para los dos de nosotros. Entender oraciones por su importancia en el contexto de la metas y creencias del lector es una clase más alta de la lógica de la comprensión frases en el contexto aislado de un experimento psicológico. Pero lo más estudios psicológicos del razonamiento humano parten del supuesto contrario: que razonamiento lógico significa interpretar enunciados de los problemas del lenguaje natural contexto-de forma independiente, utilizando sólo las oraciones presentados explícitamente en la experimento. Tal capacidad de suspender las metas y creencias propios de uno y de razonar contexto independiente, ya que estudió en experimentos psicológicos, es de hecho un habilidad importante y útil, pero no es exactamente lo mismo que el razonamiento lógico. En algunos casos, es más como no ver el bosque por los árboles. Página 52 51 Lógica Computacional se ocupa de que representan metas y creencias en forma lógica y el razonamiento con esas representaciones para resolver problemas
  • que surgen en el mundo real. En comparación con las representaciones en forma lógica, comunicación en lenguaje natural son generalmente más que un pobre aproximación a las formas lógicas de esas comunicaciones. Como consecuencia, el razonamiento tareas que se presentan en lenguaje natural son a menudo sólo una aproximación a tareas de razonamiento realizaron en las formas lógicas puras. Antes de concluir este capítulo, vamos a ver un ejemplo más de que ilustra la confusión entre la comprensión del lenguaje natural y lógico razonamiento. El uso de los condicionales para explicar las observaciones El filósofo John Pollock (1995) utiliza el siguiente ejemplo, no argumentan que la gente es ilógica, sino para apoyar la opinión de que la verdadera lógica implica una forma sofisticada de la argumentación, en la que las personas evalúan argumentos favor y en contra de una conclusión determinada. Aquí, he utilizado el mismo ejemplo para ilustrar la diferencia entre la aparente lógica de la declaración de lenguaje natural un problema y la lógica subyacente del problema cuando se ve en la contexto de las metas y creencias de un agente. Supongamos que yo te digo que: Un objeto es rojo si se ve rojo. Trate de suspender todos los demás objetivos y creencias que pueda tener sobre el rojo y mirando rojo, y tratar la sentencia en el sentido exactamente lo que dice. Ahora Supongo que yo también te digo que: Esta manzana se ve roja. Es probable que llegar a la conclusión obvia de que esta manzana es roja. Ahora Supongo que yo digo además: Un objeto se ve rojo si está iluminada por una luz roja. Es probable que ahora vas a retirar su conclusión anterior. El ejemplo es similar a la tarea de supresión, debido a que la tercera frase puede interpretarse como llamando su atención sobre una enfermedad que falta en la primera frase: Un objeto es rojo si se ve de color rojo y no está iluminado por una luz roja. Pollock explica el ejemplo en términos de argumentos que compiten para y contra la conclusión de que esta manzana es de color rojo. Pero hay una alternativa Página 53 52 explicación: es decir, que comprende la primera frase en el contexto de sus creencias existentes, que ya incluyen, tal vez ingenuamente, la creencia de que
  • mirando rojo es causado por ser rojo, representado en el efecto natural si causa forma: Un objeto se ve roja si es rojo. Así, la primera frase del discurso es lo contrario de su pre-existente creencia causal. Se da a conocer en el sentido de que el autor cree que la única causa de un objeto rojo buscando es que en realidad es de color rojo. Teniendo en cuenta sólo la primera frasedel discurso, que la conclusión de que la manzana es de color rojo, ya que es la única forma de explicar la observación de que la manzana se ve roja. Sin embargo, la tercera frase del discurso da una posible adicional motivo de un objeto en busca de color rojo. Ya sea que usted ya tiene esta causal adicional creencia, y el escritor es simplemente llamar su atención a ella, o usted agrega este nueva creencia causal a sus creencias existentes. En ambos casos la forma lógica de la tercera frase es coherente con sus creencias existentes. Y en ambos casos usted retira el supuesto de que el rojo es la única explicación para la manzana roja de mirada. Esta manera de pensar en el ejemplo lo ve como un problema de razonamiento abductivo, que es el problema de la generación de hipótesis a explicar las observaciones. Razonamiento abductivo es el tema del capítulo 10. Conclusiones En este capítulo, hemos considerado la demanda, con el apoyo de la tarea de selección, que razón por la cual las personas por medio de algoritmos especializados en lugar de por medio de lógica de propósito general. He atacado esta afirmación con el argumento de que no se aprecian que los algoritmos especializados combinan el conocimiento especializado con razonamiento de propósito general. Tras Sperber, Cara y Girotto (1995) y Stenning y vanLambalgen (2008), que sostuvo que la discusión de los experimentos psicológicosde razonamiento tampoco prestar especial atención a la primera etapa de la solucióneste tipo de problemas, que es de traducirlas al lenguaje natural en lógicaformulario. Por otra parte, se produce un error en particular para tener en cuenta la necesidad de que losformas lógicas que sean coherentes con otros objetivos y creencias del lector. Sin embargo, aun teniendo en cuenta estos argumentos, quedan problemas asociados con la segunda etapa de razonamiento con la resultante formas lógicas. Algunos de estos problemas, como se ilustra por tanto la supresión tareas y los ejemplos de luz roja, tienen que ver con la relación entre condicionales y su inverso. Otros problemas más difíciles que tienen que hacer con el razonamiento con la negación. Ambos tipos de problemas, razonamiento con conversa y razonamientos con la negación, se examinarán en los capítulos posteriores. Página 54 53 También se consideró el argumento, con el apoyo de la tarea de supresión, que razón por la cual las personas a través de modelos mentales en lugar de a través de reglas de
  • inferencia. En capítulos más avanzados A2, A3, A4 y A6, argumentaré que el razonamiento hacia adelante y hacia atrás puede a la vez ser visto como la determinación verdad en los modelos mínimos. Esta observación se presta apoyo a una variante de la teoría del modelo mental de deducción, la conciliación con el aparentemente contraria ver que la gente la razón por medio de reglas de inferencia. Página 55 54 Capítulo 3 El zorro y el cuervo
  • En este capítulo vamos a retomar la antigua fábula griega de la zorra y el cuervo, que mostrar cómo el pensamiento proactivo de la zorra burla el pensamiento reactivo el cuervo. En capítulos posteriores, se forma el pensamiento reactivo y proactivo puede ser combinados. El zorro y el cuervo son una metáfora para los diferentes tipos de personas. Algunos las personas son proactivos, como el zorro en la historia. A ellos les gusta planificar el futuro, prever los obstáculos y llevar una vida ordenada. Otras personas son reactivas, como la cuervo. Les gusta estar abierto a lo que está sucediendo alrededor de ellos, aprovechar de nuevas oportunidades, y para ser espontáneo. La mayoría de las personas son tanto proactiva y reactivas, en diferentes momentos y en diferentes grados. El zorro y el cuervo La mayoría de la gente sabe la historia, atribuida a Esopo, sobre la zorra y el cuervo. Empieza, sin causar daño suficiente, con el cuervo posado en un árbol con un poco de queso en el pico, cuando viene el zorro, que quiere tener el queso. En esta versión de la historia, tenemos en cuenta el punto de vista del zorro. Para modelar la forma proactiva de pensar, representamos sus metas y creencias en forma lógica: Meta: Yo tengo el queso. Creencias: el cuervo tiene el queso. Página 56 55 Un animal tiene un objeto si el animal está cerca del objeto y el animal toma el objeto.
  • Estoy cerca del queso si el cuervo tiene el queso y el cuervo canta. el cuervo canta si yo alabo al cuervo. Como puede ver, el zorro no es sólo un lógico de las clases, sino también un aficionado físico. En particular, su creencia de estar cerca del queso si el cuervo canta combina en una sola sentencia su conocimiento sobre su ubicación relativa al cuervo con su conocimiento de las leyes de la gravedad. Razonamiento informalmente, la declaración solo se puede derivar de otra más fundamental declaraciones de la siguiente manera: El zorro sabe que si el cuervo canta, entonces la línea se abrirá el pico y el queso se caerá al suelo bajo el árbol. El zorro sabe también que, debido a que el zorro está en el árbol, el zorro será entonces cerca del queso. Por lo tanto, el zorro sabe que estará cerca del queso si el cuervo canta. El zorro es también un psicólogo del comportamiento amateur. Al ser un conductista, Se interesa sólo en el comportamiento de la línea externa de entrada-salida, y no en cualquiera de los métodos internos que el cuervo puede utilizar para generar ese comportamiento. Enparticular, aunque el zorro representa sus propias creencias sobre el cuervo entérminos lógicos, que no asume que el cuervo también utiliza la lógica para representar cualquier creencia sobre cualquier cosa. En cuanto el zorro se refiere, el comportamiento del cuervopodría ser generada por medio de reglas de condición-acción sin lógica formulario. O su comportamiento podría incluso ser "cableado" directamente en su cuerpo, sin ni siquiera entrar en su mente. Al igual que las creencias de la zorra de estar cerca del queso si el cuervo canta, el La creencia de que el zorro cuervo canta si la zorra alaba al cuervo también podría ser derivados de otras creencias más fundamentales. Pueden ser derivados tal vez de las creencias más generales sobre la forma en que algunos agentes ingenuos, reactivos respondende ser alabado, sin pensar en las posibles consecuencias de su acciones. El zorro también tiene sentido común. Ella sabe que un animal tener un objeto si está cerca del objeto y lo recoge. Al igual que con su otra Página 57 56 creencias, que pueden derivar esta creencia de las creencias más básicas. Por ejemplo, ella puede derivar esta creencia de la creencia más simple que un animal tendrá un objeto si el animal recoge el objeto, mediante la combinación con la restricción
  • que para recoger un objeto que el animal tiene que estar cerca del objeto (haciendo caso omiso de otroslimitaciones como el peso y el tamaño del objeto). El zorro se sostiene esta creencia acerca de las condiciones en que se tendráun objeto como una ley general, que se aplica universalmente a todos los animales ya cualquierobjeto (aunque ella no parecía saber que la ley también se aplica a los robots,a menos que las opiniones de los robots como otra especie de animal). También sabebastante lógica para poder crear una instancia de la ley general, es decir, aaplicarlo a casos especiales de los animales y los objetos, como el zorro y elqueso, respectivamente. Creencias de la zorra como un programa de lógica Creencias de la zorra que no sólo la forma lógica, pero también tienen másforma especializada de los condicionales: conclusión si condiciones. Tanto la celebración y las condiciones están escritas en forma declarativa. La condicionales se escriben al revés, la conclusión primera, para indicar que se puede usarse para razonar hacia atrás, de las conclusiones a las condiciones. Uso razonar hacia atrás, cada una de esas condicional comporta como un objetivo de reducción de procedimiento: para mostrar o hacer la bodega conclusión, muestran o hacen las condiciones se cumplen. Incluso los "hechos", que las observaciones de discos, como la creencia de que el cuervo tiene el queso, puede ser visto como condicionales que tienen una conclusión, pero sin condiciones: conclusión si nada. O en términos más lógicos: conclusión de si es cierto. Estos hechos también se comportan como procedimientos: para mostrar o hacer la bodega conclusión, mostrar o hacer cierto suspenso. o para mostrar o hacer la bodega conclusión, no hacer nada. Página 58 57 Por lo tanto, las creencias del zorro se pueden utilizar como una colección de procedimientos: tener un objeto, estar cerca del objeto y recoger el objeto. estar cerca del queso, comprobar el cuervo tiene el queso
  • y hacer que el gallo cante. para hacer que el cuervo cante, alabar al cuervo. para comprobar que el cuervo tiene el queso, no hacer nada. Tenga en cuenta que los sub-objetivos de estos procedimientos se expresan en el imperativo estado de ánimo. Esta forma de expresión es arriesgado. ¿Qué hacer si tiene dos procedimientos alternativos para lograr el mismo objetivo? Por ejemplo: tener un objeto, hacer que el objeto. No hay ningún problema con una formulación declarativa: Un animal tiene un objeto si el animal hace que el objeto. Pero los dos procedimientos, con dos imperativos, crean un conflicto. Veremos más adelante en el capítulo 7 que la necesidad de resolución de conflictos, a elegir entre imperativos contradictorios, también se plantea con las reglas de condición-acción. Sin embargo, en Mientras tanto, podemos evitar este tipo de conflictos explícitos mediante el tratamiento de los sub-objetivos de los procedimientos, no como imperativos, sino como recomendaciones: tener un objeto, que puede estar cerca del objeto y se puede recoger el objeto. tener un objeto, puede hacer que el objeto. Usted no llegaría muy lejos con un lenguaje tan indeciso en el ejército, pero al menos se evitaría la necesidad de resolución de conflictos. Sin embargo, no vamos a preocuparse por estas lindezas por el momento, y volver a nuestra historia de la zorra y el cuervo. El zorro puede utilizar estos procedimientos (ya sea expresa imperativamente o como recomendaciones), uno tras otro, para reducir la meta de nivel superior que tienen la queso de los dos sub-objetivos de acción alabo al cuervo y Tomo el queso. T unto, estas dos acciones constituyen un plan para alcanzar la meta de nivel superior. Razonamiento hacia atrás en los gráficos de conexión Reducción del zorro de su meta original de los dos sub-objetivos de acción puede ser visualizada como la búsqueda de una solución en el gráfico de conexión que la une objetivo de alto nivel a la web de sus creencias. Por supuesto, la totalidad de toda su creencias está obligado a ser enorme, y la búsqueda sería como buscar una aguja en un pajar. Sin embargo, la estrategia de razonamiento hacia atrás guía el Página 59 58 búsqueda, por lo que debe tener en cuenta sólo las creencias relevantes cuya conclusión coincide con la meta. A partir de la meta original, de alto nivel y siguiendo los enlaces en el gráfico,
  • el zorro puede encontrar fácilmente un sub-grafo que conecta la meta ya sea para conocer hechos, como el cuervo tiene el queso, o sub-objetivos de acción, tales como Alabo el cuervo y Tomo el objeto, que se puede convertir en hechos mediante la ejecución de con éxito en el mundo real. Este subgrafo es una prueba de que, si el acciones en el plan de éxito, y si las creencias del zorro son realmente verdad, entonces la fox alcanzará su meta de nivel superior. La estrategia del zorro por la búsqueda de la gráfico, poniendo las conexiones juntos y la construcción de la prueba se llama un procedimiento de prueba. Razonamiento hacia atrás se realiza haciendo coincidir (o mejor unificador) un objetivo con la conclusión de un condicional y derivar las condiciones del condicional como sub-objetivos. Por ejemplo, la meta de nivel superior: Yo tengo el queso. coincide con la celebración del condicional: Página 60 59 Un animal tiene un objeto si el animal está cerca del objeto y el animal toma el objeto.
  • Razonamiento hacia atrás se deriva de los dos sub-objetivos: Estoy cerca del queso y recojo el queso. creando instancias de los términos generales del animal y el objeto con el específico términos I y el queso, respectivamente. La segunda de estas dos sub-objetivos es una acción, que coincide con el conclusión de que no condicional en el gráfico de conexión. Esto puede ser resuelto únicamente porrealizarla con éxito. Sin embargo, la primera sub-objetivo se puede reducir a otra sub-objetivos por otros tres pasos de razonamiento hacia atrás. El resultado final de esta cadena de razonamiento hacia atrás es una prueba lógica de que el zorro tiene el queso si ella alaba al cuervo y coge el queso. En la lógica tradicional, es más común para presentar pruebas en el Dirección de avance. En este caso, una prueba tradicional se vería más como esto: Yo alabo al cuervo. Por lo tantoel cuervo canta. el cuervo tiene el queso. Por lo tantoEstoy cerca del queso. Tomo el queso. Por lo tanto Yo tengo el queso. Aunque el razonamiento hacia adelante es una forma natural para presentar pruebas después de que hayansido encontrado, el razonamiento hacia atrás es normalmente una forma más eficiente para encontrarellos. Tanto el razonamiento hacia adelante y hacia atrás implica búsqueda, pero teniendo en cuenta un objetivoque hay que resolver, hacia atrás razonamiento es dirigido a un objetivo, y se centra la atención encreencias que son relevantes para el objetivo. El gráfico de conexión representado arriba ilustra sólo una fracción de la creencias que son potencialmente relevantes para el objetivo. Algunos de los enlaces, como el que une el objetivo de primer nivel para la creencia de que un animal tiene un objeto si el animales hace que el objeto no se cuentan en el plan que el zorro con el tiempo encuentra para resolver su meta. La creencia es relevante para el objetivo, ya que su conclusión coincide con la meta. Sin embargo, para simplificar, he ignorado, por ahora, el posibilidad de que el zorro puede explorar esta forma alternativa de resolución de su top- meta de nivel. En una representación más realista de la gráfica, no habría muchos másestos enlaces potencialmente relevantes. Algunos de ellos podrían llevar a otras soluciones, por ejemplo, para la solución en la que el zorro sube al árbol y arranca elqueso del cuervo. Otros podrían dar lugar a inútiles o incluso contraproducentes Página 61 60 intentos de soluciones productivas, por ejemplo, para el zorro saltando en el cuervo, pero le espantar en el proceso. El zorro se necesita tanto una estrategia para orientar su búsqueda de soluciones y
  • estrategia de comparar soluciones y decidir entre ellos. Vamos a discutir la problema de la búsqueda de soluciones en el Capítulo 4, y el problema de decidir entre las soluciones en los capítulos posteriores. Pero, en primer lugar, darse cuenta de que, además de otros enlaces, que conducen a otras formas de tratar de resolver la meta de nivel superior que tengo el queso, no hay otra manera de tratar de resolver la meta, que ni siquiera lo hacen, como un enlace, en el gráfico, es decir, tratando de aprovechar el hecho de el cuervo tiene el queso. Recuerde este hecho es en realidad una especie de degenerado condicional el cuervo tiene el queso si es cierto, que se comporta como el procedimiento simple para comprobar que el cuervo tiene el queso, no hacer nada. Este procedimiento se puede utilizar para tratar de resolver la meta de nivel superior Itener el queso, tratando de identificar (partido o unificación) los dos términos específicos Yo y el cuervo. Si esta identificación fuera posible, el razonamiento hacia atrás con el hecho de que resolvería el objetivo de alto nivel en un solo paso. Hemos estado utilizando la identificación de términos relacionados, la creación de instancias, juego y la unificación de manera informal. Estos términos tienen definiciones precisas, que se presentan en el Capítulo A3. Para los fines de este ejemplo, se basta señalar que estas definiciones excluyen la posibilidad de identificar diferentes términos específicos entre sí. Así que, a menos que el zorro está teniendo un crisis de identidad, no puede coincidir con la conclusión de la degenerada condicional el cuervo tiene el queso si es cierto con su meta que tengo el queso. El Gráfico de la conexión no incluye un vínculo entre el hecho y el objetivo, porque pre-calcula instancias unificadoras, y reconoce que la la identificación de los términos específicos de I con el cuervo es imposible. Esta pre- cálculo es independiente de los diferentes efectos a los que dicho enlace podría contribuir. Así, el razonamiento hacia atrás, gráficos de conexión y una serie de otros técnicas desarrolladas en el campo de razonamiento automatizado en Artificial Inteligencia reducir significativamente la cantidad de búsqueda que un agente necesita llevar a cabo para resolver sus metas. Pero incluso con todas estas mejoras, el problema de la búsqueda es ineludible, y volveremos a ella en el capítulo 4, donde se pone todo un capítulo aparte. El final de la historia de la zorra y el cuervo? Por un extremista de la lógica, este sería el final de la historia. Para el extremista, no hay diferencia entre el mundo de la zorra y las creencias de la zorra de la mundo, y no hay diferencia entre el plan de la zorra para conseguir el queso y el fox en realidad tenerlo. Sin embargo, el sentido común nos dice que hay más en la vida que sólo pensando. Además de pensar, un agente necesita para observar los cambios en el mundo y para llevar a cabo acciones para cambiar el mundo a cambio. La lógica sirve Página 62 61 estos efectos, proporcionando el agente con un medio de construcción simbólica representaciones del mundo y de procesar esas representaciones a la razón sobre el mundo. Podemos representar esta relación entre el mundo y la lógica
  • en la mente de un agente de la siguiente manera: Representación y significado Esta relación puede ser visto de diferentes maneras. Por una parte, frases en forma lógica representan ciertos aspectos de la agente de experiencia del mundo. Por otro lado, el mundo es una interpretación, lo que da sentido (o semántica) para frases que expresan el agente de metas y creencias. Esta noción de significado, por cierto, es muy diferente del significado que nos preocupaba antes, cuando entendimos que significa que el pensamientos que las personas tratan de comunicarse por medio de oraciones en lenguaje natural. Allí, el significado de una oración pública es una organización privada frase en el idioma del comunicador del pensamiento. Aquí está el significado de esa oración privada en relación con el mundo. Estas relaciones entre los diferentes tipos de significado puede representarse así: Página 63 62
  • Mientras que antes estábamos preocupados con el significado de la llamada del altavoz, aquí nos preocupa significado lógico. Los lingüistas y filósofos son también preocupado por el significado lingüístico, entendido en términos de la relación entre las oraciones del lenguaje natural y el mundo. Pero en mi opinión, comunicaciones ordinarias del lenguaje natural son demasiado imprecisos y demasiado torpe a tener un significado que es independiente de la lógica de su significado significado del hablante. Podemos entender mejor el concepto de significado lógico si tenemos en cuenta que en términos generales, como una relación entre oraciones en forma lógica y interpretaciones (a veces también llamados modelos o mundos posibles), incluyendo mundos artificiales e imaginario, como el mundo de la historia de la zorra y el cuervo. Una interpretación es simplemente una colección de individuos y relaciones entre los individuos. Por simplicidad, también se consideran propiedades de los individuos como relaciones. Una interpretación en la lógica tradicional normalmente corresponde a una sola, estado estático del mundo. Por ejemplo: En la historia de la zorra y el cuervo, el zorro, cuervo, queso, árbol, planta bajo el árbol, y el espacio aéreo entre el cuervo y el suelo puede ser considerado como individuos, y que alguien tenga algo puede ser considerarse como una relación entre dos individuos. La frase "El cuervo tiene el queso. "es cierto en la interpretación al principio de la historia y lo falso en la interpretación al final de la historia. La forma más sencilla de representar a una interpretación de forma simbólica es representarlo por el conjunto de todas las oraciones atómicas que son verdaderas en el interpretación. En este ejemplo, podemos representar a la interpretación de la a partir de la historia de las proposiciones atómicas: el cuervo tiene el queso. la línea está en el árbol. el árbol está por encima del aire. el aire está por encima del suelo. el árbol está por encima del suelo. el zorro está en el suelo. Página 64 63
  • La diferencia entre estas proposiciones atómicas y la interpretación que representar es que en una interpretación de los individuos y de las relaciones entre ellos se pueden entender como teniendo una existencia que es independiente del lenguaje. Frases atómicos son sólo expresiones simbólicas, que consiste en un predicado (O símbolo de predicado) y cero, uno o más argumentos. Como se explica en Capítulo A1, un símbolo de predicado representa una propiedad de un individuo o de un relación entre varias personas, representadas por los argumentos de la predicado. Por ejemplo, las palabras y frases como el cuervo, el queso, el árbol, etc son nombres de personas, y tiene y es en son predicados que nombre las relaciones entre los individuos. La atracción de la lógica como una manera de representar el mundo se encuentra en gran medida su capacidad para representar regularidades (o reglas) por medio de frases no atómicas. Por ejemplo, en las oraciones atómicas más arriba, el hecho de que el árbol está por encima de la planta se puede derivar de los hechos más básicos que el árbol está por encima del aire y el aire está por encima del suelo, teniendo en cuenta la sentencia no atómico: un objeto está por encima de un segundo objeto si el primer objeto está por encima de un tercer objeto y el tercer objeto está por encima del segundo objeto. O, mirándolo de otra manera, la sentencia no atómico es cierto en el interpretación representada por las oraciones atómicas. El propósito final de las interpretaciones es determinar si las sentencias son verdaderas o falsas. En el caso de un agente integrado en el mundo real, las creencias que son verdaderas son normalmente más útil que las creencias que son falsas. Objetivos que son fáciles de hacer verdaderos son normalmente más útil que los objetivos que son difíciles de hacer realidad. En general, el problema de determinar el valor de verdad de un no-atómica frase en una interpretación reduce al problema de la determinación de la verdad valores de frases simples. Por ejemplo: Una frase de la forma conclusión si las condiciones es verdadera si las condiciones son falsas o conclusión es verdadera. Una frase de la forma todo tiene propiedad P es verdadera si para cada cosa T en la interpretación, T tiene la propiedad P es cierto. Razonamiento hacia atrás con esas meta-oraciones (oración sobre oraciones) finalmente reduce el problema de determinar el valor de verdad de una arbitraria condena al problema de determing los valores de verdad de las proposiciones atómicas solo. Página 65 64
  • Por lo tanto, con el fin de determinar si las sentencias arbitrarias son verdaderas o falsa, no es necesario saber cuáles son las personas reales y relaciones en una interpretación. No basta simplemente saber qué proposiciones atómicas son verdaderas y cuáles son falsas proposiciones atómicas. Vamos a investigar la semántica en mayor detalle en los más avanzados Capítulo A2, y la representación de la evolución de los estados del mundo en el Capítulo 13. Pero antes de dejar este capítulo: ¿Cuál es la moraleja de la historia de la zorra y el cuervo? Es de suponer que la fábula de Esopo tenía un propósito - una lección que no es seguro tomar palabras y acciones a su valor nominal de otro agente, sin tratar de comprender objetivos subyacentes del agente e intenciones. O, aún más simplemente, que antes de hacer algo que usted debe pensar en sus posibles consecuencias. El cuervo de la fábula de Esopo reacciona a la alabanza de la zorra espontáneamente - sin pensarlo, se podría decir. Un cuervo más inteligente sería monitorear su acciones previstas, antes de llevarlas a cabo, para determinar si podrían tener consecuencias imprevistas y no deseables. Si sólo el cuervo sabía lo que sabe la zorra, el cuervo puede ser capaz de razón preactively la siguiente manera: Quiero cantar. Pero si yo canto, entonces el zorro estará cerca del queso. Si la zorra está cerca del queso y recoge el queso, entonces la zorra tendrá el queso. Tal vez la zorra quiere tener el queso y por lo tanto recoger. Pero no voy a tener el queso. Desde que quieren tener el queso, no voy a cantar. Esta línea de razonamiento utiliza algunas de las mismas creencias que los utilizados por el zorro, pero los usa hacia delante en lugar de hacia atrás. Vamos a investigar este doble el uso de las creencias para razonar hacia atrás y hacia adelante en los próximos capítulos. En Mientras tanto, observamos que, si el uso de la lógica parecería ser la forma más natural de pensar, a menudo puede ayudar a pensar y comportarse de manera más efectivamente. Página 66 65
  • Capítulo 4 Buscar Es un punto de vista común en algunos ámbitos que la lógica tiene poco que ver con la búsqueda. Paraejemplo, Paul Thagard (2005) en la mente: Introducción a la Ciencia Cognitiva afirma en la página 45: "En los sistemas basados en lógica, la operación fundamental de la pensamiento es la deducción lógica, pero desde la perspectiva de los sistemas basados en reglas, la operación fundamental del pensamiento es la búsqueda ". Del mismo modo, Jonathan Baron (2008) en su libro de texto de pensar y decidir escribe en la página 6: "Pensar en acciones, creencias y metas personales puede todo ser descrito en términos de un marco común, que afirma que el pensamiento consta de búsqueda e inferencia. Buscamos para ciertos objetos y luego hacer inferencias de y sobre los objetos que hemos encontrado. "En la página 97, Baron señala que la lógica formal no es una teoría completa de pensar, ya que "Cubre sólo la inferencia". En este libro, vemos las reglas de inferencia de la lógica como la determinación de la búsqueda espacio de posibles soluciones de los objetivos y las estrategias de búsqueda como la determinaciónprocedimientos de prueba para la búsqueda de soluciones de los objetivos. Pero al igual que Baron, también vemosla necesidad de utilizar las reglas de inferencia de lógica para inferir consecuencias de candidatosoluciones. Por otra parte, también nos distinguimos pensamiento, que genera solucionesy deduce sus consecuencias, de decidir, que evalúa las soluciones yEscoge entre ellos. En el capítulo 8, veremos que los sistemas basados en reglas,defendido por Thagard, también puede ser entendida en términos lógicos. La relación entre la búsqueda y el razonamiento hacia atrás es fácil ver cuando el espacio de búsqueda generados por el razonamiento hacia atrás se representa como un y-o árbol. Los nodos del árbol representan objetivos atómicos, con el objetivo de nivel superior en la parte superior del árbol. Hay dos tipos de arcos: o-arcos que unen un atómica objetivo con todas las formas alternativas de resolución de la meta, y e-arcos conectar todos los sub-objetivos de la misma alternativa. Hay una clara relación entre tales y-o árboles y de conexión gráficas. O arcos corresponden a los enlaces en un gráfico de conexión y y arcos corresponder a la conjunción de todas las condiciones en un condicional. Aquí está la y-o árbol de la meta de la zorra de tener el queso del cuervo: Página 67 66
  • Y-o los árboles se han utilizado ampliamente para la resolución de problemas en Artificial Inteligencia, especialmente para juegos de dos personas, como el ajedrez. En juego jugando, o-arcos representan movimientos alternativos del primer jugador, y y arcos representar todos los posibles reponses del segundo jugador. Para ganar el juego, el primer jugador debe tener una medida que vence a todos los movimientos del segundo jugador. En muy grandes juegos, como el ajedrez, es imposible que un jugador para buscar el árbol por completo antes de decidir el próximo movimiento. Sin embargo, incluso en tales juegos, a menudo es posible calcular una medida aproximada del valor de un nodo, y usar esa medida para guiar la búsqueda de la mejor solución en el tiempo y otros recursos disponibles. La estrategia de búsqueda minimax, por ejemplo, utiliza como una medida para elegir un movimiento que minimiza el valor de los mejores movimientos para el otro jugador. Estrategias de búsqueda similares pueden ser utilizados más general y, o árboles que corresponden a razonar hacia atrás en gráficos de conexión. En los árboles convencionales y, o, los sub-objetivos asociados a la misma alternativa son independientes el uno del otro. Pero en los gráficos de conexión, sub-objetivos son a menudo interdependientes. Por ejemplo, si usted es un animal y que tratar de usar la creencia: Página 68 67
  • un animal tiene un objeto si el animal está cerca del objeto y el animal toma el objeto. tener un objeto, entonces usted tiene dos sub-objetivos, para encontrar un objeto que esté cerca dey para encontrar un objeto que se puede recoger. Pero el objeto que encuentre debe ser el misma para ambos sub-objetivos. En teoría, se podría resolver los dos sub-objetivos independiente, la búsqueda de objetos cercanos y recogiendo objetos arbitrarios y a continuación, tratar de encontrar un objeto que pertenece a los dos conjuntos de soluciones después. En la práctica, sin embargo, que sería mucho mejor encontrar primero un objeto cerca usted, y luego tratar de recogerlo. Debido a esta interdependencia entre los sub-objetivos, a menudo es más conveniente para representar el espacio de búsqueda para el razonamiento hacia atrás como un simple o-árbol, cuyos nodos son conjunciones de todos los sub-objetivos asociados con una alternativa. Considerando que el e-o árbol y las representaciones gráficas de conexión mostrar los objetivos y creencias originales, la or-árbol muestra sólo las metas y subobjetivos generados por las creencias. Esto es lo que tal o árbol se parece a la El objetivo de zorro de tener el queso de cuervo: Página 69 68
  • El subobjetivo subrayado en cada nodo es el sub-objetivo seleccionado para el gol- reducción, lo que da lugar al siguiente nivel de los nudos inferiores en la búsqueda espacio. Debido a su simplicidad, es fácil ver cómo definir una variedad de diferentes estrategias de búsqueda para la búsqueda o de árbol de espacios de búsqueda. El más ingenuoestrategia es la búsqueda primero en amplitud, nivel por nivel, generando primero todos los nodos de unalejarse de la meta de nivel superior, a continuación, todos los nodos a dos pasos, etc Si hayes una solución a la meta de nivel superior, entonces la búsqueda en amplitud se garantiza paraencontrar la solución más corta. Pero la búsqueda en amplitud es combinatoria explosivo. Si cada nodo tiene dos nodos sucesores alternativas, un nivel inferior en el árbol, a continuación, si la solución más corta implica dos meta-reducciones, los estrategia de búsqueda debe generar sólo 22 = 4 ramas. Si se trata de 10 goles reducciones, que necesita para generar 210 = 1.024 sucursales. Sin embargo, si necesita 50 meta- reducciones, entonces tiene que generar 250 = 1.125.899.906.842.624 ramas. No es de extrañar que muchos críticos creen que la IA es imposible. Hay dos maneras de evitar el problema. Una es usar una mejor búsqueda estrategia. La otra es utilizar un mejor espacio de búsqueda. Vamos a volver a la segunda manera más tarde. Pero primero considerar la misma situación que antes, en la que cada nodo tiene dos sucesores, pero ahora supongamos que la mitad de las ramas contener una solución, por ejemplo, al mismo nivel de 50 pasos de la de nivel superior gol. Luego, en promedio, búsqueda en profundidad necesita generar sólo 100 nodos para encontrar la primera solución. La búsqueda en profundidad es lo contrario de la búsqueda en amplitud, sólo se explora una rama a la vez, dar marcha atrás para tratar otras ramas sólo cuando sea necesario. Es muy eficaz cuando el espacio de búsqueda contiene una gran cantidad de soluciones. Pero puede desastrosamente ir mal si contiene infinitas ramas y se exploran antes de ramas finitos que contiene soluciones alternativas. Aquí es una conexión gráfico de un ejemplo sencillo: Página 70 69
  • Ahora considere el espacio de búsqueda o de árboles por el mismo problema: Página 71 70
  • Si usted está interesado en encontrar una única solución, y lo hace un primero en amplitud búsqueda y encontrarás la respuesta que = bob en un solo paso. Pero es que hacer un búsqueda en profundidad, y se tiene en cuenta la rama en la cual Quién = mary o la rama en la cual Quién = john, entonces usted puede seguir para siempre, pero que nunca lo hará encontrar una solución. El lenguaje de programación Prolog búsquedas o-árboles generados por hacia atrás razonamiento profundidad-primero, usando el orden en el que se escriben cláusulas para determinar el orden en el que se exploran las ramas. Si las cláusulas son escrita en el orden: mary irá a la fiesta si john irá a la fiesta. john irá a la fiesta si María va a ir a la fiesta. bob irá a la fiesta. entonces Prolog entra en un bucle infinito. Pero si la tercera frase bob irá a la fiesta se escribe primero, entonces Prolog encuentra una solución en un solo paso. Por supuesto, en este caso, el problema puede ser resuelto fácilmente por el programador controlar el orden en que se escriben cláusulas. Pero hay muchos otros más casos complicados donde esta solución fácil no funciona. Parece que este tipo de comportamiento inteligente es uno de los principales razones que los lenguajes de programación lógica, como Prolog, pasó de moda en la década de 1980. Muchas de las soluciones alternativas al problema de bucle y relacionada ineficiencias se han estudiado desde la década de 1970, pero la que parece han sido los más eficaces es el uso de la presentación (Sagonas, Swift y Warren, 1994), que se incorpora ahora en varios sistemas de Prolog. Presentación de Documentos, mantiene sub-objetivos y sus soluciones en una mesa. Cuando un subobjetivo generado anteriormente se re-encontró, la estrategia de búsqueda reutiliza soluciones de la tabla, en lugar de volver a hacer inferencias que ya han sido realizado. En el ejemplo que acabamos de dar, si genera la submeta o subojetivo mary irá a la fiesta y luego genera de nuevo, ésta reconocerá el bucle, fallar, y dar marcha atrás a una rama alternativa del espacio de búsqueda. El problema de la búsqueda es un área bien desarrollada de la Inteligencia Artificial, ocupan un lugar destacado en este tipo de libros de texto introductorios como los de Russell y Norvig (2010), Poole y Mackworth (2010) y Luger (2009). La búsqueda estrategias descritas en estos libros se aplican igualmente bien para el problema de la la búsqueda de soluciones en computación lógica. En su mayor parte, estos estrategias de búsqueda son métodos de uso general, como primero en profundidad, en anchura primera, y mejor primera categoría. Best-primera búsqueda Best-primero las estrategias de búsqueda son útiles cuando las diferentes soluciones de un problematener valores diferentes. Por ejemplo, suponiendo que el zorro en nuestros jueces historia Página 72 71
  • que tiene el queso de cuervo es más valioso que lo que su propia comida, ella podría utilizar mejor primera búsqueda para guiar su búsqueda de la mejor solución. Para utilizar mejor primera búsqueda, debe ser capaz de evaluar y comparardiferentes soluciones. Por ejemplo, si quieres ir de A a B, entoncespodrían preferir un plan de viaje que se tarda menos tiempo, cuesta menos dinero ocausa el menor daño para el medio ambiente. Ningún plan es probable que sea mejorpara todos estos atributos, por lo que puede tener que pesar y cambiar un atributocontra el otro. Teniendo en cuenta los valores de pesos, se puede utilizar la suma ponderada delos valores de los atributos como una única medida del valor total de una solución. A menudo es posible extender la medida del valor de una completasolución a una medida del valor de una solución parcial. Por ejemplo, supongamosdesea viajar de Bridgeport en Connecticut a Petworth en Inglaterra,y usted está explorando un plan de viaje parcial que consiste en volar desde NuevaYork a Londres, pero no se han dado cuenta de que el resto del plan. Usted sabe queel mejor costo de cualquier plan de viaje completo que se extiende el plan parcialdeberá incluir el costo del vuelo. Así que usted puede sumar el coste de la vuelo con una estimación para los mejores costes de cualquier recorrido adicional, para estimar el coste de la mejor plan de viaje que incluye este plan parcial. Best-primera búsqueda utiliza la medida del valor de las soluciones parcialesdirigir la búsqueda de soluciones completas. El primero en amplitud variante de primero el mejor búsqueda hace cogiendo una rama que tiene en la actualidad una mayor calidad, y la generación de sus nodos sucesores. Bajo ciertas condiciones fácilmente satisfechos, el primera solución encontrada de esta manera se garantiza que sea la mejor solución (óptima). Aunque tal best-primera búsqueda es mejor que una simple búsqueda en amplitud, que sufre de desventajas similares. Es también es computacionalmente explosivo,especialmente cuando hay muchas soluciones que difieren únicamente uno de otroligeramente en valor. Estas desventajas se pueden evitar en cierta medida por unProfundidad-primera versión del best- primera búsqueda, que al igual sencilla búsqueda en profundidad,explora sólo una rama del espacio de búsqueda a la vez. La profundidad primera versión del best-primera búsqueda mantiene un registro de los mejores solución encontrada hasta el momento. Si la rama actual no es una solución, y la rama se puede ampliar, a continuación, se extiende el poder mediante la generación de un nodo sucesor que tiene mayor valor estimado. Sin embargo, si el valor estimado de larama extendida excede el valor de la mejor solución encontrada hasta el momento (si hayes uno), entonces la rama extendida termina en fracaso y la estrategia de búsquedada marcha atrás a una alternativa anterior. Si la rama actual es una nueva solución, entonces la estrategia de búsqueda se compara su valor con el valor de la mejor solución encontrada hasta ahora (si hay uno), y actualiza su registro de la actualidad mejor solución. De esta manera, la búsqueda estrategia puede ser interrumpida en cualquier momento, después de haber generado la mejor solución quese pueden encontrar dentro de los recursos computacionales disponibles. Ambas variantes del mejor primera búsqueda complementan el uso de la teoría de la decisión para la elección de la mejor solución, una vez que se ha encontrado. La profundidad-primero variante Página 73 72 tiene la ventaja adicional de que se interpreta "mejor solución" más realista
  • como "la mejor solución teniendo en cuenta los recursos computacionales disponibles". Además, quesu medida del valor de las soluciones y de las soluciones parciales se puede extender para incluir, no sólo su utilidad, sino también la probabilidad de su realidad el logro de sus resultados esperados. La medida resultante del valor como utilidad esperada, la combinación de utilidad y probabilidad, integra mejor primera búsqueda en un marco de toma de teórica clásica. El gráfico de la conexión de las metas y creencias de un agente también puede ayudar con más primera búsqueda, mediante la asociación con los enlaces de información estadística sobre el gradoa los que los enlaces han sido útiles en el pasado. Esta información puede ser se utiliza para aumentar o disminuir la fuerza de las conexiones en el gráfico. Siempre que el agente resuelve un nuevo objetivo, que puede aumentar la fuerza de los enlaces que han contribuido a la solución, y disminuir la fuerza de los vínculos que han llevado por el sendero del jardín. La fuerza de los vínculos se puede utilizar para más primera búsqueda, mediante la activación de vínculos más fuertes antes de vínculos más débiles. La fuerza de los enlaces se puede combinar con los niveles de activación asociados con los objetivos y las observaciones actuales del agente. Los niveles de activación se puede propagarse a través de la gráfica de la proporción a la fuerza de los enlaces, el razonamiento bidireccional, tanto hacia atrás a partir de los objetivos y delanteros de la observaciones. Cualquier acción subobjetivo candidato cuyo nivel de activación excede un cierto umbral puede ser ejecutado de forma automática. La ejecución de la acción resultante combina una forma de best-primera búsqueda con un forma de elección de decisiones teórico de mejor acción, en un algoritmo que se asemeja a un modelo conexionista del cerebro. Un modelo de agente de empleo de este enfoque ha sido desarrollado por Pattie Maes (1990). El modelo no utiliza lógicos o conexión gráficas explícitamente, pero se puede entender de tal puramente términos lógicos. Gráficos de conexión también se pueden utilizar para combinar una búsqueda con la compilación objetivos de propósito general y creencias en forma más eficiente para usos especiales. Esto se debe a vínculos muy fuertes entre las metas y creencias se comportan como si los vínculos eran metas y creencias en su propio derecho. La generación de estos objetivos o creencias explícitamente y añadirlos a la gráfica cortocircuitos la necesidad de activar los enlaces explícitamente en el futuro. Por ejemplo, el zorro de Specialized creencia de que el cuervo canta si yo alabo al cuervo puede ser generada a partir de tales creencias más de uso general como: Página 74 73
  • Voy a discutir más adelante en el capítulo 9, que este tipo de recopilación de enlaces hacia nuevas metasy las creencias se pueden ver en algunos casos como una especie de compilación de la concienciapensamiento en pensamiento subconsciente. Representación asuntos Conocimiento Sin embargo, las estrategias de búsqueda eficientes y otros de uso general de resolución de problemasmétodos son sólo la mitad de la historia de lo que se necesita para resolver los problemasde manera eficiente. La otra mitad de la historia se refiere a la representación del conocimiento. Ennuestra historia de la zorra y el cuervo, en particular, hemos empleado una representación simplificada, lo que simplifica enormemente sobre-el conocimiento cuestiones de representación involucrados. Para empezar, la representación ignora completamente temporalconsideraciones. Es obvio que la acción de un agente de recoger un objetoinicia la propiedad del agente que posee el objeto después. Estepropiedad sigue manteniendo hasta que se termina por alguna otra acción o evento, tales como el agente que da el objeto de distancia, perderlo o consumirlo. Por lo tanto, para ser más precisos, deberíamos haber expresado la relación entrerecoger un objeto y que lo posee de la misma familia: un animal tiene un objeto en un momento si el animal está cerca del objeto en un momento anterior y el animal toma el objeto en el momento anterior y nada termina el animal que tiene el objeto entre los dos veces. De hecho, como veremos en el capítulo 13, esta representación se combina en una sola creencia de una ley más básica de causa y efecto (es un estado de posesión esiniciado por recoger un objeto) con una restricción (es una condición previa pararecoger un objeto es estar cerca del objeto). La representación de la causa y el efecto es lo suficientemente complejo quedar cuenta detallada en el capítulo 13. Pero, aun ignorando talesconsideraciones, todavía hay grandes problemas de representación del conocimiento en juego. De hecho, bordeamos en torno a estos temas antes, cuando discutimos informalmente que el zorro puede derivar la creencia estoy cerca del queso si el cuervo tiene el el queso y el cuervo canta de las creencias más básicas sobre las leyes dela gravedad y su ubicación en relación con otros objetos. Allí, la principal motivación era simplemente para hacer el ejemplosuficientemente simple, no te agobies con absoluto detalle. Pero hayhabía otra razón: Hay mucho conocimiento que podría ser relevante para elEl objetivo de zorro que sería difícil saber dónde parar. Si Quine tenían razón acerca de la web de la creencia, de que cada creencia está conectado a todos los demás creencia, un agente potencialmente podría tener en cuenta la totalidad de sus creencias, con el fin de resolvercualquier objetivo que pueda surgir en su entorno. Es este conocimiento problema de la representación, más que cualquier problema que ver con el uso general Página 75 74
  • razonamiento, que es el principal cuello de botella en el desarrollo de la Inteligencia Artificial. Posiblemente, también es el mayor problema para comprender y mejorar la inteligencia humana. Para decirlo más directamente, el conocimiento es más importante que el poder de resolución de problemas en bruto. Probablemente el intento más ambicioso para hacer frente a este conocimiento problema de la representación es el Proyecto Cic (Lenat y Guha, 1989; Panton et al, 2006), que ha reunido una colección de varios millones de afirmaciones que codifica el conocimiento de sentido común de la experiencia humana. Las afirmaciones en Cic se formulan en una variedad de Lógica Computacional, similar a la que investigado en este libro, y su motor de inferencia se basa principalmente en razonamiento hacia atrás. Cic organiza su conocimiento en colecciones de micro-teorías, que se refiera estos dominios separados como la ciencia, la sociedad y la cultura, el clima y el tiempo, sistemas monetarios y financieros, cuidado de la salud, la historia y la política. Estos micro- teorías, a su vez, se organizan en jerarquías, en el que las micro-teorías menor en la jerarquía de herencia de las afirmaciones más abstracto micro-teorías más alta en la jerarquía. Micro-teorías en Cic son como clases de orientado a objetos lenguajes de programación de ordenador y los módulos como en algunos computacional teorías de la mente. Tendremos más que decir sobre estas clases y módulos más adelante en el capítulo 14. Página 76 75
  • Capítulo 5. La negación como fracaso Es fácil dar por hecho la negación, y no darle un segundo pensamiento. O llueva o no llueva. Pero sin duda no va a llover y no llueve en elmismo tiempo y en el mismo lugar. Mirándolo así, usted puede tomar surecoger. Llueve y no llueve están a la par, como cara y cruz. Usted puede teneruno o el otro, pero no ambos. Por lo que puede parecer a primera vista. Pero en una inspección más cercana, la realidad es diferente. El mundo es un positivo, no es un lugar negativo, y las formas humanas de organizar nuestros pensamientos acerca del mundo son principalmente positivo. Estamos directamenteobservar sólo los hechos positivos, como la moneda está mostrando cabezas o está lloviendo. Tenemos para derivar la negación de un hecho positivo de la ausencia de lahecho positivo. El hecho de que esta moneda está mostrando cabezas implica que no esmostrando colas, y el hecho de que es soleado implica, siendo todo lo demásigual, que no está lloviendo en el mismo lugar y al mismo tiempo. Desde el punto de vista de un agente, una observación puede ser pasiva o activa. Laobservación pasiva es una observación sobre las cuales no tiene ningún control. Lamundo le obliga a usted, y usted tiene que llevarlo a bordo, nos guste o no. Debido a que nuestra conceptualización del mundo se compone de hechos positivos, estos observaciones pasivas son frases positivas, atómicas. Una observación activa, en cambio, es aquella que se realiza activamentepara determinar el valor de algún predicado atómica. Si el predicado no contienelas variables2 , Entonces el resultado de la observación es verdadera o falsa. Si secontiene variables cuyos valores son desconocidos, y luego o bien la observacióntiene éxito y devuelve los valores de las incógnitas, o la observación de falla ydevuelve una observación negativa. En cualquier caso, puede utilizar el resultado y sólo olvidarse de él, o puede registrarlo para su posible uso en el futuro. Por ejemplo: Miras por la ventana y no ven ningún gotas de lluvia que caen del cielo. Usted concluye que no está lloviendo. Es justo antes de la hora de acostarse y la hora de un refrigerio a media noche, pero que están enuna dieta. Hace una pausa para controlar las sensaciones en su cuerpo. El no podersentir punzadas de hambre, decide que no tiene hambre, y se adhieren a su -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 Variables en la lógica simbólica son similares a las variables en las matemáticas, pero más preciso. En matemáticas, es común hacer ninguna distinción entre los diferentes papel que desempeña la variable x en las dos ecuaciones: 2x = 2, X + Y = Y + X. En el primera ecuación X es un desconocido, e implícitamente, la ecuación representa la existencialmenteobjetivo cuantificado de mostrar que existe un X tal que 2X = 2, a saber, el valor de X= 1. Sin embargo, en la segunda ecuación de X e Y son los números arbitrarios, y implícitamente la ecuación representa la frase universalmente cuantificado expresando que para cualquier par de números de X e Y no importa en qué orden se agregan, el resultado es el mismo. Página 77 76
  • dieta. Tienes suerte esta vez. No sólo tiene la obervation activa de la estado de su cuerpo devuelve una respuesta negativa, pero no ha sido atacado por no provocados, sentimientos "pasivos" del hambre. Eres un robot en busca de vida en Marte, moviéndose un paso a la vez en terreno incierto. Cada vez que se mueve hacia adelante un paso, observar y grabar lo lejos que han llegado. Si su intento de avanzar ha fallado, entonces usted ha observado que no se ha movido en absoluto. Veremos más adelante que las observaciones negativas pueden ser representados por medio de limitaciones, que son objetivos condicionales con falsa conclusión. Pero en el Mientras tanto aquí hay un par de ejemplos: si llueve entonces falsa. es decir,no es el caso que está lloviendo. si tengo hambre, entonces falsa es decir,no es el caso que tengo hambre. También veremos que las observaciones negativas también se pueden derivar de positivo observaciones, con limitaciones. Por ejemplo: Observación:la hierba está mojada. Restricción:si un objeto está mojado y el objeto es seca entonces falsa. es decir,no es el caso de que un objeto es húmeda y el objeto es seco. Razonamiento hacia adelante: no es el caso de que la hierba está seca. Las representaciones mentales tienen un sesgo positivo En la semántica de la lógica computacional, es conveniente identificar la mundo, en cualquier punto dado en el tiempo, con el conjunto de todas las oraciones atómicas que loses cierto en el mundo en ese momento. Esta es la fuente de nuestra positivo observaciones. Les da a nuestros objetivos y creencias de un sesgo positivo también, porque la La función principal de nuestras representaciones mentales es ayudarnos a hacer frente a la mundo que nos rodea. Incluso los pensamientos emocionalmente negativos, como estar solo, triste,o descontentos, que reflejan la forma en que sentimos acerca de nuestra situación en el mundoy que afectan a las decisiones que tomamos, tiene lógicamente mentales positivos representaciones. Otra prueba de que nuestras representaciones mentales tienen un sesgo positivo en la forma en que registramos información en los libros de historia y las bases de datos informáticas. Paraejemplo: Página 78 77
  • Grabamos que Colón descubrió América en 1492 - no en 1493, no en 2010, ni en ningún otro año, pero en y sólo en 1492. El último tren para salir de Londres Victoria de Pulborough, West Sussex de lunes a viernes, entre el 17 de mayo de 2010 y 12 de diciembre 2010 es a las 22:52 - 22:51 No, no 22:53. Si llega a Victoria a las 22:53 y se le pasa el tren, entonces es tu culpa, y no es culpa del calendario. Sin embargo, las representaciones mentales implican más que sólo los registros de hechos positivos. Ellos también implican el uso de los condicionales para representar hechos de forma más compacta mediante reglas de carácter general. Dado que los datos son positivos, las conclusiones de la condicionales utilizados para obtener los datos son positivos también. Por ejemplo, el tiempo de el último tren a Pulborough podría representarse por medio de un condicional cuya conclusión da el tiempo y cuyas condiciones de restringir los días de la semana y el período de calendario: el último tren de Victoria a Pulborough sale a las 22:52 en un día si el día es un día de la semana y el día en el período entre el 17 de mayo de 2010 y el 12 de diciembre de 2010. Por supuesto, para completar la representación, el condicional tendría que ser aumentada con condicionales adicionales de nivel inferior con positivo conclusiones que representan los días de la semana y los días en el período entre dos días. Este uso de los condicionales para representar los datos de forma más compacta se asocia con bases de datos deductivas y la familia de bases de datos de las lenguas llamadas Registro de datos. Pero la mayoría de bases de datos informáticas convencionales o bien almacenar los datos explícita o compactar es mediante el uso de equipo convencional, de bajo nivel técnicas de programación. Condicionales en la programación lógica y en el lenguaje de programación Prolog también se puede utilizar para representar programas y para ejecutarlos por reduciendo sistemáticamente los objetivos de sub-objetivos. Pero los programas, sin importar lo que lenguaje están escritos en, también tienen un sesgo positivo. Por ejemplo, se calcular las relaciones arthmetic positivas como la suma y la multiplicación y no a las relaciones negativas como no suma y no la multiplicación. Para uno cosa, sería difícil saber dónde trazar la línea. Seguro: 2 + 2 ≠ 1 y 2 + 2 ≠ 5. Pero ¿qué pasa: 2 + 2 ≠ una olla de oro? Metas y creencias ¿De dónde vienen? Página 79 78
  • Para hacer justicia a la función que desempeña la negación de nuestras metas y creencias, que tendría que hacer frente a cuestiones más amplias sobre la naturaleza y las fuentes de todos nuestras metas y creencias. El argumento de la primacía de la positiva información presentada hasta el momento, sólo se refiere a las creencias que se obtienen de primera parte de la experiencia, que generalizan la experiencia, o que se calcula programas. No tiene en cuenta otras dos fuentes importantes de metas y creencias, es decir, los que hayamos nacido con, y los que pudimos haber obtenido de segunda mano, como el resultado del testimonio, la persuasión o la coacción de otros agentes. Estas otras fuentes de metas y creencias a menudo no tienen una esencia carácter negativo en forma de limitaciones. Por ejemplo: Nada es tanto grandes como pequeños. No es tanto el número par e impar. Ninguna carta es a la vez una vocal y una consonante. No beba alcohol en un bar si es menor de dieciocho años de edad. No hagáis daño a una persona que no pone en peligro ningún daño. No robar. No hables con la boca llena. Más adelante veremos que tales limitaciones desempeñan un papel importante en la vigilancia y la eliminación de ambas acciones candidatos y explicaciones de candidatos observaciones. Mientras tanto, sin embargo, nos centraremos en la fuente más simple de la información negativa, que es de la imposibilidad de obtener positivos información. La negación como fracaso y el supuesto mundo cerrado La derivación de conclusiones negativas de la falta de información positiva sobre un predicado se justifica por una creencia o suposición de que tenemos toda la información positiva que se tendrán en cuenta por el predicado. Esto se aplica tanto a las conclusiones que se derivan de la observación activa del mundo, y para el conclusiones que se derivan al consultar nuestras creencias. Por ejemplo: Usted busca las llaves en su lugar habitual, y usted no puede encontrar ellos. En el supuesto de que usted ha hecho una investigación exhaustiva investigación, la conclusión de que ellos no están en su lugar habitual. Si usted cree que Cristóbal Colón descubrió América en 1492, y que creen que una persona puede descubrir algo que sólo una vez, entonces se deduce que Cristóbal Colón no descubrió Estados Unidos en 2010 o en cualquier otro año de 1492. Página 80 79
  • Si usted cree que el último tren es a las 22:52, y considera que la sólo los trenes en un día determinado son entre el primero y el último tren, luego no hay tren programado para salir a las 22:53 o en cualquier otro momento después de 22:52 en el mismo día. Si usted cree que sabe cómo sumar dos números, que cada par de números tiene un solo fin, y que cuando se agrega 2 + 2 que obtener 4, entonces se puede concluir que 2 + 2 ≠ una olla de oro. Derivar una conclusión negativa de la incapacidad para resolver una meta positiva es llamado negación como fracaso en la programación de la lógica: para demostrar que la negación de una frase positiva se mantiene, muestran que la oración positiva no se sostiene. La negación como fracaso extiende el más simple if-then-else de más lenguajes de programación convencionales. Los análogos de la if-then-else declaración también se conocen en las lenguas naturales como el Inglés. Por ejemplo, la segunda y tercera frases del aviso de emergencia del metro de Londres se expresan en una variante de la forma if-then-else: si alguna parte del tren está en una estación, entonces el conductor detendrá el tren, de lo contrario el conductor detendrá el tren en la siguiente estación. El uso de la negación como fracaso para derivar una conclusión negativa se justifica por la suposición de mundo cerrado que tiene un conocimiento completo acerca de todos los condiciones en que la conclusión positiva se mantiene. Podría ser mejor llamado el supuesto cerrado mente, ya que las creencias de un agente no se llevan a cabo externamente en el mundo, pero internamente en su mente. El supuesto puede ser representada como una meta-creencia: la negación de una oración tiene si la sentencia no se cumple. Este meta-creencia es un meta-frase, porque habla de las oraciones. Se puede También debe entenderse como una condena epistémica o auto-epistémica3 , Porquepuede ser expresado en términos de lo que un agente sabe o cree: la negación de una oración tiene ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 Lógica epistémica y meta-lógica son muy similares cuando se entiende de manera informal, pero son muy diferentes cuando se formalizan. La relación entre ellos seabordó en capítulos posteriores, pero hasta cierto punto sigue siendo un tema de investigación abierto. Página 81 80
  • si yo no lo sé (o creer) que la sentencia en sí tiene. El término epistémico viene de la misma raíz que la epistemología, el estudio de conocimiento. Como veremos en el capítulo 17, el lenguaje de la Lógica Computacional puede debe ampliarse para incluir las metas y creencias que son meta-lógico o epistemológico. Debido a que la suposición de mundo cerrado tiene forma condicional, que puede ser utilizado para razonar hacia atrás o hacia adelante, como cualquier otra condición. Hacia atrás razonamiento con el supuesto de mundo cerrado es equivalente a la negación como fracaso. Por lo tanto, la negación como fracaso es un complemento natural para el uso de razonar hacia atrás en general. Dado un condicional con condiciones negativas de la forma: conclusión positiva si las condiciones positivas y negativas condiciones razonar hacia atrás utiliza el condicional como un procedimiento de reducción de metas: para mostrar o hacer la bodega conclusión positiva, muestran o crea las condiciones positivas y tienen muestran o crea las condiciones negativas no pueden mantener. Para ilustrar la negación como regla fracaso (abreviado naf), supongamos que están tratando de decidir si debe o no ir a una fiesta y supone: mary pasará si Juan va a ir. john pasará si Bob no irá. Supongamos que estamos interesados en saber si mary irá. Entonces podemos razonar hacia atrás de la siguiente manera: Objetivo inicial:mary irá. Subobjetivo:john irá. Subobjetivo:bob no irá. Naf:bob el tope. Error: no! Éxito:¡sí! De acuerdo con el supuesto mundo cerrado, porque no tenemos forma de mostrando que bob irá, se deduce que la sacudida no irá. La misma conclusión que María irá también se puede derivar por el razonamiento hacia adelante, una vez que tengamos la tierra partiendo de la suposición de que bob no se va: Página 82 81
  • Supongamos:bob no irá Razonamiento hacia adelante:john irá. Razonamiento hacia adelante:mary irá. Supongamos ahora que Bob decide ser difícil. Creyendo que María irá, él decide ir también. Vamos a ver lo que piensa acerca de María que: Objetivo inicial:mary irá. Subobjetivo:john irá. Subobjetivo:bob no irá. Naf:bob el tope. Éxito: ¡sí! Fallo:no! Así que parece que Bob se va a la fiesta por su cuenta. La adición dela nueva información que bob irá derrota el argumento anterior de que maryirá. Es similar vence cualquier intento de mostrar que Juan pueda. Esta propiedad de la negación como fracaso y la suposición de mundo cerrado esllamada anulabilidad o no monotonicidad.4 Visto de esta manera, la suposición de mundo cerrado no es tan de cercaimportado, después de todo, ya que cualquier conclusión obtenida con su ayuda siempresujetos a revisión. Es como si la celebración tiene un extra, oculta auto- calificación epistémica, por lo que yo sé, por ejemplo.: Es una forma de razonamiento por defecto, enun agente que salta a una conclusión, pero luego retira la conclusióndado nueva información que conduce a lo contrario de la conclusión. Conclusión:María y Juan no van a la fiesta, por lo que yo sé. El desarrollo de la lógica del razonamiento por defecto ha sido uno de los másimportantes logros de la Inteligencia Artificial. La mayor parte de la investigación haha preocupado por explorar "semántica" alternativas de razonamiento por defectoy con el desarrollo de los procedimientos de prueba eficientes. El supuesto mundo cerradoes una semántica informal, pero tiene que ser refinado para hacer frente a más dificultadescasos, como en el siguiente ejemplo. Supongamos que Bob está ahora fuera de la imagen, pero María y Juan son todavíateniendo problemas para decidir qué hacer: --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 Monotonía en matemáticas significa que cuanto más que usted pone en un sistema, mássalgas. La lógica clásica es monótona en este sentido. Razonamiento por defecto es no-monótona, ya que poner en obtener más información pueden dar lugar a derivados previamenteconclusiones están retirando. Página 83 82
  • mary pasará si Juan va a ir. john pasará si María va a ir. Objetivo inicial:mary irá. Subobjetivo:john irá. Subobjetivo:mary irá. Indefinidamente................. Ya que no se puede demostrar que María va a ir, se deduce del mundo cerrado supuesto de que María no irá. Asimismo john no irá. Por lo quesaber. El ejemplo muestra que el razonamiento por defecto puede implicar la necesidad de razonar con una cantidad infinita de recursos. Por esta razón, se dice que la semánticaser no- constructiva. Sin embargo, en este como en muchos otros casos, el infinitocadena de razonamiento necesaria para demostrar que una conclusión negativa tiene puede ser detectado finito al notar que las mismas vuelve a subobjetivo como subobjetivo de en sí. Pero en el caso general, la insuficiencia infinito puede no ser detectado por finito medios. Este es un ejemplo del mismo fenómeno que subyace a Kurt Gödel(1931, 1951) la prueba del teorema de incompletitud, que establece queexisten oraciones verdaderas, pero no demostrable de la aritmética. Volveremos a este temaen los capítulos 15, 17 y A2. Por otra parte, en el capítulo 15, vamos a investigar unfinita versión constructiva de la negación como fracaso y discutir su relacióncon la prueba de aritmética. Un agente inteligente necesita tener una mente abierta Reconozco que tendemos a ver el mundo en términos positivos, y para derivarconclusiones negativas de la falta de mostrar las conclusiones positivas, noseguimos que tenemos que tener una mente cerrada de todo. Podemos distinguir entre c losed predicados, de la que tenemos completaconocimiento, y abierto predicados, de la que nuestro conocimiento es incompleto. Predicados cerradas son apropiadas para los conceptos que utilizamos para organizar y estructurar nuestros pensamientos y que no representan directamente a nuestras interacciones con el mundo. Estos incluyen predicados que clasifican observaciones y acciones en categorías más abstractas, como emergencias y obtener ayuda, así comopredicados más complejos, como ser elegibles para subsidio de vivienda y de ser unCiudadano británico. Pero hay otros predicados sobre los que no tiene sentido creerque hemos completar conocimientos. Estos son los predicados abiertos que describenestados de cosas en el mundo externo sobre el que tenemos poca o ningunaexperiencia. ¿Llovió anoche en Puerto Moresb y en Papua Nueva Guinea? Enel caso de mi solicitud de naturalización como ciudadano británico, será elSecretario de Estado considere conveniente para mí un certificado de naturalización conceder? Fue un Página 84 83
  • niño encontrado abandonado en el Reino Unido nacidos a los padres al menos uno de los cuales era unCiudadano británico? Usted tiene que estar seguro de sí mismo hasta el punto de imprudencia de creer que podría utilizar el supuesto de mundo cerrado de responder todas estas preguntas. La relajación del supuesto de mundo cerrado Muchos de los beneficios de razonamiento con la suposición de mundo cerrado puede haber logrado más modestamente sin asumir que sabemos todo, pero por el el uso selectivo de las condiciones de la forma no se puede mostrar en lo demás normal condicionales. Por ejemplo, la suposición de mundo cerrado se puede aplicar selectivamente a una única frase en particular, la formalización de meta-creencia de un agente que si la frase en particular fuera cierto, entonces el agente sabría (y creer) que la frase en particular es cierto lo contrario, la oración es falsa. Esto se hará constar en la misma forma que el mundo más general cerrado supuesto, pero limitada a la sola frase en particular en lugar de aplicado a todas las proposiciones atómicas. Robert Moore (1985) da la siguiente ejemplo de un supuesto mundo cerrado selectivo como: "Considere mi razón para creer que no tengo un hermano mayor. Seguramente no es que uno de mis padres una vez casualmente comentó, "Usted sabe, usted no tiene ninguna hermanos mayores ". Tampoco he juntado las piezas que unidos por tamizado cuidadosamente otras pruebas. Simplemente creo que si tenía un hermano mayor, yo sin duda saber sobre él, y como yo No sé de ningún hermanos mayores, no debo tener ningún ". La creencia de que Moore no tiene un hermano mayor se desprende de la selectiva supuesto mundo cerrado: No tengo un hermano mayor si no puedo demostrar que tengo un hermano mayor. Razonamiento por defecto En el supuesto de mundo cerrado selectiva, es sólo un pequeño paso a la plena- soplado razonamiento por defecto sin el supuesto mundo cerrado. En lugar de expresiones limitantes de forma que no se puede demostrar que mundo cerrado y supuestos mundo cerrado selectivos, que se pueden utilizar en las condiciones de cualquier condicional. La negación como regla de inferencia fracaso puede generalizarse en consecuencia: para demostrar que una sentencia no puede demostrar demostrar que todas las formas de tratar de mostrar el resultado de condena en un fracaso. Página 85 84
  • Considere la creencia de que una persona es inocente hasta que se demuestre lo contrario, y supongamos que Bob está acusado de robar el banco. una persona es inocente de un crimen si la persona es acusada del delito y no puede demostrar que la persona que cometió el crimen. una persona que haya cometido un acto si otra persona fue testigo de la persona que cometió el acto. bob es acusado de robar el banco. Es evidente que hay otras condiciones, además de no ser un testigo, que pueden conduce a un agente para creer que una persona ha cometido un delito, por ejemplo ADN pruebas de la implicación de la persona en el crimen. Pero es difícil de identificar y considerar todas estas otras posibilidades desde el principio. En la siguiente sección, vamos a ver cómo el razonamiento por defecto hace que sea más fácil para hacer frente a talesposibilidades adicionales incremental por aproximaciones sucesivas. Sin embargo, dada la representación simplificada anteriormente, negación como fracaso se puede utilizar para determinar si Bob es inocente. Aquí asumimos la conocimiento taxonómico que robar un banco es un delito y un crimen es un acto: Objetivo inicial: bob es inocente de robar el banco. Subobjetivos:bob es acusado de robar el banco no puede demostrar que bob comprometido robar el banco Subobjetivo:no puede demostrar que bob comprometido robar el banco Naf:bob comprometido robar el banco Subobjetivos:otra persona fue testigo de bob cometer robar el banco Fallo:no! Éxito:¡sí! La negación como regla de inferencia insuficiencia muestra que Bob no se puede demostrar que han robado el banco, pero sin asumir mundo cerrado, no lo hace sigue que Bob realmente no robar el banco! No robar el banco, sólo así que lo que sabemos. Pero supongamos que se nos da la información adicional: john testigo bob cometer robar el banco. La aplicación de la regla de negación como fracaso ahora tiene éxito, y el conclusión anterior de que él es inocente ya no se sostiene. Página 86 85
  • Condiciones que faltan En el lenguaje corriente, es común para indicar sólo la más importante condiciones de una declaración general (o regla) de forma explícita, y dejan implícito también podrán solicitar que otras condiciones no establecidas. Por ejemplo, que comúnmente decir: todas las aves vuelan. es decir,un animal puede volar si el animal es un ave. en lugar de: un animal puede volar si el animal es un ave y el animal no es un pingüino y el animal no es unfledged y el animal no está lesionado. Pero en lugar de revisar nuestra declaración cuando se hace evidente que se trataba de un simplificación excesiva, que con mayor frecuencia nos corregimos en apariencia , sendos comunicados contradictorios. Decimos, por ejemplo: un animal no puede volar si el animal es un pingüino un animal no puede volar si el animal es unfledged un animal no puede volar si el animal está herido. Vimos un ejemplo aún más confuso de esta en la tarea de supresión, donde la primera afirmación es una generalización, y la segunda declaración intentos de llamar la atención sobre una enfermedad que falta de la primera frase: se estudiará la tarde en la biblioteca si tiene un ensayo para escribir. ella va a estudiar tarde en la biblioteca si la biblioteca está abierta. El ejemplo es confuso, ya que no juega el juego de corrección en el forma estándar. La forma más habitual es aparentemente contradice a sí mismo, por se establecen las condiciones que faltan en oraciones separadas cuya conclusión es contraria a la conclusión de la primera frase: La simplificación excesiva: una conclusión válida si las condiciones tienen. Corrección:la conclusión no se sostiene si otras condiciones se mantienen. Destinado significado: una conclusión válida si las condiciones tienen y otras condiciones no se cumplen. Hay lógicas que dan semántica y proporcionar procedimientos de prueba para razonamiento directamente con frases de este tipo aparentemente contradictorias. Estos semántica y los procedimientos de prueba se definen normalmente en términos de argumentos, Página 87 86
  • lo que significa para los argumentos que atacan y defienden unos a otros, y lo que medios para un conjunto de argumentos colectivamente para derrotar a un ataque. En estos semántica y los procedimientos de prueba correspondientes, hay maneras para que un corrección de derrota de un original simplificación excesiva. Sin embargo, en la versión de la Lógica Computacional en este libro, es más sencillo a reexpresar la simplificación excesiva originales con más precisión desde el principio, con la condición explícita que indica que al contrario de la conclusión no espera: Regla replanteado:una conclusión es válida si las condiciones tienen y no es el caso de que la conclusión no se sostiene. Podría parecer que los dos negaciones no es el caso y que no se sostiene se cancelan mutuamente, pero en realidad no lo hacen. La primera es la negación No es cierto que es la negación como fracaso, y la segunda negación no se sostiene puede ser reformulada como un predicado positivo. Este segundo tipo de negación es a veces llamado negación fuerte.5 Negación fuerte se utiliza comúnmente para representar lo contrario de una de las predicados positivos en un par de antónimos o contrarios, como húmedo y seco, alto y cortas, grandes y pequeños, y bueno y malo. Con la negación fuerte, no mojado es equivalente a secas y no es bueno es equivalente al mal. Veremos otra ejemplos de negación fuerte, más adelante en el libro. La ventaja de la reexpresión de las normas con las condiciones que faltan en el más formulación precisa es que las condiciones adicionales pueden ser añadidos a la regla en frases separadas sin la apariencia de contradicción aparente. Para ejemplo, esta es una reafirmación de la tarea ejemplo la supresión de la mayor formulación precisa, con correcciones separadas, para tener en cuenta las diferentes condiciones que pueden impedir que un estudiante de la tarde en el estudio de la biblioteca: se estudiará la tarde en la biblioteca si tiene un ensayo para escribir y no es el caso de que que se impide que el estudio de tarde en la biblioteca. que se impide que el estudio de tarde en la biblioteca si la biblioteca no está abierta. que se impide que el estudio de tarde en la biblioteca si no se encuentra bien. que se impide que el estudio de tarde en la biblioteca si tiene una reunión más importante. que se impide que el estudio de tarde en la biblioteca ---------------------------------------------------------------------------------------------- 5 Negación fuerte fue introducido en la programación lógica (Gelfond y Lifschitz, 1988). Página 88 87
  • si ha estado distraído. Aquí está impedido de estudiar tarde en la biblioteca es un predicado positivo, que es el contrario de estudiar tarde en la biblioteca. Su significado y reglas asociadas de inferencia no se vería modificada si se sustituye por el predicado fuertemente negada no estudiará tarde en la biblioteca. Sin embargo, no importa cómo se expresan las correcciones, que pueden ser compilado en un comunicado de la norma en la que todas las condiciones requeridas se indique expresamente: Significado previsto: se estudiará tarde en la biblioteca si tiene un ensayo para escribir y la biblioteca está abierta y ella no se siente bien y ella no tiene un encuentro más importante y ella no se ha distraído. El único problema con esta representación compilada, tan simple como es, es que tiene que ser cambiado cada vez que una nueva condición que falta es identificado. La formulación es de menor nivel que la norma y las excepciones de nivel superior formulación. Requiere menos sofisticados recursos de resolución de problemas, y es por lo tanto más eficiente. Pero la formulación como una regla de nivel superior y excepción es más fácil de desarrollar y mantener. La relación entre las dos formulaciones es otro ejemplo de la relación entre una representación de nivel superior y de nivel inferior, que es un tema recurrente en este libro. En este caso, la regla de nivel superior actúa como un sencilla primera aproximación a la regla más complicada. En la mayoría de los casos, cuando un concepto se encuentra en desarrollo, la regla complicada ni siquiera existe, y la representación de más alto nivel como regla y excepciones hace que sea más fácil desarrollar la más compleja representación aproximación sucesiva. En otros casos, cuando una regla complicada ya existe, por ejemplo, en el caso de la legislación vigente, la regla y la excepción forma hace que sea más fácil la comunicación del Estado a otros agentes. Al aislar la condiciones más importantes de la norma, y destacando que en la población general regla general, las condiciones menos importantes pueden mencionarse por separado correcciones / excepciones cuando y si la necesidad surge más tarde. Público comunicaciones de las regulaciones son un buen ejemplo. El ejemplo siguiente es el sitio web de la oficina de asesoramiento ciudadano del Reino Unido: Subsidio de Vivienda es un beneficio para las personas de bajos ingresos para ayudarles a pagar el alquiler. Usted puede ser capaz de obtener la prestación para vivienda si usted está enotros beneficios, el trabajo a tiempo parcial o trabajo a tiempo completo en una renta baja. Página 89 88
  • La palabra "puede" en la segunda frase indica que hay otros condiciones que también deben cumplirse para obtener la prestación de vivienda, pero son no lo suficientemente importantes para ser mencionados en la introducción. 6 La oración es una simplificada regla está sujeta a excepciones no declaradas. Aquí hay una parcial representación de la lógica de las dos frases: una persona recibe ayuda para pagar el alquiler si la persona que recibe el subsidio de vivienda. una persona recibe un subsidio de vivienda si la persona se encuentra en otros beneficios o la persona que trabaja a tiempo parcial o la persona que trabaja a tiempo completo en una renta baja y no es el caso de que la persona no es elegible para recibir subsidio de vivienda. La representación es parcial, ya que no representa a la "restricción" que la prestación de vivienda es para personas con bajos ingresos. Esta restricción puede ser tratado como una excepción: una persona no es elegible para recibir subsidio de vivienda si la persona no es un ingreso muy bajo. Vamos a ver una serie de ejemplos de reglas y excepciones cuandomirar a la Ley de nacionalidad británica. Pero primero vamos a ver brevemente en unejemplo que ilustra las reglas de forma y excepciones se pueden organizar enjerarquías. Jerarquías de reglas y excepciones Considere la siguiente declaración informal del ejemplo: Regla 1:Todos los ladrones deben ser castigados. Regla 2:Los ladrones menores de edad no deben castigados. Regla 3:Cualquier ladrón que es violento debe ser castigado. Aquí la intención es que el artículo 2 es una excepción a la regla 1, y el artículo 3 es una excepción a la regla 2. En cuanto a la argumentación, la regla 2 ataques argumentos construido utilizando la regla 1 y la regla 3 defiende argumentos construidos usando la regla 1, por los argumentos que atacan construido con la regla 2. Estas intenciones y relaciones ataque argumento pueden ser compilados en las normas de nivel inferior: una persona debe ser castigada ------------------------------------------------------------------------------------------ 6 En la lógica más tradicional, la palabra "podrá" se considera generalmente como un referente operador en la lógica modal. Página 90 89
  • si la persona es un ladrón y la persona no es un menor de edad. una persona debe ser castigada si la persona es un ladrón y la persona es menor de edad y la persona es violenta. En esta representación compilado no es necesario escribir explícitamente que: una persona no debe ser castigada si la persona es un ladrón y la persona es menor de edad y la persona no es violenta si tratamos el predicado de una persona debe ser castigada como un predicado cerrado. Las reglas pueden ser compilados decompilados en normas de mayor nivel y excepciones en varias formas. Este es uno de esos representación: una persona debe ser castigada si la persona es un ladrón y no es el caso de que la persona es una excepción a la regla de castigo. una persona es una excepción a la regla de castigo si la persona es menor de edad y no es el caso de que la persona es una excepción a la excepción a la regla de castigo. una persona es una excepción a la excepción a la regla de castigo si la persona es violenta. Tenga en cuenta que los predicados positivos de una persona es una excepción a la pena gobernar y una persona es una excepción a la excepción a la regla de castigo No se puede escribir como los predicados más evidentes de una persona no debe ser castigado y una persona debe ser castigada, respectivamente. Si así fuera, entonces el reglas de nivel superior también sería una excepción a la excepción, que no es lo que se pretende. Supongamos, por ejemplo, que Bob es un ladrón: Objetivo inicial: bob debe ser castigado Subobjetivos:bob es un ladrón no es el caso de que bob es una excepción a la regla de castigo Subobjetivos:no es el caso de que bob es una excepción a la regla de castigo Naf:bob es una excepción a la regla de castigo Página 91 90
  • Subobjetivos:bob es un menor de edad bob es una excepción a la excepción y no es el caso de que a la regla de castigo Fallo:no! Éxito:¡sí! No se puede demostrar que la sacudida es una excepción a la regla de castigo, porque No se puede demostrar que se trata de un menor de edad. Supongamos, en cambio, que María es un ladrón, quien también es menor de edad: Objetivo inicial:mary debe ser castigado Subobjetivos:mary es un ladrón no es el caso de que María es una excepción a la regla de castigo Subobjetivos:no es el caso de que María es una excepción a la regla de castigo Naf:María es una excepción a la regla de castigo Subobjetivos: María es un menor de edad María es una excepción a la excepción y no es el caso de que a la regla de castigo Subobjetivo: no es el caso de que María es una excepción a la excepción a la regla de castigo Naf:María es una excepción a la excepción a la regla de castigo Subobjetivos: María es violenta Fallo:no! Éxito: ¡sí! Fracaso,no! Estoy seguro de que usted puede averiguar por ti mismo lo que ocurre con Juan, que es un ladrón, un menor de edad, violentos y propensos a ataques de celos. Conclusiones En este capítulo, he argumentado en el caso de la primacía de los predicados positivos, comenzando con la afirmación de que el estado del mundo en un momento dado es caracterizado por las oraciones atómicas que son verdaderas en el mundo en ese momento. En consecuencia, las observaciones pasivas, sobre las que un agente no tiene ningún control, son Página 92 91
  • invariablemente representado por oraciones atómicas positivas. Sin embargo, activa observaciones, que un agente puede llevar a cabo para determinar el valor de algunos predicado, puede dar lugar a observaciones negativas, como el resultado de la falta de obtener un resultado positivo. Observaciones activas, si devuelven un resultado positivo o negativo, puede ser utilizados para resolver el problema en cuestión y pueden ser olvidados, o pueden ser registrada para su uso futuro. Nos veremos en capítulos posteriores que negativo observaciones pueden ser registrados por medio de restricciones, o se pueden derivar de observaciones positivas por medio de restricciones. La primacía de los predicados positivos se extiende a las creencias de un agente, que suelen tener la forma de condicionales con conclusiones positivas atómicas. Sin embargo, negaciones de predicados atómicos pueden ocurrir como condiciones de condicionales y pueden ser resueltos por medio de negación como fracaso, justificado por la suposición de mundo cerrado - que el agente sabe todo lo que hay que saber sobre el predicado de la condición. El supuesto mundo cerrado puede estar relajado, mediante la sustitución de las condiciones negativas por las condiciones más débiles que positiva predicados no se pueden mostrar. Pero si la hipótesis se relajó en de esta manera, las creencias resultantes son anulable, en el sentido de que la nueva información puede derrotar a conclusiones derivadas previamente y puede hacer que se ser retirada. Una aplicación común de razonamiento rebatible, también llamada por defecto razonamiento, es la razón de las normas y excepciones. En estas aplicaciones, es frecuencia natural para representar a la conclusión de una excepción como la negación de la conclusión de la regla general, y que a menudo es común a descuidar a calificar la norma general de una condición explícita expresando que la norma es sujetos a posibles excepciones. Semántica y procedimientos de prueba, a menudo de una forma de la teoría de la argumentación, se puede proporcionar a las creencias en este formulario. Sin embargo, es más simple para definir la semántica y los procedimientos de prueba para la precisareglas con condiciones explícitas que indican que las condiciones contrarias no se sostienen. Hemos visto que las reglas y las excepciones pueden ser compilados en un menor nivel reglas en las que todas las condiciones de calificación de las excepciones son incorporado en las normas. Pero igual de importante, las reglas de menor nivel puede suelen ser descompilado en reglas y excepciones de nivel superior. Estos mayor normas de nivel son más fáciles de desarrollar, mantener y comunicar a los otros agentes. Por desgracia, hay más a la negación de lo que hemos sido capaces de cubrir en este capítulo. Tenemos que hacer frente a la negación por medio de restricciones y tenemos que investigar el tipo de razonamiento con contraindicaciones positivos que se involucrado en problemas como la tarea de selección. También tenemos que ver cómo negación puede ser entendida en términos de bicondicionales. Estos son temas decapítulos posteriores. La semántica de la negación como fracaso se investiga con mayordetalle en los más avanzados Capítulo A4. Página 93 92
  • Capítulo 6. Cómo convertirse en un ciudadano británico En este capítulo, volvemos al tema de los capítulos 1 y 2: la relación entre la lógica, el lenguaje natural y el lenguaje del pensamiento. Miraremos en la ley que regula la nacionalidad británica, que es la Ley de nacionalidad británica 1981 (BNA), y ver que su estilo se parece al estilo Inglés condicional de Lógica Computacional (CL) (Sergot et al, 1986). La BNA es similar al aviso de emergencia del metro de Londres en su objeto de regular el comportamiento humano. Pero mientras que el aviso de emergencia se basa en el sentido común de sus lectores para lograr el efecto deseado, el BNA tiene el poder de la autoridad para hacer cumplir sus disposiciones. El BNA difiere partir de la notificación de metro también en su mayor complejidad y más naturaleza especializada de su contenido. Sin embargo, como el aviso de emergencia, el BNA ha sido escrito en unEstilo Inglés, que ha sido elegido para ser lo más fácil posible para su pretendidapúblico entienda. Podría decirse que por lo tanto, como el aviso de emergencia, suforma lingüística es probable que refleje la forma del, lenguaje mental privada enque sus lectores representan a sus propios pensamientos. Veremos que la semejanza más obvia entre el BNA y CL esel uso compartido de las oraciones condicionales (o normas) como el principal vehículo pararepresentación de la información. Pero también vamos a ver que el BNA, como ordinariaInglés, utiliza una variedad de formas gramaticales para expresar las condiciones decondicionales, a menudo ellos se inserta en las conclusiones. Más importante aún,verá que el BNA destaca la necesidad de funciones lógicas en CL quehan visto sólo en ejemplos de juguetes hasta ahora. El más importante de estos características son la negación y el razonamiento meta-nivel. También utilizaremos la BNA como una excusa para adentrarse en la parte más formal de CL. Además de estudiar el BNA en busca de pistas a la lógica de la lengua de pensamiento humano, también verá ejemplos en los que expresa el BNA en CLforma puede hacer que su expresión en lenguaje natural más fácil de entender. Encontrastan con el BNA, que se verá en la Universidad de Michigan arrendamientocláusula de rescisión, que fue estudiado por la Universidad de Derecho de Michiganprofesor Layman Allen y su colega Charles Saxon (1984) como unejemplo de ambigüedad Inglés, y veremos cómo el lenguaje puede ser mejorado expresándolo en forma de CL. La Ley de Nacionalidad Británica de 1981 Los siguientes ejemplos de la BNA ilustran la representación del tiempo,razonamiento por defecto y razonamiento meta-nivel de la creencia. Adquisición por nacimiento Página 94
  • 93 El primer apartado de las ofertas BNA con la adquisición de la ciudadanía por la virtud de haber nacido en el Reino Unido después del inicio (1 de enero de 1983 la fecha en que la ley entró en vigor): 1 -. (1) Una persona nacida en el Reino Unido después de la apertura será ciudadano británico si en el momento del nacimiento de su padre o madre - (A) un ciudadano británico, o (B) se estableció en el Reino Unido. El Inglés de esta cláusula puede considerarse una variante informal de la forma CL, incluso hasta el punto de expresar su conclusión antes (la mayor parte de) sus condiciones, que es la sintaxis convencional para programas lógicos utilizados para razonar hacia atrás. La mayor diferencia de la sintaxis CL es que se inserta la lógica condiciones nacidos en el Reino Unido después del comienzo hasta el centro a su conclusión lógica, una persona debe ser un ciudadano británico. sintácticamente, estas condiciones son una forma abreviada de la cláusula relativa restrictiva que es nacido en el Reino Unido después de la apertura. Oraciones de relativo restrictivas son similares en sintaxis para no restrictiva relativa cláusulas, pero su semántica es completamente diferente. oraciones de relativo restrictivas añadir condiciones adicionales para los condicionales. cláusulas relativas no restrictivas añadir conclusiones adicionales. Gramaticalmente, cláusulas no restrictivas se supone que son distinguen del resto de la oración por comas, pero cláusulas restrictivas supone estar atado a la frase que califican sin comas. Pero lo más de las veces, parece que los escritores y los lectores ignoran las reglas de la gramática, y confiar en cambio en su conocimiento previo para determinar la intención significado. Por ejemplo, las siguientes dos oraciones son interrumpidas correctamente. La oración de relativo es restrictiva en la primera frase, y no limitativo en el segunda frase: Un ciudadano británico que obtiene la ciudadanía, proporcionando información falsa puede ser privado de la nacionalidad británica. Un ciudadano británico, que es un ciudadano de la UE, tiene derecho a votar en las elecciones europeas. En CL, la forma lógica de las dos cláusulas es dramáticamente diferente: una persona puede ser privada de la nacionalidad británica si la persona obtiene la ciudadanía al proporcionar información falsa. una persona tiene derecho a votar en las elecciones europeas si la persona es un ciudadano británico. Página 95
  • 94 una persona es un ciudadano de la UE si la persona es un ciudadano británico. Algunos gramáticos también insisten en que el pronombre relativo correcto para restrictiva oraciones de relativo es que en lugar de que o quien. Según ellos, el primero sentencia en el par de oraciones anteriores se debe escribir: Un ciudadano británico que obtiene la ciudadanía, proporcionando información falsa puede ser privado de la nacionalidad británica. Pero en Inglés británico, esta regla se ignora en gran medida en estos días. En cualquier caso, si se es importante que sus lectores entiendan lo que escribes, entonces es mejor no que depender de tales dispositivos gramaticales sutiles como la presencia o ausencia de comas, y las supuestas diferencias de significado entre eso y que, que pocos lectores saben o se preocupan. Es mejor para expresarse en un Formulario de Inglés que se asemeja más a la forma lógica del pensamiento que desea transmitir. Por ejemplo, no escriba: Un ciudadano británico, que tiene el derecho de residencia en el Reino Unido, le debe lealtad a la Corona. OUn ciudadano británico que tiene el derecho de residencia en el Reino Unido le debe lealtad a la Corona. Pero, dependiendo de lo que quieres decir, escribir: Todos los ciudadanos británicos tienen derecho a residir en el Reino Unido y deben lealtad a la Corona. OUn ciudadano británico debe lealtad a la Corona si el ciudadano tiene derecho a residir en el Reino Unido. El uso de las oraciones de relativo es una forma en que la sintaxis del Inglés difiere de la sintaxis de los condicionales en forma lógica. Otra diferencia es la forma en el que se representan las variables. Las formas simbólicas de los símbolos CL, como X e Y para las variables, que van más clases de individuos. Las variables son distinta de constantes, que representan individuos únicos. Inglés utiliza la combinación de un artículo, como un y el, y un común sustantivo, como persona, animal, objeto y que, como una variable ordenados oa máquina. Lo utiliza los artículos un y una, como en un animal y una persona, para la primera utilización de un variable, y se utiliza el artículo de la, como en el animal y la persona, por los usos posteriores de la misma variable. Utiliza los nombres propios, como María, Felix y Venus, que por lo general se capitalizan, como constantes, para representar individuos. Los individuos también pueden ser representados por las descripciones definidas, como en la frase el hombre más fuerte del mundo. Poniendo todas estas consideraciones sobre las oraciones de relativo y variables en conjunto, y teniendo la libertad de introducir uno o dos otros refinamientos, que Página 96
  • 95 obtener la siguiente más precisa, pero CL siendo relativamente informal representación de la subsección 1.17 : X adquiere la nacionalidad británica en el inciso 1.1 en el tiempo T siX es una persona y X es nacido en el Reino Unido en el tiempo T y T es después del comienzo e Y es un padre de X e Y es un ciudadano británico en el tiempo T o Y se estableció en el Reino Unido en el tiempo T Observe que la condición X es una persona que evita los gatos y perros de reclamar Ciudadanía británica. Sin embargo, no es necesario añadir la condición Y es un persona, ya que si X es una persona, entonces cualquier padre de X es también una persona. Notar también que la condición Y es una matriz de X es corto para Y es una madre de X o Y es padre de X. Esta representación usa la convención de Prolog en que las palabras mayúsculas o las letras, tales como X, Y y T, se destacan las variables, por lo que británicos y el Reino Unido se han escrito en minúsculas. Esto es lo contrario del Inglés convenio en el que se usa mayúsculas para los nombres y los nombres propios, y se usan las minúsculas para los nombres comunes. Sólo para que conste, se trata de uno de los formas en que un lógico matemático acérrimos podrían escribir 1.1: ∀ X (∀ T (∃ y (b (X, uk, T) ∧ c (T) ∧ d (Y, X) ∧ (e (S, T) ∨ f (S, T))) → a (X , 1.1, T))). Representación del tiempo y la causalidad La formulación de Inglés de la subsección 1.1 es precisa sobre el temporal las relaciones entre las condiciones de 1.1, pero no indica el temporal relación entre las condiciones y de la celebración. En otras palabras, se no dice cuando una persona que cumpla las condiciones de 1.1 es en realidad un Ciudadano británico. He utilizado el término adquiere la ciudadanía británica como una especie de lugar del seguro, que puede adaptarse a diferentes relaciones entre estos veces. Anticipando el capítulo 13, sobre la representación del tiempo y el cambio, este es un lugar tan bueno como cualquier otro para proponer una probable relación prevista: una persona que es un ciudadano británico en un momento si la persona adquiere la nacionalidad británica en un momento anterior y no es el caso de que la persona deja de ser un ciudadano británico entre los dos tiempos. --------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 Tenga en cuenta que este tiene la forma de proposición A si (B y C y D y (E o F)), que es equivalente a dos condicionales separadas: A si B y C y D y E y A si B y C y D y F. Página 97
  • 96 Esto debe recordarnos la relación entre recoger un objeto y que tiene el objeto en un momento posterior, que se mencionó brevemente al final de Capítulo 4. En ambos casos, estas relaciones son instancias de una más general, relación abstracta. Aquí está una declaración de esa relación en el caso de cálculo (Kowalski y Sergot, 1986): un hecho lleva a cabo en un momento, si un evento ocurrió en un momento anterior y el evento inició el hecho y no es el caso de que otro evento ocurrió entre las dos horas y el otro evento terminó el hecho. Los diferentes casos especiales se pueden obtener mediante la adición de información sobre tipos específicos de eventos de iniciación y terminación de tipos específicos de datos. Para ejemplo: el caso de una persona que adquiere la ciudadanía británica inicia el hecho de que la persona es un ciudadano británico. el caso de una persona que se privó de la ciudadanía británica termina el hecho de que la persona es un ciudadano británico. el caso de un animal de recoger un objeto inicia el hecho de que el animal tiene el objeto. el caso de un animal dejando caer un objeto termina el hecho de que el animal tiene el objeto. Observe que en el caso de un animal recoger un objeto, nuestra anterior representación en el capítulo 4 de la relación: un animal tiene un objeto en un momento si el animal está cerca del objeto en un momento anterior y el animal toma el objeto en el momento anterior y nada termina el animal que tiene el objeto entre los dos veces. contiene una condición adicional de que el animal está cerca del objeto a una antes del tiempo. En el cálculo de eventos, esta condición adicional se puede expresar como una restricción por separado: si un animal capta un objeto y no es el caso de que el animal se encuentra cerca del objeto a la vez Página 98
  • 97 entonces falsa. En general, la restricción de cálculo evento expresa que un evento es posible si todas sus condiciones previas tienen. Vamos a discutir la representación de las condiciones previas de los acontecimientos más adelante en el capítulo 13. El uso del hecho de término en el axioma cálculo evento puede ser estirado a cubrir, no sólo los hechos ordinarios, que son oraciones atómicas, pero también más frases generales, que son iniciados por eventos como el inicio de una ley del Parlamento. Por ejemplo: el inicio de un acto del parlamento inicia una disposición si la disposición está contenida en el acto. la derogación de una ley del parlamento termina una disposición si la disposición está contenida en el acto. El tratamiento de los eventos y las frases como individuos es un ejemplo de reificación. El fenómeno correspondiente en Inglés es la nominalización, en que un verbo, tales como iniciar se convierte en un sustantivo, tales como inicio. La reificación es una herramienta poderosa, que ha demostrado ser indispensable para la representación del conocimiento en Inteligencia Artificial. Pero preocupa a algunos filósofos, que ven como llenar el mundo con las personas de existencia dudosa. Adquisición por el abandono El segundo inciso del BNA también emplea la reificación, en este caso para materializar los efectos del párrafo 1.1: 1 -. (2) Un bebé recién nacido que, después de la apertura, se encuentra abandonado en el Reino Unido comunicará, a menos que se demuestre lo contrario, se considerará, para los fines de la subsección (1) - (A) haber nacido en el Reino Unido después de la apertura, y (B) haber nacido de un padre que en el momento del nacimiento era un ciudadano británico o establecida en el Reino Unido. Puede parecer un poco extraño para dedicar el segundo frase del BNA a un caso raro esperar tal, cuando hay tantos más simple y casos más comunes a tener en cuenta. Pero lo mejor, el lugar más coherente es allí por una disposición referente a la finalidad de la subsección 1.1 que inmediatamente después de 1,1 a sí misma? Algo más difícil, desde nuestro punto de vista, es que el inciso 1.2 combina muchas otras funciones lógicas complejas en una sola regla que es difícil saber por dónde empezar en la selección de su lógica aparte. Página 99
  • 98 Tal vez el lugar más fácil para empezar es con la idea de propósito. Está claroello es sólo otro nombre para la meta. Pero en la programación lógica, laconclusión de un condicional, que sirve para razonar hacia atrás, se trata como un objetivoy sus condiciones son tratados como sub- objetivos. En consecuencia, la conclusión de uncondicional identifica su propósito. Así, podemos interpretar la frase delefectos de la subsección (1) como una referencia a la conclusión lógica de 1.1,es decir, para adquirir la ciudadanía británica. La frase podría tener igualmente bien ha expresado menos dramática como la conclusión de la subsección (1). Por otra parte las frases 1.2.a y 1.2.b son exactamente las condiciones lógicas de 1.1. Por lo tanto, la traducción de menos como si no, podemos parafrasear la subsección 1.2 en la forma: La conclusión de 1,1 es válido para una persona si la persona se encuentra recién nacido abandonado en el Reino Unido después de la aperturay al contrario de las condiciones de 1.1 no se muestran para mantener a la persona. La oración parafraseada combina en una sola frase el uso de meta-lenguaje para hablar acerca de las conclusiones y las condiciones de frases con elobjeto-lenguaje para hablar acerca de los estados de cosas en el mundo. El uso de meta-lenguaje trata frases como individuos, y es otro ejemplo dereificación. Volveremos sobre el tema de la meta-lenguaje, tanto más adelante en este capítulo y en el capítulo 17. La otra característica notable de 1,2 es el uso de la frase a menos que elsemuestra contrario. Hemos visto el uso de la frase similar no puede sermuestra para el razonamiento por defecto antes. La frase no puede ser mostrado tiene buenpropiedades teóricas, pero, como hemos visto, que incluye la necesidad de gastar unacantidad potencialmente infinita de recursos en tratar de demostrar que algo es elcaso. La frase no se muestra es más práctico, porque se supone que sólouna cantidad finita de esfuerzo se ha gastado, pero adolece de la imprecisión de losNo especifica qué cantidad se necesita esfuerzo. Por otra parte, no está pensado para elposibilidad de que la información nueva o esfuerzo adicional podría permitirmostrar las condiciones que no podían ser mostrados antes. Haciendo caso omiso de estas preocupaciones y aprovechando el hecho de que al contrario de los nacidoen el Reino Unidoesnacido fuera del Reino Unido,y al contrario de nacidos despuéscomienzoesnacido en o antes de la aperturapodemos reescribir 1.2 como: Una persona que se encuentre recién nacido abandonado en el Reino Unido después de la apertura será ciudadano británico por el artículo 1.2 si no se muestra que la persona nació fuera del Reino Unido y que no se muestra que la persona nació en o antes del inicio y que no se muestra que Página 100
  • 99 ambos padres no eran ciudadanos británicos en el momento del nacimiento y que no se muestra que ambos padres no fueron resueltos en el Reino Unido en el momento del nacimiento Esto nos da dos paráfrasis lógicas de la subsección 1.2. Sin embargo, sospecho que el lenguaje-objeto representación metalenguaje combinado es probablemente la más fácil de entender. Reglas y excepciones Las frases no se muestran y no se pueden mostrar son formas de negación que puede ser implementadas por variantes de negación como fracaso. El BNA también incluye la el uso de la negación para representar las reglas y excepciones. Por ejemplo: 40 -. (2) El Secretario de Estado podrá, mediante orden de privar a una persona de una estatus de ciudadanía si el Secretario de Estado considere que la privación es para el bien público. 40 -. (4) El Secretario de Estado no puede dictar una orden en virtud del inciso (2) si está convencido de que la orden sería apátrida. Como vimos en el capítulo sobre la negación como fracaso, la excepción puede ser compilado en las condiciones de la regla: 40 -. (2) El Secretario de Estado podrá, mediante orden de privar a una persona de una estatus de ciudadanía si el Secretario de Estado considere que la privación es propicio para el bien público, y él no está convencido de que la orden sería apátrida.8 Inglés general distingue entre reglas y excepciones mediante la presentación de la regla antes de que sus excepciones, y la introducción de la excepción por palabras o frases como "pero", "sin embargo" o "por otro lado". En la siguiente disposición 12.1 del BNA, la señal de que la regla está sujeta a excepciones es dada por la calificación vaga,con sujeción a los incisos (3) y (4): ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 La condición que no está convencido de que la orden sería hacer que la persona sin estado no es equivalente a la condición posiblemente más natural que esté convencido de que la orden de no hacer que la persona apátrida. La "condición más natural" es equivalente a una versión más fuerte de 40 - (4).:El Secretario de Estado no puede hacer unaorden en virtud del inciso (2), a menos que esté convencido de que la orden no haría una personaapátrida. Página 101
  • 100 12 - (1) Si un ciudadano británico de edad y con capacidad hace que en el forma prescrita una declaración de renuncia a la ciudadanía británica, y sin perjuicio de los apartados (3) y (4), el Secretario de Estado deberá causar la declaración de que se registre ......................................................... (3) Toda declaración formulada por una persona de conformidad con la presente sección no se Inscribirse a menos que el Secretario de Estado considere que la persona que hecho que será después del registro tener o adquirir algún ciudadanía o nacionalidad distinta de la nacionalidad británica; .......................................... 4) El Secretario de Estado puede retener el registro de cualquier declaración hecha en virtud de la presente sección si se hace durante cualquier guerra en la que Su Majestad se pueda desempeñar derecha del gobierno de Su Majestad en el Reino Unido. 12.3 es una excepción sencilla a 12,1, expresando en efecto una condición en virtud del cual el Secretario de Estado no puede causar una declaración de renuncia a registrar. 12.4 también es una excepción, pero su efecto depende de si el Secretario de Estado en realidad decide ejercer permiso para retener el registro. Tomando la diferencia entre estas dos excepciones en cuenta el significado que se quiere combinado de 12.1, 12.3 y 12.4 puede ser compilado en una sola regla: El Secretario de Estado hará una declaración de renuncia de la ciudadanía británica a registrar si la declaración es hecha por un ciudadano británico de edad y con capacidad y la declaración se hará en la forma prescrita y el Secretario de Estado está convencido de que después de la inscripción de la persona tendrá o adquirir algún ciudadanía o nacionalidad distinta a la británica ciudadanía; y no es el caso de que la declaración se hace durante una guerra en la que se dedica a Su Majestad en el derecho del Gobierno de Su Majestad en el Reino Unido y el Secretario de Estado decide suspender la inscripción. Observe que la regla se puede simplificar aún más mediante la sustitución de la condición LaSecretario de Estado está convencido de que después de la inscripción de la persona tendrá o adquirir un poco de ciudadanía o nacionalidad distinta a la ciudadanía británica por el condición equivalente al Secretario de Estado está convencido de que después de la registro de la persona no va a ser apátrida. Sección 12 contiene otra regla y la excepción, que a primera vista es aún más complicado: 12 - (2) En el registro de una declaración hecha en virtud de este sección de la persona que lo hizo dejará de ser un ciudadano británico. Página 102
  • 101 (3) ..., y si esa persona no tiene esa ciudadanía o nacionalidad en la fecha de registro y no adquiere cierta dicha ciudadanía o nacionalidad, dentro de los seis meses a partir de esa fecha, deberá ser, y se considerará que se han mantenido, un ciudadano británico a pesar del registro. Sin embargo, gran parte de la complicación desaparece si la regla y la excepción son compilado en una sola regla que define la terminación de la ciudadanía: el evento de registro de una declaración de renuncia por una persona finaliza el hecho de que la persona es un ciudadano británico si la inscripción se realiza en la fecha T1 y la persona tiene algún ciudadanía o nacionalidad que no sea ciudadano británico en la fecha T2 y T1 ≤ T2 ≤ T1 + seis meses. Entendida en el contexto del cálculo de eventos, la regla surta vigente en el momento de la inscripción sólo si la persona renuncia a la ciudadanía es un ciudadano o nacional de algún otro país dentro de los seis meses siguientes a la registro. La complejidad se debe, no a la forma lógica de la norma, pero a su contenido, por lo que un estado de cosas en el pasado (pérdida de la ciudadanía) es causada en parte por un estado de cosas en el futuro (la posesión de alguna otra ciudadanía o nacionalidad). ¿Cómo satisfacer la Secretaría de Estado Las disposiciones de la BNA para privar a una persona de nacionalidad británica y para el registro de la renuncia a la nacionalidad británica involucrar al parecer referencias inescrutables a satisfacción del Secretario de Estado. Sin embargo, bajo la supuesto de que el Secretario de Estado es una persona racional, no todos ellos referencias son tan impenetrable como parecen. Considere, por ejemplo, la prestación principal para adquirir la ciudadanía británica por naturalización: 6 -. (1) Si, en una solicitud de naturalización como ciudadano británico realizado por un mayor de edad y capacidad, el Secretario de Estado considere que la solicitante cumple los requisitos del Anexo 1 para la naturalización como tal ciudadano bajo esta sub-sección, puede, si lo considera oportuno, podrá conceder a él un carta de naturaleza como tal un ciudadano. En el nivel superior-la mayoría, esto tiene la forma lógica: el secretario de Estado podrá conceder un certificado de naturalización a una persona por el artículo 6.1 sila persona que solicite la naturalización Página 103
  • 102 y la persona es mayor de edad y con capacidad y el secretario de Estado considera que la persona cumple con los requisitos de la Lista 1 la naturalización en un 6,1 y el secretario de Estado considera oportuno otorgar a la persona un certificado de naturalización. Las dos primeras condiciones son condiciones simples a nivel de objeto sobre el estado del mundo. Pero las dos últimas condiciones son epistémica o meta-nivel condiciones se refieren al secretario de estado de ánimo del Estado. En teoría, la última condición es totalmente inescrutable y sólo se puede administrar como parte de la entrada para un determinado caso. Sin embargo, en la práctica, un abogado experto podría ser capaz de predecir con un alto grado de certeza cómo el Secretario decidirá nuevos casosbasado en el conocimiento de los abogados de las decisiones anteriores, en casos similares anteriores. La tercera condición es más interesante, porque el BNA incluye unaespecificación de los requisitos para la naturalización de que el solicitante debecumplir a satisfacción de la Secretaría de Estado. Si el estado de la Secretaría demente fuera del todo impenetrable, no habría ningún punto en la especificación de estosrequisitos. El calendario es bastante larga, y es conveniente por lo tanto, aResumir su contenido: una persona cumple los requisitos de la Lista 1 para la naturalización en un 6,1 si bien la persona cumple con los requisitos de residenciadel apartado 1.1.2 o la persona que cumple los requisitos de servicio de la corona del apartado 1.1.3 yla persona es de buen carácter yla persona tiene un conocimiento suficiente del Inglés, galés o gaélico escocés yla persona tiene suficiente conocimiento sobre la vida en el Reino Unido y, o bien la persona que tiene la intención de hacer de su vivienda habitual en el Reino Unidoen caso de ser concedida la naturalización o la persona que desee entrar o continuar en servicio corona o otro servicio de los intereses de la corona en caso de ser otorgado la naturalización. En el supuesto de que el Secretario de Estado es una persona racional y que todos personas racionales entienden el significado de las palabras si,oyycomo sese producen en el anexo 1 de la misma manera, se puede demostrar que: el secretario de Estado considera que una persona cumple los requisitos de la Lista 1 para la naturalización en un 6,1 si cualquierael secretario de Estado considera que Página 104 103
  • la persona cumple con los requisitos de residencia del párrafo 1.1.2 oel secretario de Estado considera que la persona cumple con los requisitos de servicio de la corona del párrafo 1.1.3 yel secretario de Estado considera que la persona es de buen carácter yel secretario de Estado considera que la persona tiene un conocimiento suficiente del Inglés, galés o gaélico escocés yel secretario de Estado considera que la persona tiene suficiente conocimiento sobre la vida en el Reino Unido y ya sea el secretario de Estado considera que la persona tiene la intención de hacer de su vivienda habitual en el Reino Unido en caso de ser concedida la naturalización oel secretario de Estado considera que la persona que desee entrar o continuar en servicio corona o otro servicio de los intereses de la corona en caso de ser otorgado la naturalización. El resultado es una declaración explícita, aunque tediosa de lo que se necesita para satisfacer el Secretario de Estado relativa a los requisitos para la naturalización. Nosotros ver cómo derivar esta forma explícita en el capítulo 17. Como hemos visto, en comparación con el Inglés común, el idioma de la BNA es extraordinaria, ya veces incluso dolorosamente precisa. Su precisión es debido en gran parte a su uso de forma sintáctica condicional, que ayuda a eliminar la ambigüedad. Una expresión sintáctica es ambigua cuando tiene varios distinta significados identificables. Por ejemplo, la palabra es ambigua en el después de par de frases: El Secretario de Estado privó a Bob Smith de su ciudadanía británica. Estaba muy molesto al respecto. La ambigüedad puede eliminarse simplemente mediante la sustitución de la expresión ambigua por una expresión precisa que representa su significado, por ejemplo, sustituir la palabra que en la segunda frase anterior, ya sea por la Secretaría de Estado o por Bob Smith. La forma condicional de CL ayuda a reducir la ambigüedad asociada con oraciones de relativo como que nació en el Reino Unido. Como hemos visto, oraciones de relativo restrictivas añadir condiciones adicionales a las condicionales, mientras que los no- oraciones de relativo restrictivas añadir conclusiones adicionales. La ambigüedad es distinto, pero a menudo se confunde con la vaguedad. Ambigüedad surge cuando una expresión sintáctica tiene varias interpretaciones distintas, todas de que se puede expresar de forma explícita. La vaguedad, por otra parte, surge cuando Página 105
  • 104 un concepto, como el recién nacido no tiene una definición nítida, fuerte y rápido. Lógica tolera la ambigüedad, pero no tolera la ambigüedad. Tiene capacidad para vagos conceptos como las condiciones de condicionales, simplemente por no intentar definir en las conclusiones de otros condicionantes. Aunque, al igual que la ambigüedad, vaguedad causa problemas de interpretación, suele ser útil en la práctica, ya que permite la ley para evolucionar y adaptarse a las circunstancias cambiantes. Podría decirse, sin embargo, a excepción de su uso en la poesía, humor y el engaño, la ambigüedad no tiene otro propósito útil. Considerando que la sintaxis de la BNA se expresa en forma condicional explícita, la sintaxis de la Universidad de Michigan cláusula de rescisión de arrendamiento a continuación estanto no estructurado y altamente ambigua. La cláusula de rescisión fue originalmente investigado por Allen y sajona para ilustrar el uso de los lógica proposicional para formular una interpretación precisa de un marco jurídico ambiguo texto. Cabe destacar que la interpretación con objeto identificado por Allen y Saxon tiene la forma condicional asociada con Lógica Computacional. La Universidad de Michigan cláusula de rescisión de arrendamiento La cláusula consiste en una sola frase, que te aconsejo que no traten de entender hasta que primero explicar por qué la oración en esta forma es prácticamente imposible de entender: "La Universidad podrá rescindir el presente contrato de arrendamiento cuando el arrendatario, que tiene solicite y ejecutado este contrato de arrendamiento antes de la inscripción, se no son elegibles para inscribirse o no inscribirse en la Universidad o sale del Universidad en cualquier momento antes del vencimiento de este contrato, o violación de cualquier disposición de este contrato, o por la violación de cualquier Universidad regulación relativa a Halls residentes, o por razones de salud, proporcionando al estudiante una notificación escrita de la terminación 30 días antes de la hora efectiva de terminación, a menos que la vida, la integridad física,o la propiedad se vería comprometida, el Arrendatario se dedica a la venta o la compra de sustancias controladas en violación de leyes federales, estatales o la ley local o el arrendatario ya no está inscrito como estudiante, o el El arrendatario se involucra en el uso oposesión de armas de fuego, explosivos, líquidos inflamables, fuegos artificiales u otras armas peligrosas dentro el edificio, o vueltas en una falsa alarma, en el que un máximo de casos 24 horas de anticipación sería suficiente ". De hecho, no me pude resistir tratando de hacer su trabajo un poco más fácil por destacando los dos conclusiones, la primera de las cuales se divide en dos mitades, separados por sus diferentes condiciones. La sentencia es difícil de entender, ya que tiene la forma ambigua: A si B y B ', C o D o E o F o G o H Página 106
  • 105 a menos que I o J o K o L o M, en cuyo caso A '. La frase es ambigua por la misma razón que la expresión aritmética 1 1 × 2 es ambigua. En las matemáticas y la lógica matemática, tales ambigüedades son resueltas por el uso adecuado de paréntesis, ya sea 1 + (1 × 2) o (1 1) × 2 en el caso de la expresión aritmética. En el caso de la cláusula de rescisión, las sub-cláusulas A, A ', B, B', C, D, E, F, G, H, I, J, K, L y M pueden ser agrupados juntos por medio de paréntesis de muchas maneras diferentes. Algunos de estos grupos son lógicamente equivalentes. Tras tomar en cuenta estas equivalencias, Allen y Saxon identificados aproximadamente 80 preguntas que necesitan ser hechas para eliminar la ambigüedad entre las diferentes interpretaciones. Como resultado de su análisis se identificado la interpretación con objeto de tener la lógica inequívoca forma: (A si (no (I o J o K o L o M) y ((B y B 'y (C o D)) o E o F o G o H)) y A 'if (I o J o K o L o M)) Esta representación formal se puede simplificar si volvemos a escribir en la sintaxis de condicionales, y si asumimos que los segundos estados condicionales la única condiciones bajo las cuales la conclusión A 'se mantiene. Usando esta suposición, se puede sustituir a la condición no (I o J o K o L o M) por no A ', la obtención de la condicionales: A si no es A 'y B y B' y C.A 'si I A si no es A 'y B y B' y D.A 'si J A si no es A y E.A 'si K A si no es A y F.A 'si L A si no es A y G.A 'si M La repetición de las conclusiones A y A 'es un poco tedioso, pero al menos hace que el cristal claro significado. En Inglés, se puede obtener un efecto similar sin la tediosa repetición de la señalización de la separación de los diferentes condiciones con la frase "una de las siguientes condiciones bodegas ": La Universidad podrá rescindir el presente contrato, proporcionando al alumno aviso por escrito de esta terminación 30 días antes de la hora efectiva de terminación si la Universidad no puede dar por terminado este contrato de arrendamiento con una máxima de 24 horas de antelación y una de las siguientes condiciones se tiene: 1) El Arrendatario, habiendo hecho la aplicación y ejecución de este contrato de arrendamiento de antes de la inscripción, no es elegible para inscribirse o deja de inscribirse en la Universidad. Página 107
  • 106 2) El arrendatario deja la Universidad en cualquier momento antes del vencimiento de este contrato. 3) El arrendatario viola cualquier disposición de este contrato. 4) El arrendatario viole cualquier reglamento Universidad relativa a Halls residentes. 5) Hay razones de salud para la terminación. La Universidad podrá rescindir el presente contrato con una máxima de 24 horas de antelación si una de las siguientes condiciones se tiene: 1) La vida, la integridad física o la propiedad estarían en peligro. 2) El arrendatario se dedica a las ventas o compras de sustancias controladas en violación de la ley federal, estatal o local. 3) El arrendatario ya no está inscrito como estudiante. 4) El arrendatario compromete en la utilización o posesión de armas de fuego, explosivos, líquidos inflamables, fuegos artificiales, u otras armas peligrosas dentro del edificio. 5) El arrendatario se convierte en una falsa alarma. Hay dos razones por las que puede no estar del todo satisfecho con esta reescritura de la frase. En primer lugar, ¿por qué querría la Universidad de restringir sí, en los casos en que se permite dar aviso de 24 horas, por lo que no es así tener la facultad discrecional de dar aviso de 30 días en su lugar? Esta es probablemente una error, debido a la compleja redacción de la frase original, que incluso su escritores no entienden completamente. En segundo lugar, ¿qué significa decir quela Universidad podrá rescindir el presente arrendamiento con un máximo de 24 horas previo aviso? La palabramáximoaquí sugiere que en tales casos la Universidad podrá rescindir el contrato de arrendamiento con menos de 24 horas de anticipación. Sin duda, con toda justicia, el estudiante merece unamínimo de 24horas para conseguir sus cosas y para desalojar su habitación. Entonces, ¿cómo podrían los abogados que redactaron el contrato de arrendamiento hacer un error tan grande? Tal vez quiere decir que, al recibir la notificación, el estudiante tendría un máximo de 24 horas para desalojar los pasillos de la residencia. Si es así, la intención se podría haber logrado más correctamente y más simplemente mediante la expresión de la conclusión en forma paralela a la conclusión alternativa que la Universidad podrá dar por terminado un contrato de arrendamiento con un 30 días de antelación. La forma paralela mencionaríani el plazomáximonimínimo: La Universidad podrá rescindir el presente contrato, proporcionando al alumno cuenta de esta terminación 24 horas antes de la hora efectiva de terminación. Página 108
  • 107 Parte de la moraleja de la historia es hacer lo que todo buen libro sobre la escritura Inglés estilo aconseja: Expresar ideas similares de manera similar. Resumen Tanto el BNA y la Universidad de Michigan cláusula de rescisión de arrendamiento ilustrar, en sus muy diferentes maneras, la utilidad de expresar información en forma condicional. Posiblemente, esto se debe a que, no sólo son condicionales cercano al lenguaje del pensamiento humano, sino también porque están cerca de las leyes que rigen nuestras dos mundos natural y social. El BNA demuestra que todavía tenemos mucho camino por recorrer para entender el sutilezas y complejidades del razonamiento meta-nivel y de diferentes tipos de negación. Sin embargo, la Universidad de Michigan cláusula de rescisión de arrendamiento muestra que, incluso sin las complejidades, la forma sintáctica de condicionales pueden ayudar a aclarar, no sólo los significados previstos de Inglés frases, sino también para descubrir significados no deseados. En el próximo capítulo, exploramos los sistemas de producción, los cuales son ampliamente considerado en Psicología Cognitiva como el cálculo más convincente modelo de la mente. En el siguiente capítulo, veremos cómo Computacional Lógica reconcilia sistemas de lógica y de producción. Página 109
  • 108 Capítulo 7. El Piojo y el Explorador de Marte Extremismo lógica, que ve la vida como todo el pensamiento y no la acción, ha dado Lógica de un mal nombre. Se ha eclipsado su pariente cercano, la moderación lógico, que reconoce que la lógica es sólo una manera de pensar, y que el pensamiento no lo es todo. La antítesis de extremismo conductismo lógico es extremo, que niega cualquier vida de la mente y ve la vida en su totalidad en lugar de comportamiento términos. El conductismo, a su vez, se confunde fácilmente con la condición-acción modelo de estado de pensamiento. Behaviorismo Si estaba analizando el comportamiento de un termostato que regula la temperatura de una habitación mediante la activación de el calor cuando es demasiado fría y girando Retirar del fuego cuando está demasiado caliente, es posible describir la entrada-del termostato comportamiento de salida en términos de reglas de condición-acción: Si la temperatura actual es C grados y la temperatura deseada es T grados y C <T - 2 ° a continuación, el termostato enciende el calor. Si la temperatura actual es C grados y la temperatura deseada es T grados y C> T + 2 ° a continuación, el termostato se apaga el fuego. Pero usted no atribuir la conducta del termostato a una cuenta que conscientemente manipula tales descripciones para generar su conducta. De la misma manera que se puede ver el comportamiento externo del termostato sin comprometerse a una vista de su funcionamiento interno, el conductista ve a los agentes en general. Así, en la historia de la zorra y el cuervo, un conductista, no pudo examinar el estado interno, mental del zorro, que ver el comportamiento del zorro en la misma forma en que vemos el el comportamiento del termostato: Si la zorra ve que el cuervo tiene el queso entonces la zorra alaba al cuervo. Si la zorra está cerca del queso, la zorra toma el queso. Descripción del conductista del zorro en la historia comienza y termina con observable externamente el comportamiento del zorro. El conductista justifica su negativa a atribuir cualquier actividad interna, mental al zorro, por el hecho de que es Página 110
  • 109 imposible verificar tales atribuciones por el método científico de la observación y la experimentación. Según el conductismo, el zorro podría ser un agente puramente reactivo, simplemente responder a los cambios en el mundo a su alrededor. Si, en el curso de reaccionar a estos cambios, el zorro consigue el queso, a continuación, este resultado podría ser más que una, el efecto emergente indirecta, en lugar de uno que el zorro tiene deliberadamente dirigida a lograr por el pensamiento proactivo. El conductista también ve ninguna razón para distinguir entre el comportamiento de un termostato y el comportamiento de un ser humano. El conductista puede utilizar un condicional: Si un pasajero observa una situación de emergencia en el metro, entonces las prensas de pasajeros en el botón de la señal de alarma. para describir el comportamiento de un pasajero en el metro. Pero el uso de tal descripción no dice nada acerca de cómo el pasajero genera en realidad ese comportamiento. En lo que se refiere a la behavourist, presionando la alarma botón de la señal cuando se produzca una situación de emergencia podría ser sólo una instintiva reacción, de cuyo propósito el pasajero es totalmente inconsciente. El conductismo es apoyado indirectamente por el darwinismo, que sostiene que organismos evolucionan adaptándose a su entorno, en lugar de una meta- orientado a los procesos de superación. El conductismo comparte también con las reglas de condición-acción un enfoque en modelado de comportamiento como reacción a los cambios del entorno. Sin embargo, mientras que el conductismo restringe su atención a la descripción de la conducta, reglas de condición-acción en los sistemas de producción se utilizan para generar el comportamiento. El programa para un termostato implementado por medio de una producción sistema se vería así: Si la temperatura actual es C grados y la temperatura deseada es T grados y C <T - 2 ° a continuación, encienda el calor. Si la temperatura actual es C grados y la temperatura deseada es T grados y C> T + 2 ° a continuación, se apaga el fuego. Sistemas de producción Pocos psicólogos suscriben hoy incluso a versiones moderadas de conductismo. La mayoría se adhieran bien a la vista de la ciencia cognitiva que agentes inteligentes se dediquen a una forma de pensamiento que puede ser útil Página 111
  • 110 entendida como la aplicación de procedimientos de cálculo a la salud mental representaciones del mundo. Paul Thagard (2005) afirma en su libro Mind: Introduction to Cognitive Ciencia, que, entre los diversos modelos de pensamiento investigó en cognitiva ciencia, los sistemas de producción tienen "las aplicaciones más psicológicos" (Página 51). Steven Pinker (1997) Cómo funciona la mente también utiliza la producción sistemas como el principal ejemplo de un modelo computacional de la mente (página 69). Los modelos computacionales más influyentes del pensamiento humano son probablemente los modelos de sistemas de producción Soar (Laird, et al, 1987) y ACT-R (Anderson y Lebiere, 1998). Un sistema de producción es un conjunto de reglas de condición-acción, de la forma: Si las condiciones entonces las acciones. que se incorporan en el componente de pensar de un agente observación- ciclo de pensamiento-decisión-acción. Reglas de condición-acción (también llamados de producción normas, reglas si-entonces o reglas a secas) son similares a la conductista de descripciones de comportamiento. Sin embargo, ya que se utilizan por un agente internamente para generar la conducta del agente, sus conclusiones son a menudo expresada en el modo imperativo: Si las condiciones se hacen acciones. Los sistemas de producción se inventaron como un modelo matemático de la computación por el lógico, Emil Post (1943), en la década de 1920, pero publicado por primera vez en 1943. Ellos se propusieron como un modelo computacional de la inteligencia humana por el Artificial Intelligence investigador Alan Newell (1973). También han sido utilizado para el desarrollo de numerosos sistemas expertos, programas de ordenador que simular la experiencia humana en campos como la medicina, las finanzas, la ciencia y la ingeniería. El ciclo del sistema de producción Los sistemas de producción integrar reglas de condición-acción en una observación-pensamiento- ciclo de decisión-acción: En repetidas ocasiones, observar el mundo, pensar, decidir qué acciones realizar, actuar. Pensando en los sistemas de producción es similar, pero sutilmente diferente, razonamiento hacia delante en la lógica. Al igual que en la lógica, si todas las condiciones de una regla mantenga Página 112
  • 111 en un estado determinado, entonces se dice que la regla se activará o activado, y el conclusión se deriva. Sin embargo, mientras que, en la lógica, el razonamiento hacia adelante derivauna conclusión que es una consecuencia lógica de las condiciones, de la producción sistemas, la conclusión es sólo una recomendación para realizar acciones. Este tipo de pensamiento es a menudo llamado encadenamiento hacia adelante, lo que ayuda a distinguirque del razonamiento hacia adelante genuino, aunque no todos utilizan estos términos ende esta manera. A pesar de la conclusión de una regla de producción es sólo una recomendación para realizar acciones, es común para expresar las acciones como comandos. Si más de una regla se activa en una situación dada, y las acciones de las reglas son incompatible, el agente tiene que elegir entre ellos. Esta decisión entre las recomendaciones contradictorias que se llama resolución de conflictos. La regla o las reglas cuyas acciones se eligen se dice que están despedidos. Los sistemas de producción sin representación del mundo En el caso más simple, el estado mental de un agente puede consistir únicamente en normas de producción, sin ningún tipo de representación mental del mundo. Todos los condiciones de una regla se verifican simplemente haciendo coincidir contra el agente de observaciones actuales. En tal caso, se puede decir que "el mundo es su propia mejor modelo "(Brooks, 1991). Si usted quiere saber sobre el mundo, no pensar, mira! Observando el estado actual del mundo es mucho más fácil que tratar de predecir a partir de observaciones pasadas y de las suposiciones acerca de la persistencia de los estados anteriores de asuntos. Y es mucho más fiable, debido a la persistencia supuestos puede ir fácilmente mal, especialmente cuando hay otros agentes alrededor, cambiando el mundo para satisfacer sus propios fines. ¿Qué se siente al ser un piojo Para ver lo que es un sistema de producción sin ningún tipo de representación del mundo podría ser así, imagínese que usted es un piojo de la madera y de toda su vida comportamiento se puede resumir en las siguientes tres reglas: Si está claro por delante, y luego seguir adelante. Si hay un obstáculo adelante, girar a la derecha. Si estoy cansado, luego se detiene. Debido a que son una forma de vida tan baja, se puede sentir sólo el fragmento de el mundo que se encuentra directamente en frente de usted. También puede sentir cuando se está cansado. Por lo tanto, su cuerpo es una parte del mundo, externo a la mente. Como otros objetos externos, su cuerpo generaobservaciones, Como el cansancioo tener hambre, que son atendidos por su mente. Página 113
  • 112 No importa donde las reglas provienen, si evolucionan través de la selección natural, o si estaban presentes en el nacimiento, gracias a algunos Gran Diseñador. Lo importante es que, ahora que usted tiene, que regular y gobernar su vida. Supongamos, para fines de ilustración, que presenta el siguiente corriente de observaciones: libre a proa. libre a proa. obstáculos por delante. libre a proa y cansado. Coincidencia de las observaciones, en secuencia, en contra de las condiciones de las reglas resultados en la siguiente secuencia intercalada de observaciones y acciones: Observe:libre a proa. Hacer:seguir adelante. Observe:libre a proa. Hacer:seguir adelante. Observe:obstáculos por delante. Hacer:girar a la derecha. Observe:libre a proa y cansado. En este punto, las observaciones actuales provocan dos reglas diferentes, y su acciones correspondientes conflictos. No se puede seguir adelante y acabar en el mismo tiempo. Es necesario algún método de resolución de conflictos, para decidir qué hacer. Muchas diferentes estrategias de resolución de conflictos son posibles. Pero, en esto como en muchos otros casos, el conflicto se puede resolver simplemente mediante la asignación de diferentesprioridades a las diferentes normas, y la selección de la acción generada por la regla con la prioridad más alta. Es obvio que la tercera regla debe tener una mayor prioridad que el segundo. Así que la acción apropiada es: Hacer:parar. Un enfoque aún más simple es evitar por completo la resolución de conflictos, por cambiar las reglas, añadiendo una condición extra "y que no está cansado" hasta el primera y segunda reglas. Un método más complicado es el uso de DecisiónTeoría, para comparar las diferentes opciones y seleccionar la opción que tiene elmayor beneficio esperado. Pero, no importa lo que se hace en este caso, el resultadoes probable que sea el mismo - mejor descansar cuando está cansado que de seguir adelanteindependientemente. Página 114
  • 113 Una vez que el piojo ha aprendido las reglas, su estado interno es fijo. Observaciones van y vienen y el piojo realiza las acciones correspondientes, como estímulo- asociaciones de respuesta, sin necesidad de grabar o recordarlos. La precio de esta simplicidad es que un piojo vive sólo en el aquí y ahora y tiene ni idea de los grandes en todo el mundo que lo rodea. Para un piojo normal, esto puede un pequeño precio a pagar para disfrutar de la vida sencilla. Los sistemas de producción con el estado interno Aunque la vida sencilla tiene sus atractivos, la mayoría de la gente prefiere un poco más emoción. Algunas personas incluso quieren creer que su vida tiene un propósito, o no pueden saber cuál es ese propósito puede ser. Vamos a investigar el significado de la vida para nuestro piojo imaginario en el capítulo 9, pero mientras tanto tendremos que conformarnos con condimentar nuestra modelo de sistema de producción con una base de datos interna que sirve como una interna estado. La base de datos es un conjunto de proposiciones atómicas, que es como una relacional base de datos. Por lo general es mucho más pequeño que una base de datos convencional, y para esto y por otras razones, más psicológicos que a menudo se llama un grupo de trabajo memoria. La base de datos se puede utilizar para simular el mundo exterior, o para representar y manipular un mundo imaginario. También se usa comúnmente como un memoria temporal para almacenar cálculos para resolver un objetivo temporal. En un sistema de producción con una base de datos interna, la regla se activa al una proposición atómica que es una actualización externa o interna de la base de datos coincide con una de las condiciones de la regla, y cualquier condición adicional de la regla se verifican cuando la celebración en el estado actual de la base de datos9 . Si la regla esactiva de esta manera, a continuación, las acciones de la regla se derivan como candidatos para ejecución. Cuando todas las acciones candidatas se han determinado, a continuación, resolución de conflictos se utiliza para elegir una o más acciones para su ejecución. Si un acción elegida es una acción externa, entonces se lleva a cabo en el mundo externo. Si se trata de una acción interna, entonces se lleva a cabo como una actualización interna de la base de datos. ¿Qué se siente al ser un explorador de Marte Para imaginar lo que un sistema de producción con la memoria podría ser así, supongamos que su vida como un piojo ha expirado y, como premio a sus esfuerzos anteriores, se le ha reencarnado en un robot enviado en una misión para buscar vida en Marte. Afortunadamente, su vida anterior como un piojo le da una buena idea de cómo llegar comenzado. Por otra parte, porque usted es un robot, que nunca se cansa y nunca ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 9 Más en general y para mejorar la eficiencia, normas parcialmente activadas pueden ser tratados comonuevas reglas que se pueden activar aún más por futuras actualizaciones. Página 115
  • 114 que descansar. Sin embargo, hay dos nuevos problemas que hay que afrontar: ¿Cómo reconocer la vida cuando lo ves, y ¿cómo evitar ir en círculos? Para el primer problema, los diseñadores que han dotado de una vida módulo de reconocimiento, lo que le permite reconocer los signos de la vida, y con un transmisor para informar a la misión de control de cualquier descubrimiento. Para el segundo problema, tiene una base de datos interna de recordar si ha sido a un lugar antes, así que usted puede evitar ir al mismo lugar. Por supuesto, los problemas que afectan a un robot de la vida real son mucho más complejas que que. Estos incluyen problemas muy difíciles de construir representaciones mentales de las observaciones y de la conversión de las representaciones mentales de las acciones en controles de motores físicos. Pero para que el ejemplo tractible, ignoraremos estos problemas de interfaz y también simplifican el conocimiento asociado cuestiones de representación. Teniendo en cuenta estas simplificaciones, un sistema de producción con la memoria, que es una perfeccionamiento del sistema de producción de un piojo, podría ser algo como esto: Si el lugar por delante está claro y no he ido al lugar antes, luego ir al lugar. Si el lugar por delante está claro y he ido al lugar antes, luego a la derecha. Si hay un obstáculo por delante y que no muestra signos de vida, luego a la derecha. Si hay un obstáculo por delante y muestra señales de vida, luego reportarlo al centro de control y girar a la derecha. Para reconocer si usted ha estado en un lugar antes, es necesario hacer una mapa del terreno. Usted puede hacer esto, por ejemplo, dividiendo el terreno en pequeñas plazas y denominación de cada cuadrado por una coordenada, (E, N), donde E es la distancia a pie del centro de la plaza de Oriente el origen, N es la distancia Norte del origen y el origen (0, 0) es la plaza donde se inicia. Para que esto funcione, cada cuadro debe ser del mismo tamaño que el paso que das cuando se mueve un paso hacia adelante. Suponiendo que usted ha registrado el co- coordenadas de su ubicación actual en la base de datos, entonces usted puede utilizar simples aritmética para calcular las coordenadas de la plaza por delante de usted y el Página 116
  • 115 cuadrado a la derecha de ustedes, y por lo tanto las coordenadas de su próximo ubicación. Cada vez que vaya a una plaza, se registra su visita en la base de datos. Entonces, para saber si ha ido a un lugar antes, sólo consulte la base de datos. Supongamos por ejemplo, que está en el origen, apunta en una Easterly dirección. Supongamos también que las siguientes oraciones atómicas describen una parte de el mundo exterior a su alrededor: la vida en (2, 1) claro en (1, 0) claro en (2, 0) obstáculo en (3, 0) obstáculo en (2, -1) obstáculo en (2, 1). Supongamos también que se puede ver sólo un paso por delante. Por lo tanto, cuando se inicia el Lo único que sabemos sobre el mundo, en su base de datos interna, es que su ubicación actual es (0, 0) y lo único que se puede observar es que está claro en (1, 0), que es el lugar justo delante de usted. Supongamos también que, a pesar de que es su misión para buscar vida, usted es el Lo único que se mueve. Así que esta descripción del estado inicial del mundo se también se aplican a todos los estados futuros del mundo que te encuentres. Con estos supuestos, el comportamiento es completamente predeterminado: Base de datos inicial:en (0, 0) Observe:claro en (1, 0) Hacer:avanzar Actualización de la base de datos:eliminar en (0, 0), añadir en (1, 0), añadir visitados (0, 0) Observe:claro en (2, 0) Hacer:avanzar Actualización de la base de datos:eliminar en (1, 0), añadir en (2, 0), añadir visitadas (1, 0) Observe:obstáculo en (3, 0) Hacer:girar a la derecha Observe:obstáculo en (2, -1) Hacer:girar a la derecha Observe:claro en (1, 0) Hacer:girar a la derecha Página 117
  • 116 Observe:obstáculo por delante en (2, 1) y la vida en (2, 1) Hacer:informar de la vida en (2, 1) y gire a la derecha10 Tenga en cuenta que la divulgación de su descubrimiento de la vida con el control de la misión es más que otraacciones, como mover hacia adelante o girar a la derecha. No tienes ni idea de que, para sudiseñadores, este es el objetivo último de su existencia. Los diseñadores que han dotado de un sistema de producción que lograel objetivo de descubrir la vida como una propiedad emergente de la conducta. Tal vez, para ellos, este objetivo no es más que un sub-objetivo de una meta de nivel superior, talescomo satisfacer su curiosidad científica. Pero para usted, ninguna de estas metas o sub-objetivos es evidente. Reglas de condición-acción con objetivos implícitos Reglas de condición-acción que implementan comportamientos reactivos son un atractivo modelo de la teoría evolutiva. Al igual que en la teoría de la evolución, lo últimoobjetivo de estas normas reactivos es permitir a un agente para sobrevivir y prosperar, yes emergente más que explícito. Por ejemplo, las dos reglas: Si hay una emergencia entonces obtener ayuda. Si hay una emergencia y luego huir. tienen el objetivo implícito de tratar adecuadamente a la emergencia, que esun eufemismo para tratar de salvar a sí mismo, y tal vez tratando de salvar a los demás, sique pueda. Normas reactivos son también una forma natural para generar tipos más simples de comportamiento reactivo, con metas emergentes más modestos. Herbert Simon (1999) da el ejemplo de un sistema de producción para resolver ecuaciones algebraicas en uno desconocido, por ejemplo, para la solución de la ecuación 7X + 6 + 12 = 4X conla incógnita x. 1. Si la expresión tiene la forma X = N, donde N es un número, a continuación, detener y comprobar mediante la sustitución de N en la ecuación original. 2. Si hay un término en X en el lado derecho,luego restarlo de ambos lados y recoger términos. 3. Si hay un término numérico en el lado de la mano izquierda,luego restarlo de ambos lados, y recoger los términos. 4. Si la ecuación tiene la forma NX = M, N ≠ 0,luego dividir ambos lados por N. ------------------------------------------------------------------------- 10 Dejo al lector a trabajar en lo que sucede después, y me disculpo por cualquiercomplicaciones de antelación. Página 118
  • 117 Para resolver la ecuación, tanto la ecuación inicial y una copia adicional de laecuación se ponen en la base de datos inicial. Las acciones de las reglas cambian elcopia de la ecuación hasta que esté en la forma correcta para la aplicación del artículo 1,cuando la solución tiene que ser sustituido en la ecuación original. Laciclo del sistema de producción ejecuta los siguientes pasos: Ecuación inicial:7X + 6 + 12 = 4X Utilice 2 para obtener:3x + 6 = 12 Utilice 3 para obtener:3X = 6 Utilice 4 para obtener:X = 2 Utilice 1 para detener y comprobar: 7 ⋅ 2 + 6 = 4 ⋅ 2 + 12. Tenga en cuenta que no hay una representación explícita de la meta de nivel superior de la soluciónla ecuación original. Tampoco hay ninguna representación de lo implícito sub-objetivos intermedios de la combinación de todas las ocurrencias de la variable en una ocurrencia y de aislar la variable. La primera subobjetivo es el propósito deregla 2, y el segundo subobjetivo es el propósito de las reglas 3 y 4. El objetivo de nivel superior y su relación con los sub-objetivos intermediospodría ser explícita por medio del condicional (Bundy et al, 1979): Una ecuación con una sola variable X se resuelve si todas las apariciones de X se combinan en una única ocurrencia y la sola aparición de X se aísla. Vamos a investigar la relación entre los condicionales lógicos con objetivos explícitos y normas de producción con objetivos emergentes cuando se explora la sentido de la vida y las teorías duales de proceso de pensamiento en el capítulo 9. En que capítulo, voy a sugerir que un agente tiene un nivel superior de concienciacuando se tiene una representación explícita de sus objetivos, y que tiene un menornivel de conciencia en que sus objetivos son sólo emergentes. Pero incluso los objetivos emergentes son mejor que nada. El hecho de que de un agente comportamiento tiene ningún objetivo en absoluto, ya sea consciente o emergente, puede se dice que dar la vida del agente de un significado, en el sentido que dan a su vida un propósito. El uso de los sistemas de producción para el razonamiento haciaadelante La correspondencia natural entre reglas y condición-acción reactivaasociaciones estímulo- respuesta es, probablemente, los sistemas de producción "más grandepunto de venta. Incluso puede ser el antecesor evolutivo de todas las formas posteriores deinteligencia superior. Si es así, el siguiente paso en la evolución podría haber sidola extensión de encadenamiento hacia adelante con las normas reactivos que transmitan razonamientocon condicionales. Consideremos, por ejemplo, el siguiente fragmento del árbol deAdán y Eva del libro del Génesis: Página 119
  • 118 Eva la madre de Caín Eva madre de Abel Adam padre de Caín Adam padre de Abel Caín, padre de Enoc Enoc padre de Irad Tenga en cuenta también las normas de producción: Si X madre de Y a continuación, añadir X antepasado de Y. Si X padre de Y a continuación, añadir X antepasado de Y. Si X ancestro de Y e Y ancestro de Z a continuación, añadir X ancestro de Z. Supongamos que la única solución de los conflictos que se realiza es evitar disparar la misma regla que coincide con los mismos hechos en la base de datos más de una vez (Llamado refracción en el sistema de producción de la literatura). A continuación, el inicial base de datos se actualiza sucesivamente, hasta que no se puedan añadir datos nuevos: En la primera iteración de añadir:Eva ancestro de Caín Eva antepasado de Abel Adam ancestro de Caín Adam antepasado de Abel Cain antepasado de Enoc Enoc antepasado de Irad En la segunda iteración añadir:Eva antepasado de Enoc Adam antepasado de Enoc Cain antepasado de Irad En la tercera iteración añadir:Eva antepasado de Irad Adam antepasado de Irad Si la palabra complemento se omite de la parte de acción de las tres reglas de producción, entonces las reglas son indistinguibles de los condicionales lógicas, y con visiónencadenamiento es indistinguible de razonamiento hacia adelante. En términos más generales, los sistemas de producción pueden aplicar razonamiento hacia adelantede un conjunto inicial de datos con cualquier conjunto de condicionales todos los cuales cumplenla restricción de que cualquier variable en la conclusión de un condicional se produce Página 120
  • 119 en las condiciones de la condicional en algún lugar. Esta restricción, la llama gama-restricción, es relativamente fácil de satisfacer y evita tales condicionales como: Si los cerdos pueden volar entonces X es increíble. es decir,Si los cerdos pueden volar, entonces todo es increíble. Para llevar a cabo razonamiento hacia adelante, basta con prefijo de la palabra antes de añadir todas las conclusiones, para convertir la celebración en una acción que actualiza el base de datos. El uso de los sistemas de producción para la reducción de meta El paso de las normas reactivos para reenviar el razonamiento con condicionales es un fácil. El siguiente paso, a la meta de reducción es mucho más difícil. Esto es porque, a representan un objetivo de reducción en forma de regla de producción, las necesidades de memoria de trabajo para contener, además de los hechos "reales", que representan el estado actual de un base de datos, también hechos meta, lo que representa un estado futuro deseado. Objetivo acciones de manipulación que añadir hechos meta cuando los objetivos se reducen a sub-objetivos y suprimir hechos meta cuando se resuelven. Objetivo de reducción es implementado, no por el razonamiento hacia atrás como en la programación lógica, sino por encadenamiento hacia adelante con las reglas de la forma: Si el objetivo G y condiciones C y luego añadir H como un sub-objetivo. Objetivo de reducción en forma de regla de producción es una característica importante tanto de modelos cognitivos, como Soar y ACT-R, y de muchos expertos comerciales sistemas. En su Introducción a la Ciencia Cognitiva, Thagard (2005) utiliza la capacidad de sistemas de producción para llevar a cabo un objetivo de reducción para apoyar su afirmación de que"A diferencia de la lógica, los sistemas basados en reglas también pueden representar fácilmente estratégicainformación sobre lo que debe hacer ". Se ilustra su afirmación con el siguienteejemplo (página 45): Si quiero ir a casa y tienes el dinero para el autobús, a continuación, se puede coger un autobús. Encadenamiento hacia adelante con la regla reduce un objetivo (a casa) a un sub-objetivo (Coger un autobús). Pero antes en el libro, vimos que la reducción del objetivo también se puede realizar por el razonamiento hacia atrás con los condicionales. En el caso del ejemplo de Thagard, con el condicional: Puedes volver a casa si tienes el billete de autobús y coger un autobús. Página 121
  • 120 Por lo tanto el argumento de Thagard contra la lógica puede ser visto más bien como un argumento para la programación lógica y la computación lógica, porque ellos también pueden fácilmente representar la información estratégica. De hecho, el argumento de Thagard puede volverse contra sí mismo. ¿Cómo se representar a la estrategia del zorro por tener un objeto por primera acercarse y luego recogerlo? La regla de producción: Si desea un objeto y se encuentre cerca del objeto, entonces usted puede elegir el objeto hacia arriba. asume que ya está cerca del objeto. No es evidente cómo formular la estrategia más general: Si desea que un objeto entonces usted puede acercarse al objeto, y usted puede escoger el objeto hacia arriba. Las acciones de esta estrategia general, son una secuencia de un subobjetivo seguido por una acción. Sin embargo, los sistemas de producción normalmente acomodar sólo las acciones que se puede realizar en la misma iteración de un ciclo. Para hacer frente a los problemas de este tipo, los sistemas de producción se elevan y ACT-R emplean una estructura diferente de objetivos y subobjetivos de lo que hacen para hechos ordinarios. Almacenan goles en una pila. Cuando un objetivo se reduce a un subobjetivo, el nuevo subobjetivo se pone (o empujado) en la parte superior de la pila. Cuando un objetivo se resuelve, se despega (o aparecido) desde la parte superior de la pila. Sólo el objetivo en la parte superior de la pila puede contribuir a la activación de una regla de producción. La pila de objetivo se puede utilizar para reducir el objetivo de tener un objeto a la sub-objetivos de conseguirse y el objeto cerca entre sí y de recoger el objeto hacia arriba, por ejemplo de la siguiente manera: Si su objetivo (en la parte superior de la pila de gol) es tener un objeto y no está cerca del objeto, a continuación, hacer su meta (empujando en la parte superior de la pila) para estar cerca del objeto Si su objetivo (en la parte superior de la pila de gol) es tener un objeto y está cerca del objeto, a continuación, recoger el objeto. Si su objetivo (en la parte superior de la pila de gol) es tener un objeto y que tiene el objeto a continuación, elimine la meta (haciendo estallar desde la parte superior de la pila). Página 122
  • 121 Para representar la estrategia general como una sola regla, es necesario ya searepresentarla en forma lógica o de representarlo en una programación de agentesidioma. Muchos de los lenguajes de programación de agentes (ver por ejemplo (Dennis et al, 2008)) que se han desarrollado en Inteligencia Artificial puede ser visto como una extensión de los sistemas de producción en el que las reglas tienen la más general forma de planes de reactivos: Si la condición de activación y demás condiciones se mantienen, después resolver metas y realizar acciones. Las conclusiones de dichos planes reactivos pueden ser una colección de sub-objetivos a ser logrado y de las acciones que se deben realizar durante varios ciclos agente. La condición de activación puede ser o bien una observación o un objetivo. Por lo tanto, hacia adelante encadenamiento con las normas puede llevar a cabo un objetivo de reducción, sin la restricción de sistemas de producción que todas las acciones en la conclusión de una regla tienen que llevarse a cabo en un solo ciclo. La alternativa a la realización de objetivos de reducción de encadenamiento hacia adelante, si las normas de producción simples o con planes reactivos, es llevar a cabo objetivo de reducción mediante el razonamiento hacia atrás con condicionales lógicos. La ventaja de la alternativa lógica es que representa al mismo tiempo tantoel procedimiento de reducción de metas y la creencia que justifica el procedimiento. Reglas lógicas frente a la producción Así, hay tres tipos de reglas: reglas de producción reactivos, adelantereglas de razonamiento y las normas de reducción de metas. Es sólo reglas reactivas que notener una contrapartida lógica obvia. Sin embargo, en el próximo capítulo,ver que las reglas de reactivos se pueden entender en términos lógicos como objetivos condicionales. Reglas de razonamiento Delantero pueden entenderse como las creencias condicionales utilizan pararazón por delante, y la meta de reducción de reglas como las creencias condicionales usados para razonarhacia atrás. Libro de texto de Thagard (2005, página 47) incluye la afirmación de que, en contraste con la lógica, "las reglas se pueden utilizar para razonar hacia atrás o hacia adelante." De hecho, sesería más exacto decir que, en contraste con las normas de producción, lógica condicionales se pueden utilizar para razonar hacia atrás o hacia adelante. Dado que las condicionesen reglas de producción son lo primero y acciones vienen después, las reglas de producción realessólo se puede utilizar en la dirección de avance. Para ser justos con Thagard, en la mayor parte de sus argumentos en contra de la lógica y en favor de reglas, sólo está reportando errores comunes, a falta de reconocer las propiedades de los condicionales lógicos y atribuyendo su propiedades de las normas de producción en su lugar. Lo más lamentable es que estos confusiones han permeado Ciencia Cognitiva y frenado su progresodesde principios de 1970. Página 123
  • 122 Sin embargo, los sistemas de producción tienen una característica fundamental que la lógica es falta - el ciclo del sistema de producción, que es el antepasado intelectual de el ciclo del agente. El ciclo del agente juega un papel crítico en el agente basado en la lógica modelo de este libro, que une los pensamientos de un agente en forma lógica a los cambios en ambiente que rodea al agente. Conclusiones El uso de sistemas de producción para generar el comportamiento de un inteligente agente, como se ha visto en este capítulo, se puede representar así: En el próximo capítulo veremos como pueden ser los sistemas lógicos y producción reconciliado en un marco más general, que utiliza la lógica para un agente de pensamientos, y utiliza un ciclo de agente para incrustar el agente en una estructura semántica, lo que da sentido a los pensamientos del agente. Página 124
  • 123 Capítulo 8 Objetivos de mantenimiento como la conducción Fuerza de la Vida ¿Qué hacen los pasajeros en el metro de Londres, el zorro, la cochinilla, el explorador de Marte e incluso el termostato de la calefacción tienen en común? Lo Ciertamente no es la forma de vestir, la empresa se mantienen, o su mesa modales. Es la forma en que todos ellos están integrados en un constante cambio mundo, que a veces pone en peligro su supervivencia, pero en otras ocasiones proporciona con oportunidades para crecer y prosperar. Para sobrevivir y prosperar en este entorno, un agente debe ser conscientes de los cambios que se producen en el mundo alrededor de ella, y para llevar a cabo acciones que cambian el mundo para satisfacer sus propios fines. No importa si se trata de un termostato humana, cochinilla, robot o calefacción, la vida de un agente es un ciclo sin fin, en el que se debe: varias veces (o simultáneamente) observar el mundo, pensar, decidir qué acciones realizar, y actuar. Podemos representar esta relación entre la mente de un agente y el mundo así: El ciclo de observación-pensamiento-decisión-acción es común a todos los agentes, no importa cuán primitiva o lo sofisticado. Para algunos agentes, el pensamiento podría Página 125
  • 124 involucrar a poco más que el disparo de un conjunto de asociaciones estímulo-respuesta, sin ningún tipo de representación del mundo. Para otros agentes pensamiento podría ser un forma de procesamiento de símbolo, en la que los símbolos en la mente representan objetos y las relaciones en el mundo. Para tales agentes manipulación de símbolo, la mundo es una estructura semántica, lo que da sentido a los pensamientos del agente. Aunque los sistemas de producción realizan pensar mediante la manipulación simbólica expresiones, que no interpretan expresiones en términos de estructuras semánticas. En su lugar, el ciclo del sistema de producción proporciona los sistemas de producción con un así llamado semántica operacional, que es una caracterización matemática de la transiciones de un estado del ciclo del sistema de producción a otro. Desde un punto de vista lógico, semántica operacional no es una semántica en absoluto. A diferencia de los sistemas de producción, la lógica tiene una semántica bien desarrollados entendida en términos de la relación entre expresiones simbólicas y las objetos de esas expresiones simbólicas representan. Sin embargo, la semántica de los lógica tradicional no toma suficientemente en cuenta la interacción dinámica entre las representaciones simbólicas y el medio ambiente en el que los representaciones están incrustados. Vamos a investigar la semántica de las representaciones lógicas del cambiante mundo con mayor detalle en el capítulo 13. En este capítulo se esboza una marco preliminar que combina las interacciones dinámicas de la ciclo del sistema de producción con la semántica y los mecanismos de inferencia de Lógica Computacional. El primer paso en esta dirección es interpretar reactiva reglas de condición-acción como objetivos condicionales en forma lógica, y reconocer que la función de esos objetivos es motivar a un agente para cambiar el mundo a su alrededor ella. La semántica de las creencias Discutimos semántica lógica brevemente en el capítulo 3 y discutir con mayor detalle en los capítulos más avanzada A2, A3, A4, A6 y. Aquí vamos a tratar con sólo las funciones más importantes que distinguen a la semántica de los objetivos de la semántica de las creencias. Para entender la semántica de los objetivos, necesitamos para comprender, primero, la semántica más simples de creencias. La lógica tradicional se ocupa principalmente de la lógica de las creencias, que representan la opinión de un agente del mundo, si las creencias son en realidad cierto. Incluyen oraciones atómicas que registran observaciones del agente, tales como el zorro está viendo que el cuervo tiene el queso. También incluyen creencias causales acerca de las leyes de la naturaleza, tales como la creencia de que si un agente recoge un objeto entonces el agente poseerá el objeto. Además de sus creencias sobre el mundo directamente observable, un ser inteligente agente necesita creencias teóricas de organizar y conectar sus otras creencias juntos. Estos incluyen las creencias que identifican objetos como pertenecientes a diferentes clases teóricas, como las clases de los zorros, los seres humanos, animales, anima, agentes, objetos y cosas. Por lo general se incluyen también las creencias que organizan Página 126
  • 125 tales clases en jerarquías, en el que, por ejemplo, los zorros y los seres humanos son los animales, los animales son agentes, los agentes son anima y anima y artefactos son las cosas. Si un agente expresa sus creencias en la forma correcta, entonces las creencias sobre objetos pertenecientes a las clases superiores de la jerarquía, se aplicará con poco más esfuerzo a los objetos que pertenecen a las clases inferiores de la jerarquía. Por lo tanto la creencia que si un animal recoge un objeto a continuación, el animal será poseer el objeto También se aplica a todos los zorros y, en particular, a la zorra en el cuento de la zorra y el cuervo. Creencias teóricas también pueden incluir creencias sobre entidades no observables, como fantasmas, ángeles, o electrones, y acerca de las relaciones observables, tales como inquietante, bendición, o enviando ondas. Tales creencias complican la semántica de la lógica, porque sus entidades y relaciones que no necesitan realmente existir en el mundo existe independientemente del agente. Sin embargo, estas complicaciones se presentan incluso con clases de objetos y con relaciones jerárquicas, que también son no observables directamente. En efecto, incluso observable objetos y relaciones, como en la observación de la zorra que la cuervo tiene el queso, son posiblemente construida en parte por el ojo de la espectador. Por lo tanto, la manera más fácil para hacer frente a todas estas complicaciones en un ir es simplemente para identificar el entorno externo del agente con el conjunto de oraciones atómicas, lo que representa el mundo como el agente experimenta. La semántica de los objetivos En contraste con las creencias de un agente, que representan la forma en que el agente ve la mundo tal como es, si el agente le guste o no, las metas de un agente representan la vista del agente del mundo como el agente le gustaría que fuera. No hay mucho un agente puede hacer sobre el pasado. Así que los objetivos sólo afectan a las acciones que el agente puederealizar en el futuro. El tipo más obvio de la meta es una meta de logro, alcanzar algún deseado estado futuro del mundo. El tipo más simple de meta de logro es sólo una acción atómica, tales como el zorro recoge el queso. Sin embargo, una más objetivo típico logro es un enunciado observacional, como el zorro tiene la queso, que el agente le gustaría mantener en el futuro. Metas de logro puede incluir acciones y conjunciones de oraciones atómicas, como el zorro tiene la queso y el zorro se come el queso. También pueden incluir existencialmente objetivos cuantificados, que contienen "desconocidos", como existe algún instancia de alimentos, de tal manera que el zorro tiene la comida y el zorro come el alimento. Metas de logro motivar a un agente para generar un plan de acciones, tales como la zorra alaba al cuervo, recoge el queso y se come el queso, para cambiar el mundo en estados futuros en los que los objetivos son ciertas. Un tipo menos obvia de gol, pero sin duda uno que es más fundamental, es una meta de mantenimiento, que mantiene el agente en una relación armónica con el estado cambiante del mundo. Objetivos de rendimiento son típicamente derivadas Página 127
  • 126 de los objetivos de mantenimiento, como el resultado de la observación de agente de algún cambio enel mundo que lo rodea. Por ejemplo, en el cuento de la zorra y el cuervo, la meta de la zorra de tener el queso de gallo aparece de la nada. Una versión más realista de la historia incluiría la circunstancia que provocó la meta. Tal vez el zorro es comportándose como un niño mimado, con ganas de tener algo que observa en el posesión de otro animal. O tal vez ella está buscando a su próxima comida. En cualquier caso, el objetivo del zorro de tener el queso puede ser visto como un objetivo de lograr algún estado futuro del mundo, en respuesta a la observación de una cambio en el mundo, lo que desencadena una meta más alta a nivel de mantenimiento de algunos relación con el mundo a su alrededor se desea. Supongamos que le damos a la zorra el beneficio de la duda y asumir que quiere tener el queso, simplemente porque tiene hambre, y no porque tiene un defecto de la personalidad. Esto se puede representar por la meta de mantenimiento: si quedo con hambre, entonces tengo un poco de comida y comer la comida. El objetivo puede ser parafraseada, en el imperativo: si quedo con hambre, a continuación, obtener un poco de comida y comer la comida. La formulación del imperativo se asemeja a una regla de condición-acción, con excepción del conclusión de conseguir algo de comida no es una acción simple. Más en general, reactiva reglas de condición-acción puede entenderse como el caso especial de mantenimiento objetivos en los que la conclusión es una acción o un conjunto de acciones, todas que se va a realizar en la misma iteración del ciclo del agente. Es común en los lenguajes naturales para expresar los objetivos, ya sean las metas de logro, metas o limitaciones de mantenimiento, imperativamente como comandos, en formas tales como hacer esto, si esto entonces hacer eso, y no lo hacen. Pero en la lógica, es más simple de expresar objetivos declarativa, con tal expresiones, ya que será el caso, cada vez que este es el caso, que será el caso, y que no será el caso. La ventaja de la representación declarativa, lógica de objetivos, en comparación con la formulación imperativo, es que la misma noción semántica de verdad que relaciona las creencias de un agente en el mundo también se aplica a la relación entre los objetivos del agente y el mundo. La principal diferencia siendo que las creencias representan frases sobre el mundo que está fuera del el control del agente, mientras que los objetivos representan frases sobre el mundo que la agente puede tratar de controlar mediante la realización de acciones para hacerlas realidad. Para ver como objetivo el logro de la zorra que tengo el queso se relaciona con la meta de mantenimiento, supongamos que el cuerpo del zorro le dice que acaba de tener hambre. Desde que su cuerpo es una parte del mundo, ella se da cuenta de su hambre por medio de una observación: Página 128
  • 127 Observación:Me convierto hambre. La observación coincide con la condición de la meta de mantenimiento y hacia adelante razonamiento se deriva la conclusión de la meta de mantenimiento como un logro objetivo: `Tengo algo de comida y de comer la comida. Por lo tanto, el objetivo verdadero logro no es específicamente para tener el queso de cuervo, pero más en general a tener algún ejemplo de los alimentos. Y tener la comida es sólo mitad de la historia. El zorro también tiene que comer la comida. En cuanto al nivel superior meta de mantenimiento se refiere, tener comida sin comer es inútil. Para conectar la meta de logro con el resto de la historia, el zorro debe tener el conocimiento taxonómico que el queso es un tipo de comida y que la comida es un tipo de objeto. Este conocimiento puede ser representado en un número de diferentes maneras, y hay incluso lógicas especializadas para tal fin, los cuyos detalles no son importantes aquí. Baste decir que, de una u otra, es necesario este conocimiento taxonómico para crear instancias de la consecución objetivo, sustituyendo el queso de cuervo para el "desconocido" existencialmente cuantificado variables un poco de comida. El factor de tiempo La reconsideración de la historia de la zorra y el cuervo sigue siendo un exceso de simplificación, ya que hace que no se ocupa de la cuestión del tiempo. Lo hace no indica el tiempo que puede transcurrir entre convertirse en hambre y comer. Tampoco distingue entre diferentes ocurrencias de convertirse en hambre en diferentes momentos. Ya hemos visto brevemente en los capítulos anteriores que una manera de tratar con el tiempo es mediante la inclusión de puntos de tiempo en el lenguaje mental con tales representaciones de la relación temporal entre la causa y el efecto que: un animal tiene un objeto en un momento si el animal está cerca del objeto en un momento anterior y el animal toma el objeto en el momento anterior y nada termina el animal que tiene el objeto entre los dos veces. De manera similar, el objetivo de mantenimiento del zorro con temporal explícita relaciones pueden representarse así: si quedo con hambre a la vez entonces tengo un poco de alimento en un momento posterior y comer la comida en el momento posterior. Página 129
  • 128 A pesar de los diferentes tiempos y las relaciones temporales son explícitas, pueden ser más precisos con un poco de notación simbólica: para cada tiempo T1 si quedo con hambre en el tiempo T1 entonces existe un tiempo T2 y un objeto O tal que O es la comida y yo tengo O en el tiempo T2 y yo como O en el tiempo T2 y T1≤ T2. Aquí la variable T1se cuantifica universalmente con alcance a toda la meta, y las variables T2y O son cuantificados existencialmente con el alcance de la conclusión de la meta. Aunque esta representación no pone ningún límite en la cantidad de tiempo que puede transcurrir entre el momento en T1de convertirse en hambre y el tiempo T2detener comida y comer, no por lo menos indican el orden temporal. SeríaSerá fácil añadir una condición adicional a la conclusión, por ejemplo, T2≤ T1+ 24 horas, pero sería difícil de cuantificar con exactitud el límite. La alternativa a la adición de una condición adicional es dejar la decisión sobre cuándo hacer lo que el componente de toma de decisiones del ciclo del agente. Este Así, la decisión se toma en el contexto más amplio de la totalidad del agente de objetivos actuales, equilibrar la urgencia, la utilidad y probabilidad de lograr una gol en contra de otro. Vamos a investigar como la toma de decisiones en el capítulo 11. Volveremos a esta historia revisada de la sección después de la próxima. Objetivos de mantenimiento como la fuerza impulsora de la vida La noción de la meta de mantenimiento se presenta, de una forma u otra, en muchas diferentes disciplinas, a menudo en oposición a la idea de que el propósito de la vida, ya sea de un individuo o de una organización, se compone de las metas de logro. En el nivel más bajo, incluso por debajo del nivel de reglas de condición-acción, metas de mantenimiento aparecen en el mecanismo biológico de la homeostasis, lo cual plantas y animales utilizan para mantener una relación estable con su medio ambiente. Por ejemplo, la homeostasis controla la temperatura de nuestro cuerpo haciéndonos sudar cuando hace demasiado calor, y para temblar cuando hace demasiado frío. La mecanismo de control de la temperatura homeostática del cuerpo es como un mantenimiento meta, implementado en hardware en lugar de en el software, en respuesta a observaciones de la temperatura actual de las acciones de generación para mantener la cuerpo en equilibrio con el medio ambiente cambiante. Más importante para el tema de este libro, aparece una noción análoga También en Gestión de la Ciencia, donde se asocia con la llamada suave metodología de sistemas, desarrollado por Peter Checkland (2000) e inspirado por Noción Sir Geoffrey Vickers de sistema agradecido. Vickers (1965) Página 130
  • 129 desarrollado la noción de sistema apreciativa como el resultado de su práctica experiencia en la gestión y la administración en el servicio civil británico, como miembro de la Junta Nacional del Carbón y otros organismos públicos. En su obra, Vickers reconoció la influencia de Simon (1957, 1960) modelo de gestión, en el cual los individuos y las organizaciones a establecer metas, considerar soluciones alternativas y evaluar alternativas para tomar decisiones. Sin embargo, Vickers trató de trascender esta visión orientada hacia los objetivos de Gestión, completándola con una vista que es más "agradecida" de el estrecho acoplamiento entre los agentes y su entorno. Como Churchland (2000) lo pone, en un sistema agradecidos: "Todo lo que hacemos lo siguiente: percibir selectivamente nuestro mundo; emitir juicios al respecto, juicios tanto de hecho (lo que es el caso?) y Valor (es esto bueno o malo, aceptable o inaceptable?); formas aceptables de prever las muchas relaciones tenemos que mantener en el tiempo, y actuar para equilibrar esas relaciones en línea con nuestros juicios ". Aquí existe una similitud evidente, tanto con el ciclo del agente, en general, y con el foco en el mantenimiento de las relaciones entre las percepciones y acciones. Los juicios de valor son un asunto para el componente de toma de decisiones del ciclo del agente, que se investiga en el capítulo 11. Incorporación de metas y creencias en el ciclo de agente Volvemos a la historia de la zorra y el cuervo. Para simplificar, para centrarse en el forma en que el razonamiento del zorro con metas de mantenimiento y creencias es integrado en el ciclo de agente, ignoramos el factor de tiempo, y dejamos de lado la formas alternativas en que el zorro puede intentar lograr el objetivo de tener alimentos. Supongamos, pues, que el zorro tiene la siguiente meta de mantenimiento y creencias: Meta:si quedo con hambre, entonces yo tengo una comida y comer la comida. Creencias:un animal tiene un objeto si el animal está cerca del objeto y el animal toma el objeto. Estoy cerca del queso si el cuervo tiene el queso y el cuervo canta. Página 131
  • 130 el cuervo canta si yo alabo al cuervo. queso es un tipo de comida. la alimentación es un tipo de objeto. Para simplificar, suponemos que los diferentes componentes del ciclo - observar, pensar, decidir y actuar - se producen en secuencia. En un agente de bienes estos componentes individuales del ciclo pueden tener lugar al mismo tiempo o incluso en paralelo. Para simular la concurrencia, supondremos que el zorro es tal una rápida termociclador que tenga tiempo sólo lo suficiente para llevar a cabo un paso de pensar en un solo ciclo. También vamos a suponer que los intentos del zorro para llevar a cabo una acción pueden fallar, y que en el siguiente paso del ciclo se obtiene información mediante la observación de si sus acciones tienen éxito o fracasan. Volvemos a contar la historia desde el punto en el que el zorro se convierte en hambre: La primera iteración del ciclo. Este es el caso clásico de una observación provocando una meta de mantenimiento y la obtención de una meta de logro. Observación:Me convierto hambre. Forward razonamiento, meta de logro:Yo tengo una comida y comer la comida. Ninguna acción candidato. La segunda iteración. El único pensamiento que el zorro puede hacer en este ciclo es razonar hacia atrás, para reducir el subobjetivo de tener comida a la subobjetivo de estar cerca de la comida y recoger. Este razonamiento implica la taxonómico razonamiento del juego "comida" por "objeto". No observación. Razonamiento hacia atrás, nuevos sub-objetivos: Soy comida cerca y recojo la comida y comer la comida. Ninguna acción candidato. La tercera iteración. En esta iteración del ciclo, se supone que el zorro observa el cuervo tiene el queso. El zorro tiene la opción de seguir a la razón al revés de sus sub-objetivos actuales o los forwards de razonamiento de su nueva observación. En general, es una buena idea para dar prioridad a razonar con nuevas observaciones, en caso de que haya una emergencia que debe ser tratada de inmediato o una oportunidad que no se debe perder. La observación coincide con una de las condiciones de su creencia de que estoy cerca del queso si el cuervo tiene el queso y el cuervo canta. Debido a que la creencia es expresado en forma lógica, que se puede utilizar para razonar hacia adelante o hacia atrás. Usarlo para razonar hacia adelante, como en este caso, da lugar a una nueva creencia.
  • Página 132 131 Observación:El cuervo tiene el queso. Razonamiento adelante, nueva creencia:Estoy cerca del queso si el cuervo canta. Ninguna acción candidato. La cuarta iteración. El zorro coincide con la conclusión de la nueva creencia con la subobjetivo estoy cerca de los alimentos, creando una instancia de la comida variables cuantificadas universalmentecon queso. Esto podría ser visto como cualquier razonamiento hacia adelante o hacia atrás, oacaba casándose con el dos, que es otro caso de la regla de resolución presentadoen el capítulo A5. No importa cómo se mire, el efecto es la reducción de la meta de estar cerca de los alimentos a la sub-objetivo de hacer que el cuervo cante. Esto tiene el efecto secundario de descubrir lo que la comida va a ser si las nuevas submetas éxito. No observación. Nueva sub-objetivos:el cuervo canta y recoger el queso y yo como el queso. Ninguna acción candidato. La quinta iteración. El zorro reduce el sub-objetivo de hacer que el cuervo cante ael sub-objetivo de alabar al cuervo. Ella ahora tiene un plan de acciones, que sepuede comenzar a ejecutar. En esta representación de las acciones sin tiempo, haynada que indique el orden en que se deben realizar las acciones. Asíella hace trampa, sabiendo que en una representación explícita con el tiempo, seríaobvio que la nueva acción alabo al cuervo se debe realizar en primer lugar. No observación. Razonamiento hacia atrás, nuevos sub-objetivos: Te alabo al cuervo y recojo el queso y yo como el queso. Acción:Yo alabo al cuervo. La sexta iteración. El zorro observa el resultado de la acción se lleva a cabo enel ciclo anterior. Suponiendo que el zorro no ha perdido la voz, elobservación confirma el éxito de su acción, y resuelve el primero de latres sub-objetivos de acción, dejando a los dos sub-objetivos restantes. El siguiente de estosdos sub-objetivos es también una acción, y, teniendo en cuenta el orden previsto de las acciones,no hay otras acciones candidatas que se puede llevar a cabo en este momento. Observación:Yo alabo al cuervo. Razonamiento Forward, sub-objetivos restantes:Tomo el quesoy yo como el queso. Acción:Tomo el queso. La séptima iteración El zorro observa el resultado de su acción. Sin embargo, esta vez, para hacer la historia más interesante, supongamos que la acción falla, ya sea porque el cuervo aún no ha comenzado el canto, porque el queso tiene Página 133
  • 132 aún no ha alcanzado el suelo, o porque el zorro es físicamente inepto. Tambiénasuma que el zorro puede tratar la misma acción de nuevo, siempre que, si existe unalímite de tiempo cuando la acción se debe realizar, a continuación, que no tiene límitesin embargo, ha alcanzado. Observación negativa:Yo no tomo el queso. No pensar que se puede mostrar sin una representación explícita del tiempo. Acción:Tomo el queso. La observación negativa que no recojo el queso puede ser considerado como unrespuesta negativa a la acción recojo el queso, visto como una consulta que hacerrecoger el queso? del zorro al mundo. En general, los intentos de las acciones de un agente pueden ser considerados como las consultas planteadasal mundo. En el caso más simple e ideal, el mundo sólo responde de laafirmativa, lo que confirma que la acción ha tenido éxito. En el peor de los casos, lamundo responde que la acción ha fallado. Pero en el caso general, la acciónpuede contener una variable cuantificada existencialmente lo que representa un desconocido,ejemplo, para indicar hasta qué punto la acción de avanzar un paso más en realidadtiene éxito. En tal caso, el mundo responde creando una instancia de la variable,dar información sobre el resultado de la acción. En nuestra semántica, en la que el mundo se describe únicamente por medio dehechos positivos, una observación negativa puede entenderse como una respuesta negativadel mundo a un intento de acción o para una observación activa por elagente. La octava iteración. El zorro observa que la acción se ha realizado correctamente latiempo. La observación resuelve el subobjetivo acción asociada, dejando sólo laúltima acción en el plan, que el zorro decide llevar a cabo en este ciclo. Observación:Tomo el queso. Razonamiento Forward, permaneciendo subobjetivo:Yo como el queso. Acción:Yo como el queso. La novena iteración. La observación del desempeño exitoso delacción resuelve el último de los sub-objetivos de acción. Sin embargo, la meta de mantenimientosigue siendo, que se activará en otras, ocasiones futuras. Observación:Yo como el queso. El patrón general de razonamiento en este ejemplo, se extendió a lo largo de variosciclos y entrelazados con otras observaciones y acciones, es la siguiente: Observación:Ocurre un evento. Razonamiento hacia adelante:El evento coincide con una condición de Página 134
  • 133 una meta de mantenimiento o de creencias. Metas de logro:Finalmente, después de una combinación de avance y razonar hacia atrás, una instancia de la conclusión se deriva de una meta de mantenimiento como una meta de logro. Razonamiento hacia atrás:Las creencias se utilizan para reducir la meta de logro a las acciones. Acciones:Sub-objetivos de acción se seleccionan para su ejecución. Observación:El agente observa si las acciones éxito o no. Acciones que no se reintentan si el plazo no ha expirado. El modelo simple de razonamiento necesita ser hecho más elaborado, por monitoreo no sólo si las acciones del agente éxito, sino también si su objetivos de éxito. Si estas acciones tengan éxito, pero sus objetivos no lo hacen, entonces algunos de sus creencias, vinculando sus acciones a sus objetivos, deben ser falsas. El agente puede intentar tanto para diagnosticar la falla mediante la identificación de las creencias falsas y evitar futuras fallas por corregir las creencias erróneas. El proceso general de la utilización de confirmar y refutar los casos de creencias aprender las creencias más correctas es la técnica básica de la lógica inductiva programación (Muggleton y De Raedt, 1994). La integración de los inductiva lógica progeramming en el ciclo del agente ha sido investigado por Dávila y Uzcátegui (2005), pero está más allá del alcance de este libro. El patrón general de razonamiento que se ejemplifica en la historia de la zorra y el cuervo no es excepcional. Un patrón similar se presenta en Londres ejemplo subterráneo. El metro volvió a visitar Londres Considere la siguiente formulación del ejemplo del metro de Londres, ignorando otras formas de hacer frente a emergencias y otras maneras de conseguir ayudar a: Objetivo de Mantenimiento: si hay una emergencia entonces puedo obtener ayuda. Creencias: Una persona obtiene ayuda si la persona alerta al conductor. una persona alerta al caso de la persona presiona el botón de la señal de alarma. hay una emergencia si hay un incendio. hay una emergencia si una persona ataca a otra. hay una emergencia si alguien se enferma repentinamente. hay una emergencia si hay un accidente. Página 135
  • 134 Aquí los últimos cuatro creencias pueden ser vistos como parte de la definición de un jerarquía de clases de eventos. Estas definiciones podrían extenderse hacia arriba, por ejemplo mediante la clasificación de una emergencia como una especie de amenaza que necesita sertratado inmediatamente. Ellos podrían extenderse hacia los lados mediante la adición de otrostipo de emergencias. La jerarquía también podría ser extendido hacia abajo, por ejemplo,clasificación de los diferentes tipos de accidentes. Sin embargo, para el propósito de lapresente ejemplo, supongamos que tenemos creencias adicionales, que no lo hacenclasificar los incendios, sino que ayudan a reconocer sus manifestaciones. Por simplicidad, serepresentan estas creencias en forma porque si efecto. Utilizamos esta forma, en lugarque el efecto más fundamental formulación causal si la causa, porquesimplifica el tipo de razonamiento necesario. Vamos a discutir el razonamiento, llamadosecuestro, necesaria para la formulación causal en el capítulo 10. Por otra parte, hemosTambién hablará sobre la relación entre las dos formulaciones cuando discutirel tratamiento de los condicionales como bicondicionales en el capítulo 15. Creencias adicionales:hay un fuego si hay llamas. hay un fuego si hay humo. Esta descomposición del problema del reconocimiento de fuego podría realizarse enindefinidamente. Pero pronto nos resultará imposible describir todos losconceptos de nivel inferior necesarios en términos reconocibles, lingüísticas. Eventualmente,debe llegar un punto en el que hay un nivel más bajo, que es irreductiblepara bajar conceptos de nivel. Este es el nivel en el que el sistema sensorial del agentetransforma las sensaciones que recibe del mundo en las observaciones quese puede representar como conceptos en términos simbólicos. Supongamos, por el bien del ejemplo, que los conceptos de las llamas y elhumo son los conceptos de nivel más bajo directamente observables en el medio ambiente. Supongamos, además, que va a viajar en el metro yobservar humo. Sin entrar en todos los detalles que nos fuimos a por el zorroy el ejemplo cuervo, el ciclo de agente, que puede difundir a través de varias iteracionesdel ciclo del agente, se ve así: Observación:hay humo. Razonamiento adelante, nueva creencia:hay un incendio. Razonamiento adelante, nueva creencia:hay una emergencia. Forward razonamiento, meta de logro:Recibo ayuda! Razonamiento hacia atrás, subobjetivo:Yo alerto al conductor! Razonamiento hacia atrás, la acción:Presiono el botón de la señal de alarma! Podemos imaginar que esta combinación de razonamiento hacia adelante y hacia atrás como esto: Página 136
  • 135 La acción de presionar el botón de la señal de alarma, como la observación de un de emergencia, se puede reducir a términos de nivel inferior, por ejemplo, por primera moviendo el dedo al botón y luego presionar el botón con el dedo. Mover el dedo del botón también se puede reducir, a su vez, sigue sub-objetivos de nivel inferior, como primera mover el brazo a las cercanías del botón y luego afinar el movimiento de su dedo al botón. Pero finalmente, tiene que haber un punto en el que su cuerpo se hace cargo de su la mente y lleva a cabo las acciones directamente en su cuenta. Todo este pensamiento lleva tiempo, durante el cual usted puede tener que hacer frente a otras observaciones y realizar otras acciones. Programar acciones para que todo lo que se trata en el momento oportuno es una tarea para la toma de decisiones componente del ciclo del agente. Hemos mantenido los ejemplos en este capítulo deliberadamente simple, de modo que no hay tales decisiones deben hacerse. Sin embargo, nos abordará el problema de la toma de decisiones en el Capítulo 11. La semántica de los objetivos de mantenimiento reconsiderados La misma definición de la verdad se aplica a ambos objetivos condicionales y condicionales creencias. En general un condicional, si un objetivo o una creencia, es verdadero si y sólo si bien las condiciones son falsas o su conclusión es verdadera. En el primer caso, cuando las condiciones son falsas, el condicional es verdadera, porque entonces no importa si su conclusión es verdadera o falsa. En el segundo caso, cuando su conclusión es verdadera, el condicional es verdadera, porque entonces no importa si sus condiciones son verdaderas o falsas. El único caso que importa es el caso Página 137
  • 136 en el que un condicional puede dejar de ser cierto, y es entonces cuando las condiciones son verdaderas y la conclusión es falsa. La diferencia entre los objetivos de un agente y de sus creencias es que el mundo determina la verdad de sus creencias, pero manteniendo la verdad de sus objetivos en parte determina el mundo. Las acciones de un agente no tienen otro propósito que hacer sus objetivos realidad en el mundo. Para hacer una meta de mantenimiento verdad, es suficiente para que el agente subordinar la celebración verdadera cada vez que el mundo hace que las condiciones de verdad. O bien el mundo hace que las condiciones de verdad independiente del agente, si el agente le guste o no, o el mundo los hace realidad, ya que el agente ha hecho realidad para algún otro fin en sí mismo. El agente no tiene que subordinar la celebración de una meta de mantenimiento cierto cuando las condiciones son falsas, y que no necesitan hacer trabajo extra para sí mismo, por primera haciendo las condiciones de verdad, y luego se ven obligados a subordinar la celebración cierto. Sin embargo, existe otro caso en el que un agente puede hacer un mantenimiento verdadero objetivo, que aunque no es estrictamente necesario, sin embargo, puede ser muy útil. Es el caso en el que un agente hace que las condiciones de falsa, para evitar que se conviertan en realidad, para evitar la necesidad de que la conclusión de cierto en el futuro. Por ejemplo, aunque un agente puede hacer realidad el objetivo si hay una emergencia después puedo obtener ayuda simplemente esperando para una emergencia y despuésobtener ayuda, también puede hacer que el objetivo real de la prevención de la emergenciaen su lugar. Vamos a ver cómo trata Lógica Computacional preventiva mantenimiento en el Capítulo A6. Mientras tanto, observamos que, si la producción sistemas son vistos en términos lógicos, entonces ellos hacen las reglas de condición-acción cierto sólo haciendo sus conclusiones cierto que el mundo hace que su condiciones reales. Ellos no pueden hacer reglas de condición-acción verdadera previniendo sus condiciones de convertirse en realidad. Prohibiciones La prevención puede ser visto como una forma voluntaria de la prohibición. Dada la obligación de hacer una meta de mantenimiento verdad, un agente tiene una opción: o subordinar la celebración cierto cuando las condiciones llegan a ser verdad, o que la condiciones falsas, evitando las condiciones que se convierta en realidad. Con auténtica prohibiciones no hay otra opción: Hacer las condiciones falsas. La prohibición puede ser considerado como un tipo especial de meta de mantenimiento cuya conclusión es literalmente falso. Por ejemplo: si robas entonces falsa. es decir,No robar. Página 138
  • 137 si usted está bebiendo alcohol en un bar y es menor de dieciocho entonces falsa. es decir,No beba alcohol en un bar si es menor de dieciocho años. si un condenado a una pena de realizar una acción y usted no puede pagar la multa y llevar a cabo la acción entonces falsa. es decir,No lleve a cabo una acción si usted es pasible de una sanción por la realización de la acción y usted no puede pagar la multa. La ventaja de considerar las prohibiciones como un tipo especial de mantenimiento objetivo es que la misma semántica y las mismas reglas de inferencia que se aplican a metas de mantenimiento en general se aplican también a las prohibiciones en particular. La semántica de los objetivos de mantenimiento se aplica a las prohibiciones, ya que el única manera de hacer un verdadero condicional si la conclusión es falsa es hacer que el condiciones falsas. Veremos más adelante que hacia delante razonamiento con una meta de mantenimiento pueden serprovocada no sólo por una observación, sino también por un hipotético candidato acción. Del mismo modo, la consideración de una acción candidato puede disparar hacia delante razonamiento con una prohibición. Backward razonamiento entonces puede intentar determinar si las otras condiciones de la prohibición son verdaderas. Si lo están, a continuación, a un paso de razonamiento hacia adelante deriva la conclusión falsa. El único manera de hacer que la prohibición cierto, por lo tanto, es hacer que las condiciones de la prohibición falsa, por lo que la acción candidato falso y por lo tanto eliminarlo de un nuevo examen. Por ejemplo: si usted está pensando en robar, y luego expulsarla de sus pensamientos. Si usted está tentado a beber alcohol en un bar y son menores de dieciocho años, entonces no lo hagas. si usted está pensando en realizar una acción y está sujeta a una pena para la realización de la acción y usted no puede pagar la pena, entonces no realizar la acción. Restricciones Las prohibiciones son restricciones sobre las acciones que puede realizar. Pero no puede también haber restricciones sobre lo que están dispuestos a creer. Las limitaciones de este segundo tipo son familiares en el contexto de bases de datos informáticas, donde mantener la integridad de la base de datos, y por esta razón se denominan integridad limitaciones. Página 139
  • 138 Por ejemplo, una base de datos de la familia puede contener tales restricciones de integridad como: si X es la madre de Y y X es el padre de la Z a continuación, falsa. es decir,No es una madre y un padre. si X es un antepasado de X, entonces falsa. es decir,Nadie es su propio ancestro. Las restricciones de integridad se utilizan para rechazar una actualización de la base de datos que haceuna restricción de integridad falsa. Por ejemplo, el segundo de los dos integridad limitaciones anteriores, rechazarían la siguiente actualización de la base de datos dada por: Actualizar:Enoc padre de Adam Base de datos:Eva la madre de Caín Eva madre de Abel Adam padre de Caín Adam padre de Abel Caín, padre de Enoc Enoc padre de Irad X ancestro de Y si X madre de Y. X ancestro de Y si X padre de Y. X antepasado de Z si X antepasado de Y e Y ancestro de Z. El patrón de razonamiento para comprobar la integridad de la actualización es el mismo que el patrón de asimilación de observaciones: Actualizar:Enoc padre de Adam Razonamiento hacia adelante:Enoc antepasados de Adán Razonamiento hacia adelante:X antepasado de Adam si Razonamiento hacia atrás:X antepasados de Adán X antepasado de Enoc si X ancestro de Y y Razonamiento hacia atrás:X antepasados de Adán Y los antepasados de Enoc si X ancestro de Y y Razonamiento hacia atrás:X antepasado de Adam si Y el padre de Enoc Razonamiento hacia atrás:X antepasado de Adam si X ancestro de Caín Razonamiento hacia atrás:Adam antepasados de Adán X padre de Caín Razonamiento hacia adelante:falso En una base de datos convencional, la actualización podría ser rechazada, ya que implica la imposible conclusión falsa. Pero en la web de la creencia de Quine, cualquiera de los metas o creencias de la derivación de la falsa podría considerarse que la culpable, y podría ser rechazada o revisada en su lugar. Página 140
  • 139 Pero la creencia y la revisión de metas son procesos complicados, no para ser tomar a la ligera. Afortunadamente, en muchos casos, la revisión a gran escala es innecesaria, ya que es evidente desde el principio que las metas y creencias son considerado con sospecha y que se consideran como más allá de cualquier duda. En el caso de las actualizaciones de base de datos, las restricciones de integridad son tratadas como un hecho, y datos antiguos tienen mayor prioridad que los nuevos datos. Así que si los nuevos datos viola la integridad limitación, es que los nuevos datos que tiene la culpa. En otras aplicaciones, tales como en el aprendizaje de nuevas creencias, en la que las creencias están bajo sospecha, la observaciones tienen mayor prioridad que otras creencias, y la revisión de creencias es utilizados para refinar las creencias. En capítulos posteriores veremos que las restricciones tienen un papel importante en la eliminación de las explicaciones candidatos de observaciones (abducción), y en eliminando acciones candidatos (la prohibición). En estas aplicaciones, es aún más evidente que en el caso de cambios de base de datos que es el candidato explicación o acción que está siendo juzgado, y que es el único culpable potencial de ser rechazado si se deriva falsedad. Resumen Los ejemplos de este capítulo ilustran cómo la lógica puede ser utilizado en el contexto de ciclo de observación-pensamiento-decisión-acción de un agente. Situados en este contexto, lógica se utiliza para los niveles más altos de pensamiento - tanto para razonar hacia adelante desdeobservaciones, lo que provocó las metas de mantenimiento y la obtención de las metas de logro,y para razonar hacia atrás para reducir las metas de rendimiento de las acciones. Por debajo del nivel lógico, los procesos perceptivos transformar sensaciones primas en las observaciones, y procesos motores transforman las representaciones conceptuales de las acciones en la actividad física bruta. Todo el proceso se puede representar como esto: Página 141
  • 140 Hemos visto que el razonamiento hacia adelante con las metas de mantenimiento generaliza reglas de condición-acción, metas de logro generalizar las acciones de condición- reglas de acción y razonamiento hacia atrás con las creencias genera planes de acción. En los capítulos siguientes, veremos cómo el razonamiento hacia atrás también se puede utilizar paraexplicar las observaciones (abducción) y la forma hacia adelante razonamiento también se puede utilizarpara inferir consecuencias de ambas explicaciones candidatos y acciones candidatos. También veremos cómo este uso del razonamiento hacia adelante de candidato explicaciones y acciones de ayuda a informar a la próxima etapa, la toma de decisiones en el ciclo, por lo que los diferentes candidatos se pueden comparar, y mejor informado se pueden tomar decisiones. Pero en primer lugar, en el próximo capítulo, veremos que gran parte de este sofisticado razonamiento a menudo puede ser compilado en más eficiente, estímulo-de nivel inferior asociaciones de respuesta. Página 142 141
  • Capítulo 9. El sentido de la vida Ya es bastante malo para ser un explorador de Marte, y no sabe que su propósito en la la vida es encontrar vida en Marte. Pero es mucho peor que ser un piojo de la madera y tienen nada más importante que hacer con su vida que sólo tienes que seguir el reglas sin sentido: Objetivos:si está claro por delante, entonces me muevo hacia adelante. si hay un obstáculo por delante, entonces gire a la derecha. si estoy cansado, entonces me detengo. De hecho, es incluso peor de lo que carece de sentido. Sin comida el piojo morirá, y sin hijos los genes del piojo desaparecerán. ¿Cuál es el punto de simplemente pasear si el piojo no se molesta en comer y tener hijos? Parte del problema es que el cuerpo del piojo no está dando las señales adecuadas - No lo que es hambre cuando se está quedando sin energía, y no por lo que es desear a un compañero cuando debería estar teniendo hijos. También tiene que ser capaz de reconocer los alimentos y comer, y de reconocer los potenciales compañeros y propagar. ¿De dónde viene el piojo ir desde aquí? Si llegó aquí por la evolución natural, a continuación, no tiene a dónde ir y está en vías de extinción. Pero si se le debe su vida a alguna Gran Diseñador, entonces puede suplicarle que empezar todo de nuevo, esta vez trabajando de arriba hacia abajo. El Gran Diseñador tendría que replantearse los objetivos de alto nivel del piojo, decidir cómo reducirlos a sub-objetivos, y obtener una nueva especificación, más eficaz de comportamiento de la entrada-salida del piojo. Supongamos que el Gran Diseñador identifica estos como de nivel superior del piojo objetivos: Objetivos de nivel superior:el piojo se mantiene con vida el mayor tiempo posible y el piojo tiene tantos niños como sea posible. Por supuesto, un crítico podría preguntarse: ¿Para qué sirven estas metas, y por qué estos objetivos y no otros? Quizás mantenerse con vida es sólo un sub-objetivo de tener hijos. Y tal vez los niños son sólo una forma de promover la supervivencia de los genes de uno. Pero con el tiempo el crítico tendría que parar. De lo contrario, podría seguir preguntando estas preguntas siempre. Para reducir los objetivos de alto nivel del piojo de sub-objetivos, el diseñador debe usar sus creencias sobre el mundo, incluyendo sus creencias acerca del cuerpo del piojo capacidades. Por otra parte, se puede construir sobre su diseño anterior, en la que el piojo movido sin rumbo, y dar a sus movimientos con un propósito. Ella podía utilizar esas creencias como: Creencias: el piojo se mantiene con vida el mayor tiempo posible, si cada vez que tiene hambre, entonces busca comida Página 143 142
  • y cuando hay comida antes que se lo come, y cuando se cansó, entonces descansa, y cada vez que está en peligro de ataque y luego se defiende. el piojo tiene tantos niños como sea posible, si cada vez que desea un compañero de entonces busca una pareja y cuando hay un compañero por delante que trata de hacer bebés. el piojo busca un objeto, si siempre está claro por delante y luego se mueve hacia adelante, y siempre hay un obstáculo adelante y no es el objeto luego se gira a la derecha y cuando el objeto está delante y luego se detiene. el piojo se defiende si se escapa. La comida es un objeto. una pareja es un objeto. Si el piojo eran tan inteligentes como el diseñador, el diseñador podría simplemente entregar estas creencias y la meta de nivel superior directamente sobre el propio piojo. La piojo podría entonces razonar hacia adelante y hacia atrás, en caso de necesidad, y que Puede estar seguro de alcanzar sus objetivos, siempre y creencias del diseñador son en realidad cierto. Pero el piojo posee ni atractivos físicos obvios del diseñador, ni su intelecto superior y la educación superior. El diseñador, por lo tanto, no se sólo tiene que identificar las necesidades del piojo, pero tiene que derivar de una entrada- representación de salida, que puede ser implementado en el piojo, usando su limitada capacidades físicas y mentales. Una forma para que el diseñador para hacer su trabajo es hacer el razonamiento necesario para el piojo de antemano. Se puede empezar por el razonamiento hacia atrás desde el piojo de objetivos de alto nivel, para generar un nivel superior, inferior de sub-objetivos: Subobjetivos: cada vez que el piojo está hambriento, entonces busca comida y cuando hay comida antes que se lo come, y cada vez que el piojo está cansado entonces descansa, y cada vez que el piojo es amenazado con un ataque y luego se defiende y cada vez que el piojo desea una pareja de lo que parece a un compañero y cuando hay un compañero por delante que trata de hacer bebés. Las palabras inglesas "siempre" y "cuando" son diferentes formas de decir "si", pero llevan una, dimensión temporal adicional11 . Sería una distracción -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 Es interesante que tanto las interpretaciones temporales y lógicas del ambigua Inglés palabra "entonces" es significativa aquí. Página 144 143
  • para hacer frente a tales problemas temporales aquí. Por esa razón, es útil reformular los sub-objetivos en términos lógicos más convencionales. Al mismo tiempo, se puede tomar ventaja de la reformulación de eliminar la ambigüedad asociado con el alcance de las palabras "y cuando": Subobjetivos:Si el piojo está hambriento entonces busca de alimentos, y Si el piojo está hambriento y hay comida delante y luego se lo come, y Si el piojo está cansado entonces descansa, y Si el piojo está amenazado con un ataque y luego se defiende, y Si el piojo desea una pareja de lo que parece a un compañero, y Si el piojo desea aparearse y hay un compañero por delante entonces se trata de hacer bebés. Desafortunadamente, el trabajo del diseñador no está hecho todavía. Algunas de las conclusiones delos sub-objetivos incluyen otros objetivos (como en busca de comida, la defensa de sí mismo, yen busca de un compañero) que tenga que ser reducida a todavía sub-objetivos de nivel inferior 12 . Afortunadamente, para el diseñador, este es un trabajo fácil. Sólo hace falta un poco más razonar hacia atrás y cierta simplificación lógica13 , Para derivar una especificación que un conductista estaría orgulloso de: Nuevas Metas: Si el piojo está hambriento y está claro por delante entonces el piojo se mueve adelante. Si el piojo está hambriento y hay un obstáculo adelante y no es comida entonces el piojo voltea a la derecha. Si el piojo está hambriento y hay comida delante entonces el piojo se detiene y se alimenta de la comida. Si el piojo está cansado entonces el piojo descansa. Si el piojo está amenazado de ataque entonces el piojo se escapa. Si el piojo desea aparearse y está claro por delante entonces el piojo se mueve adelante. Si el piojo desea aparearse y hay un obstáculo adelante y no es un compañero ----------------------------------------------------------------------------------------- 12 Para simplificar, podemos suponer que huir, descansando y tratando de hacer que los bebés son todas las acciones que el piojo puede ejecutar directamente sin reducirlos a bajar de nivel sub-objetivos. 13 La necesaria simplificación es reemplazar oraciones de la forma, si A, entonces, si B entonces C con penas lógicamente equivalentes de la forma si A y B entonces C. Página 145 144
  • entonces el piojo voltea a la derecha. Si el piojo desea aparearse y hay un obstáculo por delante y es un compañero entonces el piojo se detiene y trata de hacer bebés. Las nuevas metas especifican el comportamiento entrada-salida del piojo y pueden ser implementado directamente como un sistema de producción y sin memoria. Sin embargo, la nuevas metas son potencialmente incompatibles. Si el piojo desea aparearse y está hambriento al mismo tiempo, entonces se puede encontrar en una situación, por ejemplo, donde se tiene tanto para parar y comer y gire a la derecha y buscar un compañero de forma simultánea. Para evitar este tipo de inconsistencias, necesitaría el piojo de realizar conflicto resolución. Pero si es demasiado esperar que el piojo de razonar lógicamente, es probablemente También demasiado esperar que el piojo de realizar la resolución de conflictos. Y es sin duda demasiado para esperar que se aplica la Teoría de Decisiones para sopesar los ventajas relativas de satisfacer su hambre en comparación con las de satisfacer su anhelo de una pareja. La solución más simple es que el diseñador para hacer estos decisiones para el piojo, y para incorporarlos en el pliego de condiciones: Si el piojo está hambriento y no está en peligro de ataque y está claro por delante, entonces el piojo se mueve adelante. Si el piojo está hambriento y no está en peligro de ataque y hay un obstáculo adelante y no es comida y no desean un compañero entonces el piojo voltea a la derecha. Si el piojo está hambriento y no está en peligro de ataque y hay comida por delante, entonces el piojo se detiene y se alimenta de la comida. Si el piojo está cansado y no está en peligro de ataque y No tiene hambre y no desear una pareja entonces el piojo descansa. Si el piojo está amenazado de ataque entonces el piojo se escapa. Si el piojo desea aparearse y no está amenazado de ataque y está claro por delante, entonces el piojo se mueve adelante. Si el piojo desea aparearse y no está amenazado de ataque y No tiene hambre y hay un obstáculo adelante y no es un compañero entonces el piojo voltea a la derecha. Si el piojo desea aparearse y no está amenazado de ataque y hay un compañero por delante, entonces el piojo se detiene y trata de hacer bebés. Página 146 145
  • Si el piojo desea aparearse y está hambriento y no está amenazada de ataque y hay un obstáculo adelante y no es un compañero y no es comida entonces el piojo voltea a la derecha. La nueva especificación es una colección de las asociaciones de entrada-salida que dan máxima prioridad a reaccionar a un ataque, la prioridad más baja para descansar cuando está cansado,y la misma prioridad a aparearse y comer. Ahora, la única situación en la que un conflicto puede surgir es si hay un compañero de alimentos y por delante al mismo tiempo. Bueno,no siempre se puede preocuparse por todo. Incluso una cochinilla merece una mínimo de libre albedrío, incluso si eso significa nada más que hacer una aleatoria elección. El problema cuerpo-mente En general, el trabajo de un diseñador termina cuando se ha construido una declarativadescripción de la conducta de entrada-salida de su objeto. ¿Cómo es que el comportamientoimplementado dentro del objeto no es su preocupación. En informática, este desacoplamiento del diseño de un objeto de suaplicación se denomina encapsulación. La aplicación se encapsuladentro del objeto. Los objetos pueden interactuar con otros objetos, teniendo sólo suconducta de entrada-salida en cuenta. La noción de encapsulamiento justifica parcialmente el punto de la conductista ver. No sólo es imposible en muchos casos para determinar lo que sucede en el interior otro objeto, pero para muchos propósitos, también es innecesario e inclusoindeseable. Nuestro piojo no es una excepción. Sería fácil, dada la entrada-salidaespecificación, para implementar el comportamiento del piojo utilizando una producción primitiva sistema sin memoria y sin solución de conflictos. Pero, ¿el piojonecesita tener una cuenta en absoluto - para representar conceptos tales como el hambre y la comida y para derivar representaciones simbólicas de sus acciones? ¿Necesita realmente el piojo llevar todo este bagaje mental, cuando sea necesario, instintivacomportamiento puede ser cableado, como una colección de las asociaciones de entrada-salida,directamente en el cuerpo del piojo en lugar14 ? Del mismo modo, como vimos en el capítulo 7, un diseñador puede especificar un termostato en términos simbólicos. Pero esto no significa que el termostato debe manipularexpresiones simbólicas para generar su comportamiento. La mayoría de la gente estaríaperfectamente feliz si el diseño se llevaron a cabo con un simple mecánico odispositivo electrónico. ------------------------------------------------------------------------------------ 14 Este argumento se ha hecho, entre otros, por Rodney Brooks en el MIT, que tiene implementado varias generaciones de robots sin mente, piojos, como las que se muestran impresionante comportamiento inteligente. Página 147
  • 146 De la misma manera que el comportamiento de un termostato se puede ver externamente en , términos simbólicos lógicos, sin que ello implique que el propio termostato manipula expresiones simbólicas, el comportamiento de nuestro piojo también pueden ser implementado como una colección de las asociaciones de entrada-salida instintivos en un cuerpo sin mente. Teorías de proceso dual de intuitivo y deliberativa pensamiento En nuestro ejemplo imaginario, el Gran Diseñador tiene un conocimiento de alto nivel de metas del piojo y tiene creencias que explican cómo ayuda a la conducta del piojo el piojo de alcanzar sus metas. Pero el piojo sólo tiene bajo nivel, instintiva asociaciones de entrada-salida, sin darse cuenta de su propósito. Pero la gente es diferente. Aunque gran parte de nuestro comportamiento humano es intuitiva, instintiva e incluso a veces sin sentido, a menudo podemos dar un paso atrás de nuestros juicios intuitivos, consciente deliberado acerca de su implícita objetivos y controlar nuestro comportamiento para lograr un mejor esas metas. Es como si podríamos ser a la vez un piojo y un diseñador piojo al mismo tiempo. Esta combinación de pensamiento intuitivo y de deliberación es el foco de teorías de proceso dual del pensamiento humano. Como Kahneman y Frederick (2002) lo puso, el, nivel subconsciente intuitiva "propone rápidamente las respuestas intuitivas a problemas de juicio, ya que se plantean ", mientras que el, nivel consciente deliberación "Controla la calidad de las propuestas, que se puede apoyar, corregir o reemplazar ". En Lógica Computacional, teorías duales de proceso tienen tanto un cálculo y la interpretación lógica. La interpretación computacional es que, cuando un agente es de deliberación, su comportamiento es controlado por un programa de alto nivel, que manipula símbolos que tienen interpretaciones significativas en la medio ambiente. Sin embargo, cuando el agente es intuitiva, su comportamiento es generada por unprograma de nivel bajo o dispositivo físico, cuya estructura está determinada en gran medida por las características físicas del cuerpo del agente. La interpretación lógica de las teorías duales de proceso es que, cuando un agente es deliberativa, su comportamiento es generado por razonar con objetivos de alto nivel y creencias. Cuando el agente es intuitiva, su comportamiento se determina por la baja- asociaciones de entrada-salida de nivel, aunque estas asociaciones también pueden ser representado en forma lógica. Dos tipos de pensamiento en el metro El ejemplo del metro de Londres ilustra los dos tipos de pensamiento y la relación entre ellos. La representación de alto nivel contiene un representación explícita de la meta, y las creencias de apoyo: Página 148 147
  • Meta:si hay una emergencia entonces puedo obtener ayuda. Creencias: Una persona obtiene ayuda si la persona alerta al conductor. una persona alerta al caso de la persona presiona el botón de la señal de alarma. hay una emergencia si hay un incendio. hay una emergencia si una persona ataca a otra. hay una emergencia si alguien se enferma gravemente. hay una emergencia si hay un accidente. hay un fuego si hay llamas. hay un fuego si hay humo. El pasajero puede utilizar el objetivo de alto nivel y las creencias de forma explícita, el razonamientohacia delante a partir de observaciones de reconocer que hay una emergencia y derivarel objetivo de conseguir ayuda, y luego razonar hacia atrás, para obtener ayuda pulsando el botón de la señal de alarma. Sin embargo, el mismo comportamiento se puede generar de manera más eficiente, con menos pensamiento, mediante el uso de una representación de bajo nivel en la forma de entrada y salida asociaciones o reglas de condición-acción. Esta representación también puede ser expresado en la forma lógica de los objetivos de mantenimiento, que necesitan sólo un paso de razonamiento hacia adelante para generar acciones de salida a partir de observaciones de entrada. Objetivos:si hay llamas entonces presiono el botón de la señal de alarma. si hay humo entonces presiono el botón de la señal de alarma. si una persona ataca a otra entonces presiono el botón de la señal de alarma. si alguien se enferma gravemente entonces presiono el botón de la señal de alarma. si hay un accidente y luego pulsar el botón de la señal de alarma. La representación de bajo nivel puede ser derivado del alto nivel representación al hacer el delantero necesaria y razonar hacia atrás en avanzar, antes de que surja la necesidad. La representación de bajo nivel es casi tan bajo como representación puede ir, sin dejar de ser en forma lógica. Sin embargo, es posible ir más bajo, si las asociaciones son ejecutadas por conexiones físicas directas entre el partes pertinentes de los sistemas sensoriales y motores del agente. Esto es como software de aplicación en el hardware. Una interpretación computacional de intuitivo y pensamiento deliberativo En Informática, diferentes niveles de representación tienen diferentes ventajasy son complementarios. Representaciones de bajo nivel son más eficientes. Perorepresentaciones de alto nivel son más flexibles, más fáciles de desarrollar, y más fácil decambiar. Página 149 148
  • En el ejemplo del metro de Londres, la representación de bajo nivel no tiene la conciencia, que es explícito en la representación de alto nivel de la meta de conseguir ayuda, que es el propósito de presionar el botón de la señal de alarma. Si algo va mal con la representación de bajo nivel, por ejemplo, si la botón no funciona o si el conductor no recibir ayuda, a continuación, el pasajero podría se da cuenta de que hay un problema. Por otra parte, si el entorno cambia, y existen nuevos tipos de emergencias, o maneras nuevas y mejores de hacer frente a emergencias, entonces es más difícil de modificar la representación de bajo nivel de adaptación a los cambios. En informática, la representación de alto nivel es típicamente desarrollado por primera vez, a veces ni siquiera como un programa, sino como un análisis del programa requisitos. Esta representación de alto nivel se transformó entonces, ya sea manualmente o por medio de otro programa llamado un compilador, en un bajo nivel, de manera más eficiente la representación ejecutable. El proceso inverso también es posible. Programas de bajo nivel a veces puede ser descompilado en los programas de alto nivel equivalente. Esto es útil si el bajo- programa de nivel que hay que cambiar, tal vez debido a que el medio ambiente tiene cambiado o porque el programa ha desarrollado un fallo. El alto nivel representación puede ser modificado y vuelve a compilar en un nuevo, mejorado, formulario de nivel inferior. Sin embargo, este proceso inverso no siempre es posible. Los sistemas heredados, desarrollado directamente en lenguajes de bajo nivel y modificado a lo largo de un período de muchos años, no pueden tener suficiente estructura para identificar sus objetivos con precisión y descompilación en forma de nivel superior. Pero incluso entonces puede ser posible descompilar ellos parcialmente y para ellos aproximado con mayor programas de nivel. Este proceso de reconstrucción racional puede contribuir a mejorar el mantenimiento del sistema de legado, incluso cuando al por mayor reimplementación no es posible. La relación entre intuitiva y deliberativapensamiento Esta relación entre los programas de alto nivel y de bajo nivel en Informática tiene similitudes con la relación entre intuitiva y deliberativa pensando en las personas. Compilar un programa de alto nivel en un programa de bajo nivel en Informática es similar a la migración de la deliberación de pensamiento intuitivo que toma lugar, por ejemplo, cuando una persona aprende a usar un teclado, jugar un musical instrumento o conducir un coche. En informática, la compilación de un programa o de alto nivel especificación se realiza normalmente mediante el razonamiento de antemano, antes de que el másse implementa programa de eficiencia. Pero en el pensamiento humano, es más común para colapsar una representación explícita de alto nivel en un acceso directo de nivel inferior después de un período prolongado de uso repetido. Página 150 149
  • Descompilar un programa de bajo nivel en un programa de alto nivel es similar para el proceso de reflexión sobre el conocimiento subconsciente y lo representa en términos conscientes - por ejemplo, cuando un lingüista construye una gramática formal de un lenguaje natural. Mientras que un hablante nativo de la lengua podría saber la gramática sólo tácita e inconscientemente, el lingüista formula una modelo explícito de la gramática consciente y deliberativa. No nativa altavoces pueden aprender la gramática explícita, y con la práctica suficiente finalmente compilar la gramática en la forma más eficiente y espontánea. Conclusiones Lógica Computacional es un lenguaje de amplio espectro del pensamiento, que puede representación de los dos objetivos y creencias de alto nivel, así como bajo nivel de estímulo- asociaciones de respuesta. Un agente inteligente puede utilizar el alto nivel representación cuando el tiempo lo permite, y la representación de bajo nivel cuando el tiempo es limitada. También se puede utilizar simultáneamente ambas representaciones. Un agente puede haber heredado de sus asociaciones estímulo-respuesta en el nacimiento, y les finamente sintonizado a sus propias experiencias personales. Si es así, entonces se puede razonablemente confiar en ellos cuando nuevas situaciones son similares a las situaciones que el agente y su diseñador o antepasados han afrontado con éxito en el pasado. Un agente inteligente, por otro lado, también podría ser capaz de reflexionar sobre su comportamiento y formular una comprensión de las consecuencias de su acciones. El agente puede utilizar este conocimiento de alto nivel, para ayudar mejor lograr sus objetivos fundamentales, especialmente en las nuevas situaciones que son diferentes situaciones que se han presentado en el pasado. En el A5 capítulo más avanzado, se muestra cómo la regla de resolución de inferencia puede ser utilizado para llevar a cabo no sólo razonamiento hacia adelante y hacia atrás cuando son necesarios en la situación actual, sino también para llevar a cabo similares tipos de razonamiento de antelación. Este tipo de razonamiento con antelación puede ser visto como compilar representaciones de alto nivel de metas y creencias en más forma eficiente y de bajo nivel. La capacidad de combinar los dos niveles de representaciones combina su fortalezas individuales y compensa su debilidad individual. Página 151 150
  • Capítulo 10. Secuestro La mayoría de los cambios en el mundo que nos pasan sin previo aviso. Nuestros órganos sensoriales y filtro de aparato perceptivo a cabo, por lo que no estorban nuestros pensamientos con irrelevantes. Otros cambios entran en nuestra mente como observaciones. Estamos razón delante de ellas para deducir sus consecuencias, y reaccionar a ellos si necesario. La mayoría de estas observaciones son de rutina, y nuestras reacciones son espontánea. Muchos de ellos ni siquiera lo hacen en nuestros pensamientos conscientes. Sin embargo, algunas observaciones no son de rutina: la fuerte explosión en el centro de la la noche, el charco de sangre en el suelo de la cocina, las plumas de mirlo en el pastel. Exigen explicación. Ellos podrían haber sido causados por no observada acontecimientos que puedan tener otros quizá más graves consecuencias. La fuerte golpe podría ser el disparo de una pistola. El charco de sangre podría haber llegado de la víctima de los disparos. Las plumas de mirlo en el pastel podría ser un intento inepto para ocultar la evidencia. Incluso las observaciones de rutina se pueden beneficiar de la explicación: ¿Por qué el Sol, la Luna y las estrellas se levantan en el este y ponerse por el oeste? ¿Por qué la stick puerta? ¿Por qué caen las manzanas antes de que estén listos para el consumo? Explicando observaciones de rutina nos ayuda a descubrir nuevas conexiones entre lo contrario fenómenos relacionados, predecir el futuro y reconstruir el pasado. Un agente podría explicar sus observaciones mediante creencias existentes o nuevos creencias hipotéticas. Ambos tipos de explicación deductiva implican la observaciones, ya que si las explicaciones son ciertas, entonces las observaciones son cierto. Forward razonamiento es una forma natural para justificar explicaciones después de que se han encontrado, pero el razonamiento hacia atrás es normalmente una forma mucho mejor de en realidad la búsqueda de ellos. Como Sherlock Holmes explicó el Dr. Watson, en un Study in Scarlet: "Ya he explicado que lo que está fuera de lo común es por lo general una guía más que un estorbo. En la solución de un problema de este especie, lo grandioso es ser capaz de razonar hacia atrás. Esa es una muy realización útil, y muy fácil, pero la gente nopracticar mucho. En los asuntos cotidianos de la vida, es más útil pararazón por delante, por lo que el otro viene a ser descuidado. Hay cincuentaque puede razonar sintéticamente para quien puede razonar analíticamente ". "Yo confieso", dije yo, "que no acabo de seguirte." "Casi no se esperaba que lo haría. Déjame ver si puedo hacerlo más clara. La mayoría de la gente, si usted describe una serie de acontecimientos a ellos, te diránlo que sería el resultado. Pueden poner los eventos juntos en sus mentes, y argumentar a partir de ellas que algo llegará a pasar. Hay algunas personas, sin embargo, que, si usted les dijo consecuencia, sería ser capaz de evolucionar a partir de su propia conciencia interna lo que los pasos fueron lo que llevó a ese resultado. Este poder es lo que quiero decir cuando hablar de razonamiento hacia atrás o analíticamente ". Página 152 151
  • Razonamiento hacia atrás se puede utilizar para encontrar explicaciones, si la resultante explicaciones usan creencias existentes o generar nuevas creencias hipotéticas. Razonamiento hacia adelante, por el contrario, sólo tiene sentido cuando deducir consecuencias de las creencias o las hipótesis existentes. Para usar el razonamiento hacia adelante para explicar una observación, hay que hacer una conjetura en la oscuridad, generar un hipótesis y, a continuación, comprobar si la hipótesis tiene alguna relevancia a la observación. Con el razonamiento hacia atrás, se genera la hipótesis de automáticamente y se garantiza que sea relevante. Sin embargo, el principal problema con la explicación de una observación es, no es tanto el problema de generar explicaciones pertinentes, pero el problema de decidir que es la mejor explicación, dado que no puede haber muchas alternativas, explicaciones candidatos a la misma observación. Veremos más adelante que el problema de determinar la mejor explicación es similar al problema de la determinar el mejor plan para alcanzar una meta. Creencias hipotéticas vienen en dos formas: en forma de normas generales (o condicionales) y en forma de hechos específicos. Las hipótesis en la forma de normas generales representan las conexiones entre varias observaciones, y el proceso de generación de hipótesis en la forma de reglas se conoce como inducción. Generación de hipótesis por inducción es difícil, e incluye el caso de los generar una teoría científica, al igual que las leyes del movimiento celeste. Lo haremos volver al problema de la inducción brevemente en el capítulo final de este libro. Las hipótesis en la forma de hechos, por otro lado, representan posible las causas subyacentes de las observaciones, y el proceso de generación de ellos es conocido como secuestro. Típicamente, una hipótesis generada por secuestro es provocada por el deseo de explicar una o más observaciones particulares. La más observaciones de la hipótesis explica, mejor será la explicación. Del mismo modo, para decidir entre diferentes planes de acción, las metas más un plan de logra, mejor. Abduction es posible sólo para un agente que tiene una mente abierta y es dispuesto a considerar hipótesis alternativas. No es posible para un primer agente de ánimo, y que cree que sabe lo all.The forma más sencilla de tener un diálogo abierto mente, pero para mantener las hipótesis candidatos dentro de límites manejables, es restringen a abrir predicados, a la cual selectivos supuestos mundo cerrado y la negación como fracaso no se aplican. El término secuestro fue introducido por el lógico Charles Sanders Peirce (1931). Él ilustra la diferencia entre la deducción, inducción y secuestro con el siguiente ejemplo: Deducción:Todas las judías de esta bolsa son blancas. Estas judías son de esta bolsa: Por lo tanto, estos granos son de color blanco. Página 153 152
  • Inducción:Estas judías son de esta bolsa. Estos granos son de color blanco. Por lo tanto, todos las alubias de este saco son blancas. Secuestro:Todas las judías de esta bolsa son blancas. Estos granos son de color blanco. Por lo tanto Estas judías son de esta bolsa. Generar hipótesis abductiva y decidir entre ellos incluye la caso clásico en el que Sherlock Holmes resuelve un crimen, identificando primero todos los sospechosos hipotéticas y luego eliminando uno por uno, hasta que sólo sigue siendo uno de los sospechosos. Para decirlo en sus propias palabras (de La aventura de la Beryl Coronet): "Es una vieja máxima mía que cuando se ha excluido la imposible, lo que queda, por improbable, debe ser la verdad ". Sherlock Holmes describió su técnica de razonamiento como deducción. Pero deducción lógica conduce a partir de hechos conocidos u observaciones a inescapable conclusiones. Si las creencias utilizados para deducir las conclusiones son verdaderas, entonces la conclusiones también deben ser verdad. Secuestro, por otro lado, puede conducir desde verdaderas observaciones y otras creencias a hipótesis falsas. Por esta razón, inferencia abductiva se dice que es falible o anulable. Nos veremos en el capítulo 15 que la distinción entre la deducción y abducción es borrosa cuando condicionales se interpretan como bicondicionales disfrazados. El césped está mojado El ejemplo desgastadas por el tiempo del secuestro en Inteligencia Artificial es explicar la observación de que el césped está mojado cuando se levanta una mañana. De Por supuesto, hay muchas explicaciones posibles, pero en esta parte del mundo la más probables alternativas son que llovió o que la regadera estaba prendido. La forma más fácil de encontrar estas explicaciones es el razonamiento hacia atrás desde la observación, tratado como un objetivo 15 , Con conexiones causales representados enel efecto formulario si causa: Creencias:la hierba está mojada si llovía. la hierba está mojada si el aspersor estaba en marcha. ---------------------------------------------------------------------------------------------- 15 Tenga en cuenta que el tratamiento de las observaciones que los objetivos se extiende la noción de objetivo, más allá deque representa el mundo como el agente le gustaría que fuera en el futuro, para explicar lamundo como el agente realmente ve. Esto se debe a que los dos tipos de razonamiento, la búsqueda deacciones para lograr un objetivo y la búsqueda de hipótesis para explicar una observación, puede tantoverse como casos especiales del problema más abstracto de encontrar supuestos adeductivamente derivan conclusiones. Véase, por ejemplo, (Kakas et al, 1998). Página 154 153
  • Aquí el césped está mojado es un predicado cerrado, y llovió y que la regadera estaba en predicados son abiertas. En lugar de no resolver el objetivo, porque no hay evidencia directa de quecualquiera de los dos sub-objetivos se mantienen, el secuestro por el razonamiento hacia atrás identificalos dos posibles causas como explicaciones hipotéticas alternativas de laobservación. Sería posible sólo para dejar las cosas así: o llovía o el rociador estaba en. Pero para estar en el lado seguro, puede pagar para pasar un poco más mental energía y perseguir las consecuencias lógicas de las alternativas. Si llovía ayer por la noche, y luego la ropa en el tendedero exterior se moja, y no será capaz de hacer la tabla de lo planeado para esta mañana. Si el aspersor Fue, entonces la factura del agua se va a ir por las nubes, y es mejor que Desconecte el rociador en caso de que decida que se encienda de nuevo esta noche. Suponga que usted es demasiado perezoso o demasiado inteligente como para hacer lo que es obvio y sólo tiene que ir fuera y comprobar la ropa en el tendedero o comprobar el estado de la rociadores. En cambio, es posible que simplemente sentarse en su sala de estar sillón y la razón de la siguiente manera: Si llovió anoche, entonces habrá gotas de agua en la vivir claraboya habitación. Hay gotas de agua en la claraboya. Así que es probable que que llovió la noche anterior, debido a la suposición de que llovió explica dos observaciones independientes, en comparación con el supuesto de que el aspersor estaba en marcha, lo que explica único. La combinación de atrás y adelante razonamiento implicado en este ejemplo se puede representar así: Por el momento, dejar de lado la posibilidad de que algún bromista podría tener conseguido una manguera y apuntó a la claraboya, sólo para hacerle perder el derecho explicación. Página 155 154 Así, el razonamiento hacia adelante desde explicaciones alternativas a veces puede derivar consecuencias adicionales que pueden ser confirmadas por el pasado o el futuro
  • observaciones. Cuanto mayor es el número de tales observaciones adicionales un hipótesis explica, mejor será la explicación. Veremos en la próxima capítulo que el razonamiento hacia adelante de los planes alternativos de acción también puede ayudarpara decidir entre los planes alternativos. Cuanto mayor sea el número de adicionales objetivos de un plan logra, el mejor plan. El metro de Londres revisarse de nuevo En los capítulos anteriores, hemos representado la relación entre el fuego, humo y llamas en el formulario si causa efecto. Esta forma hace que sea fácil de asimilar la observación de humo y para concluir el razonamiento hacia adelante que no es una emergencia. Hubiera sido más natural de expresar la relación en el formulario si causa efecto: hay llamas si hay un incendio. si hay humo hay fuego. Sin embargo, con esta representación, dada la observación hay humo, es imposible derivar de una emergencia mediante deducción solo. Es necesario en lugar de usar primero el secuestro, para determinar que no es un fuego como el explicación de la observación y, a continuación, utilizar el razonamiento hacia adelante como antes. Esta comparación entre las dos formas de representar la conexión entre la causa y el efecto que podría recordar la discusión en el Capítulo 2 acerca de las dos formas de representar la conexión entre el rojo y el mirando rojo. En este ejemplo, también se argumenta que es más natural representar causas alternativas de ver rojo en el efecto si forma causa con condicionales separadas: un objeto se ve roja si es rojo. un objeto se ve rojo si se ilumina con una luz roja. Del mismo modo, es más natural para representar las causas alternativas de humo por condicionales separados en efecto si forma causa: si hay humo hay fuego. hay humo si hay gas lacrimógeno. Veremos más adelante en el capítulo sobre bicondicionales, que es posible derivar, del supuesto de que éstas son las únicas condiciones bajo las cuales los conclusión es válida, la segunda causa alternativa si condicionales efecto: hay un incendio si hay humo y no es el caso que hay gas lacrimógeno. Página 156 155 hay gas lacrimógeno si hay humo y no es el caso que hay un incendio.
  • En la lógica clásica, tanto de estos condicionales son lógicamente equivalentes a un condicional con una conclusión disyuntiva: hay un incendio o hay gas lacrimógeno si hay humo. En Lógica Computacional con condiciones negativas interpretados como negación como fracaso, se obtiene una aproximación asimétrica a la disyunción, con uno de las dos alternativas que sostienen de forma predeterminada. En este ejemplo, porque el fuego es un causa más común de humo de gas lacrimógeno, el primero de los dos porque si efecto condicionales pueden ser utilizados para derivar fuego como la causa de humo de forma predeterminada. Este evita el esfuerzo computacionalmente costosa de tratar de determinar la mejor explicación, y asciende a la utilización de una heurística sencilla y rápida en su lugar. Las dos formas alternativas de representación de la relación entre la causa y efecto tienen diferentes ventajas y desventajas. El efecto si causa es la representación de nivel superior, en el sentido de que su sintaxis está más cerca de la estructura causal que representa. Sin embargo, se requiere más complejo razonamiento abductivo. La causa si la representación efecto es de menor nivel más eficiente. Sólo se requiere el razonamiento deductivo, y que hace que sea fácil de construir en una preferencia por una explicación sobre otra. Esta relación entre los dos niveles de representación es similar a otros tales relaciones que hemos visto en otras partes del libro. Sin embargo, en este capítulo nos centramos en la representación abductivo de nivel superior, teniendo en cuenta que también puede implementar puramente deductiva, como veremos más en detalle en Capítulo 15. ¿Qué cuenta como una explicación razonable? No todo conjunto de hipótesis abductiva que implica deductivamente una observación es una explicación razonable de la observación. Para ser un explicación razonable, las hipótesis: •debe ser relevante para la observación, y no debe incluir hipótesis arbitrarias que no tienen relación con la observación y •debe ser coherente con las creencias existentes del agente. Hemos tocado el requisito de relevancia antes. Es automáticamente satisfecho por el razonamiento hacia atrás a partir de la observación. Razonamiento hacia atrás asegura que cada hipótesis generada en una explicación es en última instancia conectado a la observación de una cadena de enlaces en el gráfico de conexión creencias. El requisito de relevancia es más débil que la exigencia de que explicaciones sean mínimas. El requisito minimalidad insiste en que ningún subconjunto de la explicación es también una explicación. Por ejemplo: Página 157 156 Creencias:el piso está mojado si llovía y la ventana estaba abierta.
  • el piso está mojado si llovía y hay un agujero en el techo. hay un agujero en el techo. Observación:el suelo está mojado. Explicación pertinente:llovió y la ventana estaba abierta. Explicación mínima:llovió. Explicación irrelevante:llovió y el perro estaba ladrando. Minimalidad se cita a menudo como una propiedad deseable o incluso necesario de explicaciones abductivas, pero asegurando que una explicación es mínima pueden ser computacionalmente imposible. Relevancia, por otro lado, viene de forma gratuita con razonamiento hacia atrás, y en la mayoría de los casos es una aproximación aceptable a minimalidad. Tanto relevancia y minimalidad son una forma de la navaja de Ockham. El requisito de coherencia excluye explicaciones imposibles, tales comola explicación llovía, si había ropa fuera y no consiguiómojado. Garantizar la coherencia se complica en el caso general. Sin embargo, enmuchos casos se puede facilitar mediante la representación de conceptos negativos en positivosforma, y mediante el uso de restricciones para controlar que los predicados contrarios no tienensimultáneamente. Por ejemplo, el concepto negativo no mojado puede ser representadopor el concepto positivo seca, y la relación entre húmedo y seco pueden ser expresada por medio de la restricción: si una cosa es seco y lo húmedo es entonces falsa. es decir,no es tanto en seco como mojado. En tales casos, la consistencia se reduce a la exigencia de que una hipótesis hace no implica deductivamente la conclusión falsa, y una forma natural de hacer cumplir la requisito es razonar hacia adelante a partir de una hipótesis y para eliminarla si implica falsa. Por ejemplo: Creencias:la ropa exterior están secos. la ropa exterior están mojados si llovía. Hipótesis:llovió Razonamiento hacia adelante:la ropa exterior están mojadas Razonamiento Adelante con la restricción: si la ropa fuera están secos después falsa Razonamiento hacia adelante:falso La derivación de falsa elimina la hipótesis de que llovió como un candidato la explicación de la observación de que el césped está mojado. Página 158 157
  • Contrarios y negación fuerte Como vimos en el capítulo 5, muchos conceptos se presentan como pares de contrarios positivo conceptos, como húmedo y seco, alto y bajo, grande y pequeño, y el bien y el mal. A menudo estos contrarios se expresan como negaciones de unos a otros, como en el no mojado en vez de seco y se seca en vez de húmeda. Este uso de la negación es a veces llamado negación fuerte. Visto como una forma de negación, tiene el valor de verdad propiedad brecha que puede haber casos de un predicado que no son ni verdadera ni falsas. Por ejemplo, si la ropa no son más húmedas, puede ser que los considero como ni mojada ni seca. El uso de pares de predicados contrarios con lagunas verdad es una forma natural de representar conceptos vagos. Casos positivos del concepto pueden ser representado por un predicado de la pareja, y casos negativos de la concepto por el otro predicado. Los casos que no son ni claramente positivo ni claramente negativo, simplemente se puede dejar indeterminado. Así, el razonamiento con la negación fuerte en forma de contrarios positivos no requiere la extensión de las reglas de inferencia de la lógica computacional, si por cada par de predicados contrarios, tenemos limitaciones de la forma: si predicado y contraria-predicado devuelve false. ¿Qué cuenta como una mejor explicación? Restricción de explicaciones a las hipótesis que sean relevantes y consistentes no es lo suficientemente bueno. En muchas situaciones, habrá varios tales relevante y explicaciones coherentes. En algunos casos, cuando ninguna de las alternativas tiene las importantes consecuencias previsibles, puede ser necesario elegir entre ellos. Pero en otros casos, donde una explicación hace tener tal consecuencias, puede ser una buena idea para determinar si la explicación es realmente cierto, por lo que las preparaciones se pueden hacer para hacer frente a los consecuencias. Si las consecuencias son beneficiosas, entonces pueden ser explotados: y si son dañinos, entonces podría ser posible para contrarrestar ellos antes que hacen mucho daño. Por ejemplo, para la mayoría de la gente la mayoría de las veces, la observación de que la Apenas hierba está mojada la pena explicar. Si llovía o el rociador fue el que es probable que sea de poca importancia, sobre todo si el rotor no pertenece y la hierba necesidades de riego de todos modos. En comparación, algunos de las explicaciones alternativas de la observación de que el suelo es húmedo tienen consecuencias importantes. Si el piso mojado se debe a un agujero en el techo, a continuación, la techo tendrá que ser reparado antes de que llegue mucho peor. Si es debido a fugas plomería, entonces usted necesita para resolver el problema antes de tener una inundación en sus manos. Página 159 158
  • El calentamiento global es un ejemplo más de actualidad. Si se observan aumentos en el mundo temperatura se debe principalmente a las emisiones de carbono, a continuación, al paso que van calentamiento global pronto hará la mayor parte de nuestro planeta inhabitable, y nos lo mejor reducir drásticamente nuestras emisiones antes de que sea demasiado tarde. Pero si se deben principalmente a las condiciones climáticas naturales procesos, entonces puede ser que también acaba de adaptarse al cambio climático y su consecuencias y disfrutar de ellos mientras podamos. Nada en la vida es seguro, y eso va tanto para explicar observaciones que hace por todo lo demás. Una manera de juzgar la probabilidad de que una explicación es consultar la opinión de expertos. Por ejemplo, según el Cuarto Informe de Evaluación del IPCC: Cambio Climático 2007, la mayor parte del incremento observado en las temperaturas globales desde el es más de 90% probable que sea debido al aumento de la mitad del siglo 20 las concentraciones de gases de efecto invernadero por el hombre. Por lo tanto, el peso de importancia de las consecuencias por las probabilidades de sus causas y la elección de la explicación más probable con la más significativa consecuencias, debemos asumir que las causas del cambio climático son las emisiones humanas de gases de efecto invernadero, y actuar en consecuencia. Otra manera de juzgar la probabilidad de que una explicación es utilizar información estadística sobre la frecuencia relativa de los diferentes más allá causas. Por ejemplo, no es necesario ser un mecánico de coches para darse cuenta de que, si su coche no arranca, debe ser debido a un problema de combustible, una eléctrica problema, o un problema mecánico. Pero hay al menos un poco experiencia para darse cuenta de que los problemas eléctricos son más comunes que combustible y problemas mecánicos. Así que todo lo demás es igual, es un buena estrategia para comprobar si existe un problema eléctrico en primer lugar. Usted puede hacerlo mediante el razonamiento hacia adelante desde la hipótesis de que existe una problema eléctrico causado por la batería, y la conclusión de que si la batería es la culpa entonces las luces no funcionan. Así que si usted trata de las luces y no funciona, entonces el problema es más probable debido a una batería defectuosa, porque el más observaciones una hipótesis explica lo más probable es que es verdad. Estos dos criterios para ayudar a decidir entre explicaciones alternativas, la probabilidad relativa y su utilidad como juzgados por el número y importancia de sus consecuencias, son prácticamente idénticos a los criterios que son de gran ayuda para decidir entre diferentes cursos de acción para lograr un meta de nivel superior. Vamos a explorar estos criterios con mayor detalle en la próxima capítulo. Conclusiones Página 160 159
  • Abduction se basa en la lógica tradicional, es una característica definitoria de la Lógica Computacional. Al igual que el razonamiento por defecto, se ocupa de un problema que tienesido uno de los mayores obstáculos para el uso de la lógica en la vida cotidiana, la problema que tenemos que hacer juicios y actuar sobre los juicios en situaciones en las que nuestro conocimiento del mundo es incompleta. Secuestro y razonamiento por defecto están relacionados por el uso común de supuestos para aumentar creencias. En el secuestro, aumentamos nuestras creencias con suposiciones relativas a casos de predicados abiertos. En el razonamiento por defecto, aumentamos con supuestos que una instancia de la contraria de un predicado no puede mostrarse. En ambos casos, estos supuestos son anulables, y puede ser retirada si las observaciones posteriores proporcionan información a la contrario. Esta relación entre el secuestro y el razonamiento por defecto era primero investigado por Poole, Goebel y Aleliunas (1987). El problema de la identificación de la mejor explicación tiene muchos importante características en común con el problema de decidir entre diferentes cursos de la acción. Criterios similares que implican juicios de probabilidad y utilidad aplicar a ambos problemas. Veremos estos criterios en el próximo capítulo y en las bases técnicas de la programación lógica abductiva en el Capítulo A6. Página 161 160
  • Capítulo 11. El dilema del prisionero Supongamos que, en su desesperación por hacerse rico tan pronto como sea posible, se tiene en cuentalas distintas alternativas, inferir sus posibles consecuencias y decidir que el mejor alternativa es robar el banco local. Puedes contratar tu mejor amigo, John, bien conocido por su meticulosa atención al detalle, para ayudarle a planificar y llevar a a cabo el crimen. Gracias a sus esfuerzos conjuntos, a tener éxito en irrumpir en el banco en el medio de la noche, la apertura de la caja fuerte, y hacer que su escapada con una carcasa millón de libras (unos 1,65 millones de dólares - y la caída - en el momento de la escritura) en el maletero (baúl) de su coche. Por desgracia, los años de pobreza y abandono han dejado su coche en un estado de mal estado general y que son detenidos por la policía por conducir por la noche con sólo uno de los faros. En el curso de una investigación de rutina, descubren el maleta con las frescas millón de libras en el arranque. Usted alegar ignorancia de cualquier hacer el mal, pero que detener a los dos modos de la sospecha de robo. Sin testigos y sin la confesión, la policía puede condenarte y su único amigo de un delito menor de posesión de propiedad robada, que conlleva una pena de un año de cárcel. Sin embargo, si uno de ustedes se convierte testifican contra el otro, y el otro no, el primero será liberado de forma gratuita, y la segunda se llevará toda la culpa y ser condenado a seis años de cárcel. Si ambos enciende testigo, entonces usted va a compartir el culpable y será condenado a tres años de cárcel cada uno. Este es un ejemplo del dilema del prisionero clásico, estudió en teoría de la decisión y de la teoría de juegos. En teoría de la decisión, el problema general de decidir entre alternativas de acción a menudo se representa como una tabla de decisión, en la que las filas representan las acciones, las columnas representan el estado de la mundo, y las entradas representan el resultado resultante. En este caso, su tabla de decisiones se ve así: Acción Estado del mundo John confiesa John se niega Me vuelvo testigo Tengo 3 años de cárcel Tengo 0 años de cárcel Me niego Tengo 6 años de cárcel Tengo 1 año en la cárcel Si usted y John se ofreció el mismo trato y tienen la oportunidad de consultar antes de decide, entonces pronto se dará cuenta de que la mejor opción es que ambos negarse a entregar testimonio contra el otro. Para evitar esto, la policía interrogue que en celdas separadas. Por lo tanto usted tiene que decidir qué hacer sin conocer lo que hará Juan. Página 162 161
  • Según la teoría de la decisión clásica, usted debe elegir la acción que tiene utilidad esperada más alta, en este caso la acción que reduce al mínimo el número del año tiene previsto invertir en la cárcel. Veremos cómo hacer esto más adelante en el capítulo. La lógica del dilema del prisionero El dilema del prisionero tiene una representación natural en términos de objetivos y creencias: Meta:si un agente me pide realizar una acción, entonces yo respondo a la solicitud para realizar la acción. Creencias: Yo respondo a una solicitud para realizar una acción si realizo la acción. Yo respondo a una solicitud para realizar una acción si me niego a realizar la acción. Tengo 3 años en la cárcel si me vuelvo testigo y Juan se vuelve testigo. Tengo 0 años de cárcelsi me vuelvo testigo y Juan se niega a volverse testigo. Tengo 6 años de cárcel si me niego a ser testigo y Juan se vuelve testigo. Tengo 1 año en la cárcel si me niego a ser testigo y Juan se niega avolverse testigo . De acuerdo a nuestro modelo de agente, la meta de mantenimiento se activa por la observación: Observación:la policía piden que me dé testimonio Razonamiento hacia adelante 16 , Meta de logro: Yo respondo a la petición de convertir testigo Razonamiento hacia atrás, una acción candidato: Me vuelvo testigo Razonamiento hacia adelante , consecuencias: Tengo 3 años en la cárcel si john confiesa Tengo 0 años en la cárcel si John se niega a a volverse testigo ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 16 Para hacer la conexión entre la observación y la condición de la meta, es necesario unificar la policía con un agente y gire testimonio a realizar una acción. En una implementación de equipo, esta unificación tendría que ser hecho mecánicamente. Para este fin, sería necesario reconocer a su vez testigo como forma abreviada de realizar a su vez testigo. Página 163 162
  • Razonamiento hacia atrás, otra acción candidato: Me niego a volverse testigo Razonamientohacia adelante , consecuencias: Tengo 6 años de cárcel si John confiesa Tengo 1 año en la cárcel si John se niega a volverse testigo Aquí las consecuencias (o resultado) de sus acciones candidatos dependen de si Juan o John se vuelve testigo contra vosotros. Por desgracia, es necesario decidir qué hacer sin saber lo que va a hacer Juan. En la lógica clásica, que sería posible a la razón de la siguiente manera: Acción del candidato:Me vuelvo testigo Disyuntivo restricción:john vuelve testigo o john niega a volverse testigo Consecuencia disyuntiva: Tengo 3 años en la cárcel o tengo 0 años de cárcel. Acción del candidato:Me niego a su volverme testigo Disyuntivo restricción:john vuelve testigo o john niega avolversetestigo Consecuencia disyuntiva: Tengo 6 años en la cárcel o me da 1 año de cárcel. Intuitivamente, la consecuencia disyuntiva de la primera acción candidato parece mejor que la consecuencia disyuntiva de la segunda alternativa, y en teoría podría ser posible evaluar las consecuencias disyuntivas, comparar y utilizar el resultado de la comparación para ayudar a elegir entre la candidatos alternativos. Sin embargo, la restricción disyuntiva es una manera de expresar la incertidumbre crudo. No puede representar grados de incertidumbre. Por ejemplo, porque John es su amigo, usted podría creer: john confiesa con una probabilidad del 10%. john niega a volversetestigo con una probabilidad del 90%. Estas probabilidades se pueden propagar de las condiciones a las conclusiones de creencias. Por ejemplo: si me vuelvo testigo y John confiesa con una probabilidad del 10% luego me pongo 3 años en la cárcel, con una probabilidad del 10%. Decisión teoría proporciona una base de principios de propagar la incertidumbre y de la combinando juicios de probabilidad, con juicios de utilidad para determinar la utilidad esperada de una acción. De acuerdo con las normas de la teoría de la decisión, Página 164 163
  • dado un conjunto de acciones candidatos alternativos, un agente debe elegir unacción que tiene la mejor utilidad esperada. Antes de ver cómo calcular el utilitity esperado de una acción, yinvestigando su aplicación en el dilema del prisionero, tomaremos un cortoromperse y mirar el problema más mundano de decidir si desea o nollevar un paraguas al salir de casa. En caso de llevar un paraguas? El problema se puede representar en una tabla de decisión: Acción Estado del mundo Llueve No llueve Tomo un paraguas Me quedo seco Yo llevo un paraguas Me quedo seco Yo llevo un paraguas Me voy sin un paraguas Me mojo Me quedo seco Podemos representar el problema de las metas y creencias (simplificado): Meta:si salgo, entonces tomo un paraguas o me voy sin un paraguas. Creencias:Salgo. Yo llevo un paraguas si tomo el paraguas. Me quedo seco si tomo el paraguas. Me quedo seco si no llueve. Me mojo si me voy sin paraguas y llueve. Tenga en cuenta que la representación en términos de creencias es más informativo que la representación de la tabla de decisiones, ya que indica con mayor precisión las condiciones en las que el resultado depende de una acción. Por ejemplo, se indica que permanecer seco depende sólo de tomar un paraguas y no en si llueve. Puede controlar si o no usted toma un paraguas, pero no puede controlar el clima. Para decidir entre las alternativas de acción que se puede control, se debe inferir sus posibles consecuencias, y elija la acción con la más alta utilidad general esperado. Supongamos que usted juzga que el valor de permanecer seco es mayor que el inconveniencia de tomar un paraguas. Entonces intuitivamente que debe decidir llevar el paraguas, si estima que la probabilidad de lluvia es alta. Sin embargo, usted debe decidir dejar sin el paraguas, si estima que la probabilidad de lluvia es baja. Estas intuiciones están justificadas y sean más preciso por las matemáticas de la teoría de decisión. Página 165 164
  • La aplicación de la teoría de la decisión de tomar un paraguas Según la teoría de la decisión, puede calcular la utilidad total esperada de una acción pesando la utilidad de cada resultado posible de la acción por su probabilidad y, a continuación, sumar todas las utilidades ponderados. En términos matemáticos: la utilidad esperada de una acción es p1u1+ P2u2+ ... + Pnun si la acción tiene n resultados alternativos con los asociados servicios u1, U2, ..., Uny respectivas probabilidades P1, P2, ..., Pn . A continuación, debe elegir la acción de mayor utilidad esperada. En el caso de decidir si tomar un paraguas, suponga que el juez: el beneficio de permanecer seco vale 2 barras de chocolate, el costo de llevar un paraguas vale -1 barra de chocolate, el costo de mojarse la vale -9 barras de caramelo, la probabilidad de que llueva es P, y por lo tanto la probabilidad de que no llueva es (1 - P). Estos juicios de utilidades y probabilidades se pueden añadir a la decisión tabla: Acción Estado del mundo Esperandoutilidad Llueve con probabilidad P No llueve con probabilidad (1-P) P × utilidad1+(1-P) × utilidad2 Tomo un paraguas Me quedo seco Yo llevo un paraguas con la utilidad1=2-1 = 1 Me quedo seco Yo llevo un paraguas con la utilidad2=2-1 = 1 P + (1-P) = 1 Me voy sin un paraguas Me mojo con la utilidad1= -8 Me quedo seco con la utilidad2= 2 -8P + 2 (1-P) =-10 P + 2 Si las utilidades esperadas de las acciones alternativas son la misma, entonces tiene ninguna diferencia, medida en barras de chocolate, si usted toma un paraguas o no. Este es el caso cuando: -10 P + 2 = 1 es decir,P = 0,1 Página 166 165
  • Por lo tanto, si la probabilidad de lluvia es mayor al 10%, entonces usted debe tomar un paraguas, y si es inferior al 10%, entonces usted debe dejar sus paraguas en el hogar. El uso de la teoría de la decisión es un ideal normativo. En la vida real, tendemos a aproximarse a este ideal, mediante la compilación de decisiones rutinarias directamente en los objetivos ycreencias. Por ejemplo: Objetivos:si me voy fuera y parece probable que llueva, entonces tomo un paraguas. si me voy fuera y parece poco probable que llueva, entonces me voy sin un paraguas. Creencias: Parece probable que llueva si hay nubes oscuras en el cielo. Parece probable que llueva si el pronóstico es de lluvia. Parece poco probable que llueva si no hay nubes en el cielo. Parece poco probable que la lluvia, si se prevé que no lloverá. Más en general: si me voy de un lugar y yo tengo una cosa en el lugar y la cosa sería útil mientras estoy fuera del lugar y el valor de la cosa compensa la molestia de tomar la cosa, entonces tomo la cosa conmigo. si me voy de un lugar y yo tengo una cosa en el lugar y la cosa sería útil mientras estoy fuera del lugar y el problema de tomar la cosa es mayor que el valor de la cosa, a continuación les dejo la cosa en el lugar. el valor de un paraguas compensa la molestia de tomar el umrella si parece que va a llover. la molestia de tomar un paraguas es mayor que el valor de la umrella si parece poco probable que llueva. etcétera Un psicólogo podría preferir ver esas metas y creencias como pragmática esquemas de razonamiento o algoritmos darwinianos. Pero, como hemos estado discutiendo lo largo de este libro, ambos puntos de vista son compatibles con la idea de que pensamiento es la aplicación de las reglas lógicas de propósito general de la inferencia de conocimientos específicos (objetivos y creencias) se expresa en forma lógica. Página 167 166
  • Resolver el dilema del prisionero El dilema del prisionero y el problema de decidir si tomar un paraguas son dos instancias del mismo patrón general de causa y efecto: un resultado en particular pasa si no hago una determinada acción y el mundo está en un estado particular. Del mismo modo: Voy a ser rico si compro un billete de lotería y mi número es elegido. Voy a ser famoso si yo escribo un libro y recibe elogios de la crítica. Lloverá mañana si hago una danza de la lluvia y los dioses están contentos. En todos estos casos, usted puede controlar sus propias acciones, pero no puede controlar por completo las acciones de otros o el estado del mundo. A lo sumo, podría ser capaz de juzgar la probabilidad exacta de que el mundo va a estar en una Estado en particular. En el peor, usted podría suponer que las probabilidades de su ser o No estar en el estado son simplemente iguales. Sin embargo, supongamos que en el caso del dilema del prisionero, usted decide hacer un poco de álgebra en la secundaria. Vamos: la utilidad de sus años en la cárcel N consiguiendo ser - N. la probabilidad de que Juan se vuelve testigo sea P. Por lo tanto, la probabilidad de que John se niega a su vez testigo es (1 - P). Estas utilidades y probabilidades se pueden agregar a la tabla de decisión: Acción Estado del mundo Esperadoutilidad John confiesa con una probabilidad P John se niega a probabilidad (1-P) P × utilidad1+(1-P) × utilidad2 Me vuelvo testigo Tengo 3 años con la utilidad1= -3 Tengo 0 años con la utilidad2= 0 -3P Me niego Tengo 6 años con la utilidad1= -6 Tengo 1 año con la utilidad2= -1 -6P - (1-P) =-5P -1 Sin embargo, la utilidad esperada - 3P de convertir testigo es mayor que la esperada utilidad-5P-1 de negarse a entregar los testigos, para todos los valores de P. Así que no importa lo que la probabilidad P de que Juan se vuelve testigo contra vosotros, que siempre están Más vale encender testimonio contra él. Por desgracia, si Juan tiene las mismas creencias, metas y utilidades como usted, a continuación, él igualmente decidir a su vez testigo contra vosotros, en cuyo caso ambos Página 168 167
  • obtendrá una cierta 3 años en la cárcel. Usted habría sido mejor si el ambos ignoraron la teoría de decisión, tuvo una oportunidad, y se negó a entregar testigos en contra del otro, en cuyo caso usted tendría tanto conseguido sólo 1 años en la cárcel. Pero hay una moral diferente que podría sacar de la historia: que la culpa mentiras, no con teoría de la decisión, pero con su propio criterio egoísta de utilidad. Usted ha puesto ningún valor sobre las consecuencias de sus acciones para el tiempo que John pasará en la cárcel. Supongamos, por ejemplo, que asigna el mismo valor a la hora de que ambos que pasará en la cárcel. El nuevo correspondientes juicios de utilidad puede ser incorporado en una tabla de decisión revisado: Acción Estado del mundo Esperadoutilidad John confiesa con una probabilidad P John se niega a probabilidad (1-P) P × utilidad1+(1-P) × utilidad2 Me vuelvo testigo Tengo 3 años John tiene 3 años con la utilidad1= -6 Tengo 0 años John tiene 6 años con la utilidad2= -6 -6P -6 (1-P) =-6 Me niego Tengo 6 años John tiene 0 años con la utilidad1= -6 Tengo 1 año John tiene 1 año con la utilidad2= -2 -6P -2 (1-P) =-4P -2 Pero -. ≥ 6-4P-2, para todos los valores de P Por lo tanto, no importa lo que la probabilidad P que Juan se vuelve testigo contra vosotros, nunca hay ninguna ventaja en su girando testimonio contra él. Por otra parte, si Juan tiene las mismas creencias, metas y los servicios públicos como usted, entonces serán igualmente decidir no dar testimonio contra que, en este caso a los dos para obtener un determinado 1 año en la cárcel. Pero es probable que sea poco realista esperar que valora por igual tanto lo sucede a John y lo que sucede a ti mismo. Para ser más realista, suponga en cambio, que usted valora lo que sucede con John sólo la mitad de lo que usted valora lo que sucede a ti mismo: Acción Estado del mundo Esperadoutilidad John confiesa con una probabilidad P John se niega a probabilidad (1-P) P × utilidad1+(1-P) × utilidad2 Me vuelvo testigo Tengo 3 años John tiene 3 años con la utilidad1= -4,5 Tengo 0 años John tiene 6 años con la utilidad2= -3 -4.5P -3 (1-P) -3 =-1.5p Me niego Tengo 6 años John tiene 0 años con la utilidad1= -6 Tengo 1 año John tiene 1 año con la utilidad2= -1,5 -1,5-6P (1-P) P = -4,5 -1,5 Página 169 168
  • Las utilidades esperadas de las dos alternativas son la misma cuando: -1.5P -3 = -4,5 -1,5 P es decir,3P = 1,5 es decir,P = 0,50 Por lo tanto, si el juez que la probabilidad de John inflexión testigo es menor del 50%, entonces usted no debe girar testigo. Pero si se juzga que el probabilidad es superior al 50%, entonces usted debe dar vuelta testigo. Tit for tat. Al igual que en el caso de decidir si tomar un paraguas cuando salir de casa, estos cálculos son un ideal normativo. Pero en la vida real, más normalmente compilar nuestras decisiones en reglas (o heurística), que aproximación al ideal teórico de decisión, pero que se pueden aplicar más simple y más eficiente. Por ejemplo: Objetivos:si un agente me pide realizar una acción, y la acción no hace daño a otra persona entonces realizar la acción. si un agente me pide realizar una acción, y la acción daña a otra persona entonces me niego a realizar la acción. Estas reglas no son muy sutiles, pero es evidente que puede ser refinado, tanto por añadiendo reglas adicionales para hacer frente a otros casos, y añadiendo condiciones adicionales paraacomodar las calificaciones adicionales. Opciones inteligentes Pero la teoría de la decisión y la heurística no son las únicas posibilidades. De hecho, en a su manera, ambos pierden de ver el panorama completo. Teoría de la decisión sólo trata de acciones candidatas alternativas dadas independiente, evaluando sus posibles consecuencias, pero haciendo caso omiso de que las alternativas vienen y los fines a los que sirven. Heurística eludir las cuestiones fundamentales por empleando poco más que las asociaciones estímulo-respuesta de nivel superior. La forma más inteligente de tomar decisiones es dar un paso atrás, y prestar la debida atención a sus objetivos de alto nivel y para cualquier circunstancias externas que puedan tener provocado la necesidad de tomar una decisión: •Identificar el objetivo de más alto nivel (propósito, motivación, problema o objetiva) de la decisión que usted necesita hacer. Es este objetivo implícito propiedad de la heurística provocados por los acontecimientos en el medio ambiente? ¿O es que es una, el objetivo explícito de alto nivel de rendimiento, o un sub-objetivo (o medios) hacia una meta aún superior (u objetivo fundamental). Página 170 169
  • •Suponiendo que se pueda identificar la meta de nivel superior y los sub-objetivos en el camino, considerar las formas alternativas de resolución de estos objetivos. ¿Ha considerado adecuadamente todas las alternativas relevantes? O ¿ha limitado innecesariamente al considerar sólo elprimeras alternativas que entraron en su mente? ¿Tiene suficienteconocimiento (o creencias) del dominio del problema para generar el "mejor" alternativas? •Explora las consecuencias (o efectos) de las alternativas, ysus impactos. Evaluar estas consecuencias para el grado en quelogran, no sólo los objetivos que pueden haber motivado la alternativas, sino también cualquier otra meta que podría alcanzarseoportunista en el camino. Compruebe si las alternativasviolar las restricciones, o si tienen alguna otra negativa consecuencias que se deben evitar. •Evaluar las incertidumbres asociadas a las consecuencias. ¿Es ustedcaer en una ilusión, o correr riesgos innecesarios? •Comparar las alternativas, mediante la combinación de la evaluación de suconsecuencias en su evaluación de la incertidumbre. Use estecomparación, no sólo para identificar a su decisión final, sino también paraguiarte de manera eficiente en su búsqueda. •Identificar los otros sub-objetivos vinculados que necesitan ser resueltos para lograrsus objetivos de alto nivel. Asegúrese de que la decisión es compatible conla solución inteligente de estas otras sub-objetivos. Dar preferencia a losdecisiones que facilitan la consecución de futuros objetivos subsidiarios y que mantienenfuturas opciones abiertas para el mayor tiempo posible. Si estas pautas parecen familiares, es porque se basan en las cuestionesque se repiten a lo largo de este libro. Pero si que suena un poco extraño, esporque yo los he parafraseado a la manera de Hammond, Keeney y(1999) Las opciones inteligentes de Raiffa - Una guía práctica para la toma de mejores decisiones. Las directrices de la libreta de decisiones inteligentes se basan en una sólida investigación en la ciencia de decisiones y en la amplia experiencia práctica. Ellos apelan a la lógica y el sentido común, sino de la variedad familiar, informal. En este libro,tratamos con problemas similares, sino que ponemos dentro de una Lógica Computacional yAjuste de la Inteligencia Artificial. Conclusiones El uso de la teoría de la decisión, la heurística y opciones inteligentes son tres diferentes formas de toma de decisiones. Decisión de la teoría es una herramienta potente y normativo. Pero las necesidades de conocimiento acerca de la utilidad y probabilidad, y el tiempo para calcular y comparar esperado utilidades, que no es típicamente disponible en que ocurre más frecuentemente situaciones. Además, deja de lado las motivaciones de las acciones, y la estructura Página 171 170
  • de las motivaciones en una jerarquía de objetivos y subobjetivos, y de alternativa formas de reducir metas a sub-objetivos. En lugar de la teoría de la decisión, la mayoría de la gente probablemente utilizan la heurística para guiarsu toma de decisiones. Heurística lidiar eficazmente con la mayor frecuencia se producen casos, y a menudo se aproximan las decisiones que serían tomada con un análisis de la teoría de la decisión. Pero heurística están sujetos a sesgos de todo tipo, ya menudo conducen a malas decisiones, a veces cuando estamos haciendo las decisiones más importantes en nuestras vidas. En situaciones en las que es importante hacer un buen decisión como sea posible, tenemos que controlar nuestras respuestas heurísticas, y analizar su papel dentro la jerarquía completa de nuestros objetivos y subobjetivos. Tenemos que cuestionar la implícita objetivos de nuestras reacciones intuitivas, determinan las formas alternativas de alcanzar esos objetivos, explorar sus posibles consecuencias y hacer una elección inteligente. Pero no importa cómo tomamos nuestras decisiones, no podemos evitar la la incertidumbre de sus resultados. Como hemos visto en este capítulo y en otros lugares lo largo de este libro, los resultados de nuestras acciones normalmente dependen de la estado incierto del mundo: un resultado en particular pasa si no hago una determinada acción y el mundo está en un estado particular. Porque el mundo es un lugar tan seguro, y porque nuestro conocimiento de el mundo es tan incompleta, es imposible juzgar estos resultados sin la incertidumbre. El enfoque a la incertidumbre tomada en este libro se basa en el enfoque desarrollada por David Poole (1997), en la que se asocia con probabilidad condiciones de condicionales en lugar de con los condicionales en su conjunto. Este enfoque encaja bien con otras aplicaciones de la probabilidad, por ejemplo, en ayudar a elegir entre diferentes explicaciones abductivas de un observación. La integración de probabilidad y la lógica es una de las áreas más activas de la investigación en Inteligencia Artificial en la actualidad. La colección de documentos en (De Raedt et al., 2008) contiene un resumen de trabajos recientes en este campo. Página 172 171
  • Capítulo 12. Materia Motivaciones En el dilema del prisionero, la necesidad de elegir entre diferentes acciones es generada por la necesidad de resolver una meta de logro, obtenido como resultado de a petición de la policía para activar testigo contra su amigo. La metas de logro, desencadenada por el evento externo, es la motivación del acción que finalmente elija. Pero en la teoría de la decisión clásica, la motivación de las acciones no se ha especificado. Por otra parte, se espera para evaluar las alternativas teniendo en cuenta únicamente sus posibles consecuencias. La resolución de conflictos en los sistemas de producción comparte con la teoría de la decisión de unsimilares que decidir entre las acciones que se excluyen mutuamente. Sin embargo, mientras que en la teoría de la decisión el factor decisivo son las posibles consecuencias de las acciones, en los sistemas de producción de la decisión normalmente se compilan en consideraciones mucho más simples. En los sistemas de producción, se derivan acciones explícitamente por medio de reglas de condición-acción, cuyas motivaciones (o metas) son típicamente implícita (o de emergencia). En contraste con la teoría de decisiones y los sistemas de producción, en la que motivaciones son falta o implícita, en los sistemas de planificación clásica de AI la motivación es la principal preocupación. En la planificación clásica, los planes de acción son motivado (o dicho) por las metas de rendimiento de alto nivel, pero, a diferencia de con la teoría de la decisión, las consecuencias no intencionadas de las acciones son comúnmente ignorado. Las diferentes formas en las que se evalúan las acciones en diferentes paradigmas se resumen en la tabla siguiente: Evaluación de las acciones Producciónde sistemas Teoríade decisión planificación clásica Lógica Computacional Motivaciones No No Sí Sí Consecuencias No Sí No Sí En Lógica Computacional, las acciones están motivadas por objetivos de logro, que son generados por los objetivos de mantenimiento, que se activan por las observaciones de cambios en el mundo. La decisión sobre qué acciones alternativas para ejecutar es informados por la evaluación de las posibles consecuencias de las acciones, incluyendo el metas de rendimiento, lo que motivó las acciones, para empezar. Esta decisión puede ser asistido mediante el empleo de las técnicas de la teoría de la decisión, o puede ser compilado en metas más pragmáticamente útiles y creencias, en la que el Evaluación de las motivaciones y consecuencias es emergente más que explícito. Las consideraciones morales Página 173 172
  • Decisión de la teoría guía a las acciones de un agente hacia el logro óptimo de los objetivos personales del agente. Estas metas personales pueden estar preocupados exclusivamentecon los propios intereses egoístas del agente, o podría incluir los intereses de otros agentes. Como vimos en el dilema del prisionero, los intereses de una agente individual a veces puede ser mejor servido si el agente también valora la intereses de otros agentes. Podría decirse que el fomento de los objetivos personales que incluir los intereses de otros agentes es la base de intuiciones sobre humanos moralidad. Aunque la moral es una de las principales preocupaciones de la religión, psicológico Los estudios han demostrado que las personas de muy diversa cultural y religiosa fondos comparten intuiciones morales similares (Hauser et al., 2007). Por otra parte, estos estudios muestran que muchas de estas intuiciones dependen de distinguir entre las motivaciones y las consecuencias de las acciones. En particular, se apoyar el principio de doble efecto. El principio del doble efecto sostiene que una acción con malas consecuencias puede ser moralmente aceptable si la acción fue motivada por un buen fin, siempre que las malas consecuencias no fueron concebidas como un medio para lograr el buen fin. Pero una acción no es moralmente aceptable si fue motivada por una mala final o si implicó el uso de un mal medio para un buen final, incluso si su buen consecuencias podrían superar sus malas consecuencias. El principio de doble efecto se ha utilizado, por ejemplo, para justificar bombardear una instalación militar en tiempo de guerra, incluso si hay un peligro potencial para laciviles inocentes. Pero condena el bombardeo de un objetivo civil para aterrorizar a la enemigo. El principio del doble efecto se opone al consecuencialismo, que, comoteoría de la decisión, se refiere únicamente a las consecuencias de las acciones. De acuerdo con el consecuencialismo, no hay diferencia moral entre matarciviles inocentes como un efecto secundario de la destrucción de una instalación militar y el asesinatocomo un acto deliberado de terrorismo. El principio del doble efecto también juega un papel normativo en la ley. Paraejemplo, da cuenta de la distinción entre el asesinato, en el que la muertede una persona está destinado directamente, y homicidio, en el que es previsiblecomo un posible efecto secundario de una intención menos malo, pero todavía censurable. Así, el principio de doble efecto juega un papel descriptivoentender las intuiciones morales y un papel normativo en la ley. Mikhail (2007)explica esta doble función, con la sugerencia de que, aunque los individuos parecenser conscientes de los principios que guían sus intuiciones morales ", los juiciosse explica por el supuesto de que estas personas son abogados intuitivos quienes reconocer implícitamente la importancia de los fines, los medios, los efectos secundarios y prima males prima, tales como la batería, al análisis de los problemas legales y morales ". El reto es explicar estas intuiciones, que no pueden ser explicados por teoría de la decisión solo. El carro fuera de control Página 174 173
  • El más famoso experimento psicológico respecto intuiciones sobre doble efecto es el problema carro. Hay dos variantes principales: Pasajero: Un carro descontrolado está a punto de atropellar y matar a cincopersonas. El conductor se ha desmayado. Usted es un pasajero en el tren ypuede pulsar un botón que a su vez el tren en una vía muerta, ahorrandolas cinco personas, pero matando a un hombre que está de pie en el camino lateral. ¿Es moralmente lícito pulse el botón? Pasarela: Un carro descontrolado está a punto de atropellar y matar a cincopersonas. Usted es un espectador de pie en un puente peatonal sobre la vía. La única manera de detener el tren y salvar a las cinco personas es lanzar unaobjeto pesado en la parte delantera del tren. El único objeto pesado disponible esun gran hombre de pie junto a usted. ¿Es moralmente lícito tirarel hombre en la pista? En un experimento (Hauser et al, 2007) en el Internet con aproximadamente5000 sujetos voluntarios, el 85% juzga que es permisible para el pasajeroal pulsar el botón, pero sólo el 12% juzga que es permisible para eltranseúnte de lanzar al hombre. La diferencia entre los dos casos esse explica por el principio de doble efecto. En el caso de que el pasajero pulsar el botón, la persona en el camino lateral es asesinado como consecuencia dela acción de empujar el botón, que es un sub-objetivo de ahorro de cinco personas.La acción de pulsar el botón no es malo en sí mismo. Así que la mayoría de las personasconsiderar la acción como moralmente permisible. Sin embargo, en el caso del espectador lanzando el hombre fuerte en elseguimiento, la acción de lanzar al hombre a la pista es moralmente malo en sí, inclusoaunque ayuda a lograr el bien moral objetivo de salvar a cinco personas.De acuerdo con el consecuencialismo, ambos casos tienen la misma posición moral;y de acuerdo con el utilitarismo, que sostiene que lo mejor es hacer lo que la mayoríabeneficia al mayor número de personas, ambos casos son moralmente justificables y preferible a no hacer nada. Suponiendo que la gente subconciously aplicar el principio de doble efectopara juzgar la moralidad de las acciones puede explicar juicios intuitivos en carroproblemas y similares. Pero eso no explica por qué las personas utilizan el principiode doble efecto, en lugar de la teoría de decisión sencilla. Voy a proponertal explicación - es decir, que la materia motivaciones - después de que primeroinvestigar una representación lógica del problema carro fuera de control. La lógica del carro fuera de control La siguiente representación está especializado en el problema carro. Al igual que con otros ejemplos de este libro, la representación también podría expresarse más Página 175 174
  • generalmente para separar las creencias generales, desde las creencias especiales necesaria para el problema en cuestión. Sin embargo, la representación especializada tiene la ventaja de que nos permite pasar por alto detalles que distraen. Creencias: una persona muere, si la persona está en peligro de ser asesinado por un tren y nadie salva a la persona de ser asesinado por el tren. un agente mata a una persona si el agente lanza la persona delante de un tren. una persona está en peligro de ser asesinado por un tren si la persona está en una ferrovía y un tren se está acelerando a lo largo de la vía ferroviaria y la persona no es capaz de escapar de la ferrovía. un agente salva a una persona de ser asesinado por un tren si el agente se detiene el tren o el agente desvía el tren. un agente detiene un tren si el agente coloca un objeto pesado en la parte delantera del tren. un agente coloca un objeto pesado en la parte delantera del tren si el objeto pesado está al lado del agente y el tren está en una ferrovía y el agente se encuentra a una distancia prudencial del objeto a la ferrovía y el agente lanza el objeto delante del tren. un agente desvía un tren si hay un camino lateral por delante del tren y un agente está en el tren y el agente pulsa el botón de apartadero. un tren a toda velocidad por un camino lateral si el tren se está acelerando a lo largo de una pista y hay un pozo desviado por delante del tren y un agente presiona el botón de apartadero. En una formulación más precisa, utilizando el cálculo de eventos, por ejemplo, que lo haría se indicó que el acto de pulsar el botón sidetrack termina el estado de el tren a toda velocidad por la pista actual y se inicia un estado en el que el tren se está acelerando a lo largo del camino lateral. La situación actual:cinco personas se encuentran en la maintrack. Página 176 175
  • una persona está en el camino lateral. un tren se está acelerando a lo largo del maintrack. el apartadero está por delante del tren. las cinco personas que son incapaces de escapar de la maintrack. la persona no es capaz de escapar de la vía muerta. María está en el tren. john está al lado de la sacudida. john es un objeto pesado. bob está a una distancia prudencial de Juan a la maintrack. No hay nada en estas creencias para motivar a nadie a hacer nada. A motivar a Bob, John y María, que necesitan un objetivo motivador. Al igual que con otras ejemplos de este libro, el objetivo motivador es una meta de logro obtenido a partir de una meta de mantenimiento, desencadenada por una observación del medio ambiente. Eneste caso, la meta de mantenimiento y las creencias de apoyo conexas podría ser: Meta: si una persona está en peligro de ser asesinado por un tren entonces usted responde a la peligrosidad de la persona que está siendo asesinado por el tren. Creencias: usted responde al riesgo de una persona de ser asesinado por el tren si se ignora el peligro. usted responde al peligro de una persona que está siendo asesinado por el tren si guarda la persona de ser asesinado por el tren. Dado que los tres agentes tienen conocimiento de la situación actual y asumiendo por simplicidad que tratan las cinco personas en el maintrack como persona, entonces los tres agentes sería igualmente concluir: Razonamiento hacia adelante:cinco personas que están en peligro de ser asesinado por el tren Metas de logro:a responder al peligro de las cinco personas que están siendo asesinados por el tren Alternativa subobjetivo: se ignora el peligro Alternativa subobjetivo: guarda las cinco personas de ser asesinado por el tren. María puede salvar a las cinco personas al desviar el tren, empujando el sidetrack botón. Bob puede salvar a las cinco personas al detener el tren, mediante la colocación de una pesadaobjeto en la parte delantera del tren, lanzando Juan en frente del tren. Afortunadamente para Bob, John no puede guardar de manera similar a las cinco personas por tirar Bob delante del tren, porque no tiene ninguna razón para creer que Bob es un objeto pesado. Además, convenientemente para Juan, hemos dejado de lado la posibilidad de que se puede ahorrar Página 177 176
  • las cinco personas simplemente por arrojarse frente a la orla de su propia voluntad. Thefore sólo María y Bob tienen que elegir entre los dos sub-objetivos alternativos. María tiene que decidir si desea guardar las cinco personas empujando el botón desviar. Dada la urgencia de la situación, que puede o no tener el tiempo para contemplar todas las posibles consecuencias de la acción. Si ella no tiene compostura suficiente tiempo y suficiente, entonces se concluirá que la única persona en el camino lateral será asesinado por el tren si no se guarda el persona. Pero salvar a cinco personas con seguridad en comparación con el certtainty cerca de una persona de morir es mejor que no hacer nada. Si María no tiene el tiempo para pensar en las consecuencias, a continuación, simplemente puede juzgar que el ahorro de cinco personas es mejor que no hacer nada, en cuyo caso simplemente pulse el botón, sean cuales sean las consecuencias. En cualquiera de los casos, su comportamiento está moralmente justificado, porque sus intenciones son buenos, y los efectos secundarios negativos posibles son a la vez deseado y superado por los beneficios. Bob, por su parte, tiene que decidir si desea guardar las cinco personas por tirar John delante del tren. Suponiendo que Bob tiene tiempo suficiente para genera este plan, que puede muy bien tener el tiempo suficiente para darse cuenta de que si se tira Juan en parte delantera del tren, entonces no sólo será John ser muertos como consecuencia, pero que va a matar a John como un medio para el fin. Por supuesto, Bob podría utilizar la teoría de la decisión, para decidir si vale la pena: Cinco personas guardan en comparación con una persona muerta. El cálculo argumenta en favor de matar a John. Pero si Bob llega a la conclusión de que, como consecuencia de matar John podría estar cometiendo un delito, entonces el cálculo no es tan fácil. En estos casos, la toma de decisiones es mucho más fácil si no son claras y reglas simples (o limitaciones) que se pueden seguir, como: si un agente mata a una persona y la persona no está en peligro la vida de otra persona entonces falsa. Si Bob no tiene esa regla, entonces él puede decidir lanzar John en la pista, con la buena intención de más alto nivel de ahorro de cinco personas. Sin embargo, nos puede juzgar que su acción es moralmente inaceptable. Nuestro juicio sería justificada por la preocupación acerca de la falta de coacción moral de Bob. A pesar de su falta de apremio podría conducir a un exceso de todos buena consecuencia, en esta ocasión, se podría dar lugar a consecuencias muy malas en otras ocasiones. Si Bob tiene esa restricción, pero aún así decide lanzar a John la pista, debe ser porque no tiene tiempo suficiente para generar el plan, pero no tiempo suficiente para activar y ejercitar la restricción. O por lo que un abogado podría discutir, si el caso nunca llegó a los tribunales. El caso de cálculo de restricciones morales Página 178 177
  • Se podría argumentar a favor de restricciones morales por motivos religiosos. Pero también se puedeargumentan a favor de ellos sobre la base de cálculo que hay muchas situaciones en que las personas no tienen el tiempo o los conocimientos para tomar decisiones óptimas en conformidad con las normas de la teoría de la decisión. Incluso si lo hicieran, sería razonable esperar que todos se adhieren al principio puramente utilitario que sus propios intereses personales o los intereses de su familia y amigos valen más que los intereses de su peor enemigo o rival más grande. Si todo el mundo utiliza la teoría de decisión sin ningún tipo de limitaciones, habría caos. Algunas personas podrían usar la libertad para emplear la utilidad arbitraria medidas para satisfacer sus propios intereses y para pisotear los intereses de otros. Para protegerse contra las consecuencias antisociales del ejercicio de tales desenfrenados intereses propios, las sociedades imponen restricciones sobre el comportamiento de individuos. Pero para ser eficaces, estas limitaciones deben ser simple y fácil de aplicar, incluso cuando el tiempo y los conocimientos son escasos. En nuestra representación del problema carro, la restricción era un cualificado versión del sexto mandamiento, no matarás, y la única manera de matar a una persona fue a tirar a la persona delante de un tren. Este fue un simplificación excesiva. Se emplea una definición muy específica de matar a una persona, que se aplica convenientemente a Bob, pero no a María. Se podría argumentar que una definición alternativa, más realista, como: un agente mata a una persona si el agente realiza una acción y la acción provoca la muerte de la persona. se aplicaría tanto a Bob y Mary, dependiendo de cómo se define la causalidad. Ciertamente, lanzando una persona delante de un tren causa la muerte de la persona. Pero no pulsar el botón sidetrack también causan la muerte de la persona en al desviar? Los filósofos y juristas han luchado con los dilemas de este tipo durante siglos. Tiene que haber una solución más fácil. De lo contrario el ejercicio de restricciones requeriría la solución de problemas difíciles de la causalidad, y sería imposible aplicar limitaciones en la práctica. No es una solución más fácil. Vuelva a colocar la condición de que la acción hace la muerte de la persona por la condición computacionalmente mucho más simple que la acción provoca la muerte de la persona directamente iniciando en un solo paso: un agente mata a una persona si el agente realiza una acción y la acción se inicia la muerte de la persona. En la mayoría de los casos, la determinación de si una acción se inicia la muerte de una persona que tomasólo un paso de la inferencia deductiva, que todos los agentes de edad y Página 179 178
  • capacidad debe ser capaz de realizar. La inferencia se puede hacer aún más sencillo mediante la compilación de la definición de matar a la restricción: si un agente realiza una acción y la acción inicia la muerte de una persona y la persona no está en peligro la vida de otra persona entonces falsa. Por el contrario, la determinación de si una acción causa la muerte de una persona puede requiere un número ilimitado de inferencias a través de una cadena de longitud arbitraria de acciones. Cuanto mayor es el número de inferencias, la menos razonable es a esperar a un agente para poder realizarlas. El uso de restricciones simples en acciones que inician malas consecuencias hace que el ejercicio de limitaciones mucho más fácil, pero no resuelve todos los problemas que pueden surgir. Siempre habrá casos difíciles donde el directos efecto de las acciones de un agente depende también de la situación del mundo - para ejemplo, si la muerte de una persona es iniciada por un agente está conduciendo demasiado rápido y lacoche va fuera de control. Los casos difíciles como estos son el sustento de la profesión legal, y son más allá del alcance de este libro. Pero, antes de dejar este tema, hay una aún mayor problema con restricciones. ¿Qué hacer con violaciónes? El problema de las restricciones es que las personas que violan. Se les violan, y, o bien se salgan con la suya o que pagan la pena: No presione el alarma botón de señal correctamente. Pero si lo hace, entonces prepárate para pagar un £ 50 bien. Lógicamente no tiene sentido. La formulación de una restricción como un condicional con la conclusión falsa , supuestamente impide que las condiciones de la restricción se convierta en realidad . No tiene sentido tener restricciones adicionales que aplicará únicamente cuando la conclusión falsa se ha derivado. Este problema se ha estudiado en la lógica filosófica en forma de La paradoja de Chisholm (Chisholm, 1963). La paradoja se formula por lo general en algún tipo de lógica deóntica, pero puede ser también formulada en términos de limitaciones. Aquí está una declaración informal de la paradoja: Debe ser que Jones va a ayudar a sus vecinos. Debe ser que si Jones se va, entonces él les dice que está por venir. Si Jones no va, entonces no debería decirles que está por venir. Jones no va. En la lógica deóntica estándar, estas declaraciones implican las conclusiones paradójicas: Página 180 179
  • Jones debería decirles que está por venir. Jones no debería decirles que está por venir. Casi todas las lógicas deónticas son lógicas modales, en el cual deber ser es una lógica conectivo con el mismo estado lógico como y , o , si y no . Pero en programación lógica abductiva (ALP), que es la base de la Computacional La lógica que usamos en este libro, se representan las obligaciones y prohibiciones mediante restricciones de integridad, que incluyen metas de mantenimiento y limitaciones. He aquí una representación de la paradoja en términos ALP: Objetivos:jones va. si va jones le dice Jones. si estancias jones y Jones dice entonces falsa. si estancias jones jones y va a continuación falsa. Creencia:permanece jones. La primera frase es una meta de logro. En una versión más completa de la historia que podría haber sido obtenidas por medio de una meta de mantenimiento, tales como si unpersona necesita ayuda y puede ayudar jones jones entonces va . La segunda frase no es una meta de mantenimiento ni convencional fuerza, sino es nontheless una restricción de integridad típico. Visto en la base de datos términos, se impone la restricción de que cada vez que la base de datos contiene un registro que Jones va a continuación, sino que también contiene un disco que jones dice . Visto de ALP / planificación términos, impone la restricción de que cualquier plan que incluye el acción jones se incluye también la acción jones dice . Las frases tercera y cuarta son contraints. La cuarta frase expresa que la estancia es lo contrario de ir , y la tercera frase Jones limita tanto su estancia (no ir) y contando. La quinta frase expresa que Jones no va como atómico positivo hecho. No sólo la colección de cinco oraciones implica la conclusión falsa , pero las primeras frases, cuarto y quinto solo implican falsa . En Es decir, Jones debería ir, pero no lo hace. En la representación de la ALP frases segunda y tercera no tienen ninguna función en absoluto. Limitaciones y violaciones de las restricciones son similares a las reglas y excepciones. La principal limitación es como una regla general, y las limitaciones que correctivas frente a violaciónes son como excepciones. Hemos visto que, en el caso de reglas y excepciones ordinarias, inconsistencia se puede evitar mediante la adición de un condición expresa a la regla general que indica que se aplica una excepción. Nosotros puede tratar de resolver la paradoja de restricciones y su violación de manera similar. En Caso de Jones, por ejemplo, se puede añadir a la principal limitación extra condiciones, por ejemplo, que Jones no es irresponsable : si una persona necesita ayuda y puede ayudar jones Página 181 180
  • y Jones no es irresponsable entonces jones va . si se queda y jones jones es irresponsable entonces falsa . etc . Varias soluciones de este tipo se han desarrollado y explorado, tanto en la contexto de la lógica deóntica rebatible (Nute, 1997) y en la reparación de violaciónes de restricciones de integridad de bases de datos (Bertossi y Chomicki, 2003). También surgir más generalmente en Informática, por ejemplo, cuando un programa Es necesario aplicar un mal funcionamiento y medidas correctivas. La existencia de soluciones prácticas a estos problemas en Informática sugiere que, al igual Existen soluciones en un entorno más lógico. Sin embargo, la investigación de estos soluciones es otro problema que está más allá del alcance de este libro. Conclusiones El dilema del prisionero demuestra que se paga por un agente de valorar los intereses de otros agentes, e incluir esos intereses en sus sentencias de la utilidad de sus acciones. En términos más generales, el dilema del prisionero y los ejemplos similares muestran que las decisiones de un agente pueden ser juzgados no sólo por sus consecuencias para el agente, sino para el bien de la sociedad en su conjunto. Tal preocupación para los el bien general de la sociedad parece ser la base de intuiciones humanas sobre moralidad. En el dilema del prisionero, los valores morales pueden ser atendidas relativamente simplemente mediante la inclusión de los intereses de otros agentes en los juicios de utilidad. Y de acuerdo con el consecuencialismo y el utilitarismo, estos juicios son suficiente para determinar el estado moral de las decisiones de un agente en general. Sin embargo, según los defensores del principio de doble efecto, que no se tengan plenamente en cuenta las intuiciones morales humanos, ni de la función normativa dedistinciones entre los fines, los medios y los efectos secundarios en el campo del derecho. Los estudios psicológicos de intuiciones morales sobre problemas trolley muestran que gente instintivamente juzgar las acciones de un agente tanto para sus motivaciones y por sus consecuencias. Hemos visto que la lógica computacional proporciona un modelo de la agencia en la que tales intuiciones morales pueden ser explicadas. El modelo muestra que, en situaciones donde el conocimiento y el tiempo son limitados, un agente puede No ser capaz de juzgar y comparar las utilidades esperadas de toda la información relevante consecuencias de sus acciones candidatos alternativos. En casos como estos, la agente puede utilizar restricciones para evitar acciones que se consideren moralmente inaceptable. La aplicación de la lógica computacional a la Moralidad Computacional engeneral y al problema carro en particular, ha sido investigado por LuisPereira (Pereira y Saptawijaya, 2007, 2009, 2010). Aunque en este capítulohemos utilizado Lógica Computacional para justificar intuiciones morales sobre laprincipio del doble efecto, no se sigue que la lógica computacional esrestringido a modelar o justificar sólo una teoría moral, o para modelar Página 182 181
  • sólo un análisis de los problemas carretilla. Su marco conceptual de los objetivos, subobjetivos, limitaciones y consecuencias es moralmente neutral y se puede utilizar para muchos propósitos, para bien o para mal. Página 183
  • 182 Capítulo 13. El cambiante mundo En Matemáticas, estructuras semánticas son estáticas , y la verdad es eterna. Pero para un agente inteligente integrado en el mundo real, las estructuras semánticas son dinámico , y la única constante es el cambio. Tal vez la forma más sencilla de entender el cambio es para ver las acciones y otros eventos como causando un cambio de estado de una estructura estática del mundo a la siguiente. Por ejemplo: Este punto de vista del cambio se formaliza en las posibles semántica mundo de modal lógica. En la lógica modal , las oraciones se les da un valor de verdad con respecto a una estática mundo posible integrado en un conjunto de mundos posibles vinculados con una otra por una relación de accesibilidad. En las lógicas modales de tiempo, un mundo posible es accesible desde otro si que se puede llegar desde el otro por un evento estatal transformadora. Sintáctico expresiones como "en el pasado", "en el futuro", "después de", "desde" y "hasta" son tratados como operadores modales , que son conectores lógicos, como "y", "O", "si", "no" y "todos". Página 184 183
  • El valor de verdad de las oraciones que contienen operadores modales se define, como para la lógica clásica ordinaria, en función de los valores de verdad de las oraciones simples. Sin embargo, mientras que en la verdad lógica clásica es en relación con una interpretación (o mundo posible), la verdad en lógica modal es relativa a un mundo posible en un colección de mundos posibles. Por ejemplo: Una frase de la forma en el futuro P es verdadera en un mundo posible W en una colección de mundos C si no es posible mundo W ' en C que se puede llegar desde W por una secuencia de acontecimientos por el estado de transformación y la sentencia P es verdadera en W '. Por ejemplo, en la lógica modal, es posible expresar la frase En el futuro, el cuervo tiene el queso. Esta frase es verdadera en el mundo posible en el comienzo de la historia y falsa en el mundo posible en el final de la historia (suponiendo que no hay mundos posibles después de la historia termina). Una objeción al enfoque de la lógica modal es que su ontología (las cosas que existe) es demasiado conservadora, lo que hace que la representación del conocimiento inaceptablemente difícil. La alternativa es aumentar la potencia expresiva de el lenguaje mediante el tratamiento de los eventos y estados del mundo como individuos. Para tratar algo como individuo, como si es que existe, es cosificar la misma y el proceso de sí mismo se llama reificación . La ventaja de la reificación es que hace hablar de cosas mucho más fácil. La desventaja es que hace que algunas personas muy molestos. Está bien para hablar de los objetos materiales, como el zorro, el cuervo y el queso, como individuos. Pero es algo más que hablar de los estados del mundo y otras objetos de manera similar abstractas como si ellos también eran personas normales. El cálculo de situaciones La situación cálculo comparte con la lógica modal la misma vista del cambio como transformando un estado del mundo a otro, pero reifica acciones y estados (o situaciones) como individuos. En efecto, se trata de la accesibilidad relación de la lógica modal como una relación de primera clase, junto con otras relaciones, como el zorro tiene el queso , entre los objetos materiales ordinarios. Por ejemplo, en el cálculo de situaciones, en la historia de la zorra y el cuervo, sólo hay una estructura semántica relevante y que contiene, además a las personas ordinarias, las personas que son las acciones y las personas que son estados globales. Es posible expresar frases como: el cuervo tiene el queso en el estado en el comienzo de la historia. Página 185 184
  • el cuervo tiene el queso en el estado después de la zorra toma el queso, después canta el gallo, después de la zorra alaba al cuervo, después de que el estado en el comienzo de la historia. La primera de estas dos frases es verdadera . Pero la segunda frase es falsa . Cosificar acciones y estados como individuos permite representar y la razón sobre el efecto de las acciones de los estados del mundo. Si además tenemos reificamos "Hechos", a continuación, esta representación se pueden formular como dos situación cálculo axiomas: un hecho tiene en el estado después de una acción, si la acción inicia el hecho y la acción es posible en el estado justo antes de la acción. un hecho se mantiene en un estado después de una acción, si el hecho mantiene en el estado justo antes de la acción y la acción es posible en el estado justo antes de la acción y la acción no resuelve el hecho. La versión original de la historia de la zorra y el cuervo se pueden reformular en cuanto a cálculo de situaciones, definiendo el adecuado inicia , termina y es posibles predicados. Para este fin, es conveniente para el tratamiento de la acción del cuervo canta también como un hecho: una acción en la que un animal capta un objeto inicia un hecho de que el animal tiene el objeto. una acción en la que un animal capta un objeto es posible en un estado en el que el animal está cerca del objeto. una acción en la que alabo al cuervo inicia un hecho que el cuervo canta. una acción en la que alabo al cuervo Es posible en cualquier estado. una acción en la que el cuervo canta inicia un hecho que estoy cerca del queso. una acción en la que el cuervo canta termina un hecho que el cuervo tiene el queso. una acción en la que el cuervo canta Es posible en cualquier estado. Página 186 185
  • En teoría, un agente, como el zorro, podría incluir tales axiomas entre sus creencias, para planificar sus acciones, inferir sus consecuencias, e inferir el consecuencias de las acciones de otros agentes. En la práctica, sin embargo, el uso de la segundo axioma cálculo de situaciones (llamado el axioma marco ) es computacionalmente explosivo. Este problema, denominado el problema del marco , se toma a menudo para ser un problema inherente con el uso de la lógica de razonar acerca de cambio. El problema del marco no es muy notable con el objetivo de determinar si o no el cuervo tiene el queso al final de la historia. Dos aplicaciones de razonamiento hacia atrás con el axioma marco reducir el objetivo de una conjunto de sub-objetivos, uno de los cuales es mostrar que la acción de cantar no termina el "hecho" de que el cuervo tiene el queso. Pero debido a que el la acción de cantar hace terminar el hecho, el subobjetivo es falsa , y por lo tanto el objetivo inicial también es falsa . Sin embargo, el problema del marco es más evidente con el objetivo de determinar si está lloviendo en el final de la historia, en la suposición de que estaba lloviendo en el comienzo de la historia. Tanto si se utiliza hacia delante o hacia atrás, el axioma marco debe utilizarse tantas veces como hay acciones en la historia, para mostrar que estaba lloviendo en todos los estados entre el comienzo y fin de la historia. Este tipo de pensamiento no es tan difícil en el mundo imaginario de la zorra y el cuervo, pero es claramente imposible que un agente de bienes vivir en el mundo real. Podría decirse que no es lógica que es la fuente del problema, pero la situación vista de cálculo del cambio, que la situación de cálculo comparte con la posible semántica mundo de la lógica modal. En ambos casos, una acción se trata como cambiar todo el estado global del mundo. Como resultado, para mostrar que un hecho que mantiene en un estado dado del mundo sigue manteniendo hasta que se termina, es necesario conocer y razonar sobre todas las demás acciones que se llevan a cabo en todo el mundo desde entonces. Un enfoque orientado a eventos para cambiar La alternativa es abandonar la visión global de las acciones como la transformación de una estado del mundo a otra, y sustituirla por una visión más local que acciones y otros eventos pueden ocurrir simultáneamente y de forma independiente en diferentes partes del mundo. En el cálculo de eventos, eventos incluyen tanto acciones ordinarias, que son realizadas por los agentes, y otros eventos, como el aterrizaje de queso en el suelo, que puede entenderse metafóricamente como las acciones que se realizan por objetos inanimados. Para simplificar, podemos suponer que los eventos ocurren de forma instantánea. Por esta propósito, un evento que tiene una duración puede descomponerse en una instantánea caso de que lo inicia, seguida por un estado de cambio continuo, seguido por un evento instantáneo que pone fin al mismo. Así, el queso de caer al suelo puede ser Página 187 186
  • descompuesto en un evento instantáneo en el que el queso comienza a caer, que inicia el estado de la caída de queso en realidad, seguido de un evento instantáneo en el que el queso de tierras, que termina el estado de caer. Eventos inician y terminan las relaciones entre los individuos. Estos relaciones, junto con los plazos para los que tienen, pueden ser considerado como estados atómicos de asuntos. Podemos imaginar tal estado atómico y los eventos que inician y terminan así: En la historia de la zorra y el cuervo, la imagen se ve así: Aquí el canto del gallo es tratada como un evento de acción / que es causada por el acción / evento de alabar al cuervo. Esta relación causal puede ser visto como otro ejemplo de la pauta general: un resultado en particular pasa si no hago una determinada acción y el mundo está en un estado particular. En este caso, las acciones / eventos en la relación están asociados con la tiempos de su ocurrencia: el cuervo canta en el tiempo T 'si yo alabo al cuervo en el tiempo T y el cuervo reacciona a los elogios entre los tiempos T y T '. Página 188 187
  • La condición del cuervo reacciona a los elogios entre los tiempos T y T ' es un proceso abierto predicado, el cual puede ser asumida, bien para explicar una observación del cuervo romper a cantar en algún momento T ' o como parte de un plan para el zorro tener el queso. Un cálculo simplificado de eventos El cálculo evento representa la relación entre los eventos y los propiedades que inician y terminan por medio de la siguiente axioma y la restricción: Axioma:un hecho lleva a cabo en un momento, si un evento ocurre en un momento anterior y el evento inicia el hecho y no hay otro evento eso pasa entre los dos tiempos y que ultima el hecho. Restricción:si un evento ocurre en un momento y el evento no es posible en el momento y luego falso. Equivalente:si un evento ocurre en un momento a continuación, el evento es posible en el momento. La restricción de cálculo evento es análogo a la condición de cálculo de situaciones que una acción no es posible en un estado. La restricción es necesaria para la planificación. Sin ella, un agente podría generar planes no ejecutables que contienen acciones cuyas condiciones no les tomes en el momento de la ejecución. En muchos casos, la ejecución de una acción termina una condición previa. Para ejemplo, para dar a un objeto lejos, el agente debe tener el objeto. Por esta razón, para que la restricción funcione correctamente, el evento cuenta con el cálculo convención de que un hecho mantiene después del evento que inicia, pero en el momento de el caso de que se termina. Así, por ejemplo, si María le da una manzana a John, entonces María debe tener a la niña en el momento en que ella le da (restricción), pero John tiene la manzana después (axioma). Para aplicar el cálculo evento en la práctica, tiene que ser aumentada, como el situación de cálculo, con axiomas adicionales que definen el comienzo, finalización, posibilidad y el orden temporal. Por lo tanto, el cálculo evento trata a los predicados un hecho lleva a cabo a la vez, un evento inicia un hecho, un evento termina un hecho, una evento es posible a la vez y los predicados de orden temporal como cerrado predicados. Pero se trata del predicado que ocurra un evento a la vez como un proceso abierto predicado. Página 189 188
  • El cálculo para la predicción de eventos consecuencias de eventos El predicado abierto un evento ocurre en un momento se puede dar directamente como observación, generada por el secuestro de explicar los hechos observados o generados como una acción candidato en un plan para resolver una meta de logro. Aquí se presenta una ejemplo de la primera de estas tres casos, las definiciones similares dados de la iniciación, terminación y posibilidad como en el ejemplo de cálculo de situaciones, pero el uso de la representación cálculo evento de los eventos: la zorra alaba al cuervo en el tiempo 3. el cuervo canta en el tiempo 5. la zorra toma el queso a la hora 8. También tenemos que representar el hecho de que el cuervo tiene el queso en el a partir de la historia. Esto se puede hacer de varias maneras diferentes, pero el más simple es sólo para asumir un evento adicional, tales como: el cuervo recoge el queso en el tiempo 0. Razonamiento hacia atrás para determinar si el cuervo tiene el queso en el final de la historia, por ejemplo a la hora 9 , el axioma cálculo evento genera la siguiente secuencia de objetivos y subobjetivos: Objetivo inicial: el cuervo tiene el queso a la hora 9 Subobjetivos: un evento que sucede en el tiempo T y T <9 y el evento inicia el hecho de que el cuervo tiene el queso y no hay otro evento que ocurre entre T y 9 y el otro evento termina el hecho de que el cuervo tiene el queso. Subobjetivos: el cuervo recoge el queso en el tiempo T y T <9 y no hay otro evento que ocurre entre T y 9 y yel otro evento termina el hecho de que el cuervo tiene el queso. Subobjetivos: no hayel otro evento termina el hecho de que el cuervo tiene el queso. otro evento que ocurre entre 0 y 9 y Naf: un evento que ocurre en el tiempo T 'y T' es entre 0 y 9 y el evento termina el hecho de que el cuervo tiene el queso Subobjetivos:el cuervo canta en el tiempo T ' y T' es entre 0 y 9 Subobjetivos:5 es entre 0 y 9 Éxito:¡sí! Página 190 189
  • Error: no! La conclusión de que el cuervo no tiene el queso se sigue de la negación como fracaso y el hecho de que, dado el orden en que se seleccionan los sub-objetivos, no hay otras pruebas posibles. Por supuesto, esta conclusión depende el supuesto mundo cerrado, que no hay otros eventos que tienen lugar antes de la hora 9 que inician el cuervo tiene el queso. Por otra parte, no hay nada que descartar la posibilidad de que el cuervo podría recuperar posesión del queso en algún momento después de las 9, por ejemplo, al elogiar la fox. Tenga en cuenta que la eficiencia de la búsqueda de una solución es muy sensible a el orden en que se seleccionan sub-objetivos. Teniendo en cuenta el orden de selección en el prueba presentada anteriormente, no hay otras ramas en el espacio de búsqueda; y la búsqueda es muy eficiente. Sin embargo, otras estrategias de selección, por ejemplo, la selección de la subobjetivo un evento que ocurre en el tiempo T en primer lugar, sería muy ineficiente. La eficiencia de la búsqueda puede ser mejorada aún más mediante el almacenamiento los eventos en orden de aparición, de manera que sólo los hechos más relevantes son considerado. El cálculo evento y el problema del marco En conjunto, las estrategias de almacenamiento y selección de eventos ayudan al subobjetivo evento cálculo para superar muchos, pero no necesariamente todas las ineficiencias del problema del marco. Otros ineficiencias se evitan como resultado del evento cálculo localiza vista de cambio. Supongamos, por ejemplo, que esto le sumamos que estaba lloviendo al principio de la historia, asumiendo un evento adicional, tal como empieza a llover en tiempo de -1 , donde: un evento en el que empieza a llover initates un hecho que está lloviendo. un evento en el que deja de llover termina un hecho que está lloviendo. Podemos simplificar el problema de determinar si está lloviendo entiempo 9 mediante la resolución de los sub-objetivos de un evento inicia un hecho y un acontecimiento termina un hecho del axioma cálculo hecho por adelantado, lo que genera la axioma especializados: está lloviendo a la vez, si empieza a llover en un momento anterior y que no se detiene la lluvia entre los dos tiempos. Razonamiento hacia atrás con el axioma especializada genera el siguiente secuencia de objetivos y subobjetivos: Página 191 190
  • Objetivo inicial: está lloviendo en el tiempo 9. Subobjetivos: empieza a llover en el momento T y T <9 y y no deja de llover entre T y 9. Subobjetivos: no deja de llover entre -1 y 9. Naf:que deje de llover en el tiempo T ' y T 'es entre -1 y 9. Error: no! Éxito:¡sí! Tenga en cuenta que, a diferencia de la solución del mismo problema en el cálculo de situaciones, la longitud de la solución no depende de la cantidad de estados, acciones o eventos entre el tiempo de -1 a la que empieza a llover y el tiempo de 9 bajo consideración. En el cálculo evento, la longitud depende sólo del número de lluvia relevante la iniciación y terminación de los acontecimientos, y su tiempo de ocurrencia. El cálculo de eventos para la generación de planes La restricción de cálculo evento no es necesario cuando el axioma cálculo evento es utilizado para predecir las consecuencias de los hechos observados. Pero se puede utilizar para supervisar los eventos observados. Si una observación viola la restricción, a continuación, la agente tiene que elegir entre rechazar la observación como una ilusión, y rechazar la creencia de que es incompatible con la observación. Sin embargo, es necesaria la restricción cuando se utiliza el axioma cálculo evento para generar eventos de candidatos para explicar las observaciones o para generar candidato acciones para resolver las metas de logro. Esto es el principio de una solución de meta de logro del zorro de con queso de gallo. En esta solución sólo el evento inicial de la línea recoge el queso en el momento 0 se da: Objetivo inicial: el zorro tiene el queso en el tiempo T Subobjetivos: un evento que sucede en el tiempo T 'y T' <T y el evento inicia el hecho de que el zorro tiene el queso y no hay otro evento que ocurre entre T 'y T y el otro evento termina el hecho de que el zorro tiene el queso. Subobjetivos: la zorra toma el queso en el tiempo T 'y T '<T y no hay otro evento que ocurre entre T 'y T y el otro evento termina el hecho de que el zorro tiene el queso. Página 192 191
  • Sin la restricción de cálculo de eventos, esto es por lo que el zorro tiene que ir al resolver la meta. El zorro puede simplemente recoger el queso en cualquier momento, siempre y ella no hace nada para terminar con el queso en el medio tiempo. Aunque esta solución puede parecer incompleta, lo que realmente satisface todos los condiciones formales para una solución en el procedimiento de prueba de la tasa adicional del A6 capítulo. Sin embargo, la solución es realmente incompleta cuando la restricción es tenido en cuenta. Cuando se considera la restricción, la acción candidato la zorra toma el queso en el tiempo T ' provoca la restricción y genera la más metas de logro: Además objetivo:la zorra toma el queso es posible, en el tiempo T '. Utilizando la definición correspondiente de posibilidad: un animal capta un objeto es posible a la vez si el animal está cerca del objeto en el momento razonar hacia atrás reduce este nuevo objetivo para el subobjetivo: Subobjetivo:la zorra está cerca del queso en el tiempo T '. Esta sub-objetivo es el mismo tipo de meta de logro que empezamos, pero es un paso más hacia un plan completo. Razonamiento de esta manera, alternando entre el uso del cálculo evento axioma y la restricción de cálculo evento, el zorro pronto puede generar una completa planificar para lograr su objetivo inicial. Además de las acciones pertinentes, el plan incluye sub-objetivos que impiden el zorro contra el desempeño de cualquier otra acción que puedan interferir con el plan. También contiene una suposición explícita de que el cuervo va a reaccionar a la alabanza del zorro por el canto. La solución parece más complicado de lo que es. Algunos de la aparente complejidad puede ser eliminado mediante la compilación de la restricción en el evento sí axioma cálculo: Cumplido axioma:un hecho lleva a cabo en un momento, si un evento ocurre en un momento anterior y el evento inicia el hecho y el evento es posible en el momento anterior y no hay otro evento eso pasa entre los dos tiempos y que ultima el hecho. Página 193 192
  • Incluso más de la complejidad puede ser eliminado por la solución de los sub-objetivos un evento inicia un hecho y un evento es posible en un momento con antelación, generando axiomas especializados para el caso particular en cuestión. Por ejemplo: un animal tiene un objeto a la vez, si el animal toma el objeto en un momento anterior y el animal está cerca del objeto en el momento anterior y no hay otro evento eso pasa entre los dos tiempos y el evento termina el hecho de que el animal tiene el objeto. Esta forma compilada del cálculo evento está más cerca de la representación de la historia de la zorra y el cuervo en los capítulos 3 y 4. Sin embargo, es menos flexible para predecir las consecuencias de eventos observados, donde el uso de la restricción es innecesaria. Observe que explicar una observación que el zorro tiene el queso es similar a la generación de un plan para la zorra de tener el queso. Esto se debe a la intención y observaciones explican son formalmente idéntico. Tiempo parcial ordenado Considerando que las posibles semántica mundo y la situación de cálculo tantoestados globales asociados con hechos, acciones y otros eventos, el cálculo de eventospuntos temporales asociados. En los ejemplos que hemos visto hasta ahora, estos puntos de tiemposon números, con la propiedad de que todos los hechos y eventos se ordenan linealmenteen la misma línea de tiempo. Sin embargo, los tiempos de eventos no relacionados no necesitanlinealmente ordenado, como se muestra en el ejemplo: Para representar este tipo de eventos parcialmente ordenados, tenemos una manera diferente de nombrar los puntos de tiempo, y de determinar cuándo un punto de tiempo se presenta ante otra. Por ejemplo: el cuervo recoge el queso en el momentocrow-pickup. Página 194 193
  • la zorra alaba al cuervo en el momentoalabanza. el cuervo canta en el momentocantar. la zorra toma el queso en el momentofox-pickup. el lobo entra en escena en el momentoentrar. el lobo se come al zorro en el momentocomer. tiempocrow-pickup<Tiempoalabanza<Tiempocantar<Tiempofox-pickup<Tiempocomer tiempoentrar<Tiempocomer T1<T3si T1<T2y T2<T3 El cálculo de eventos funciona igual de bien con las diferentes representaciones de tiempo. Hacer un seguimiento del tiempo La representación del tiempo por los números, fechas y / o tiempo de reloj también dos funciones. No sólo las órdenes linealmente los momentos de tiempo, sino que también mide la duración entre los puntos de tiempo. Esta capacidad de duración del juez es necesaria para el correcto funcionamiento del ciclo del agente. Por ejemplo, si tienes hambre, entonces usted necesita para conseguir comida y comerla antes de colapsar por falta de fuerza. Si un coche se precipita hacia usted, entonces usted necesita para ejecutar fuera del camino antes dete atropella. Si usted tiene una cita de 9:00 en el trabajo, entonces usted necesita para levantarse de la cama, lavarse, comer, vestirse, viajar al trabajo, y llegar antes de las 9:00. Para tener todo listo a tiempo, lo que necesita un reloj interno, tanto para observaciones de fecha y hora, y comparar la hora actual con los plazos de las acciones futuras derivadas internamente. Esto crea aún más trabajo para el ciclo del agente: varias veces (o simultáneamente): observar el mundo, registrar las observaciones, junto con el momento de su observación, pensar, decidir qué acciones realizar, escogiendo sólo las acciones que no han superado su fecha límite y actuar. Consideremos, por ejemplo, la respuesta del zorro de una observación que es hambre. Ella tiene que estimar cuánto tiempo se puede ir sin comer antes de que sea demasiado tarde: si tengo hambre en el tiempo Thambriento y voy a colapsar en un momento tarde Tcolapsosi yo no como entonces tengo comida en un tiempo Tcomida y comer la comida en el tiempo Tcomida Página 195 194
  • y Tcomidaes entre Thambrientoy Tcolapso . Ella también tiene que ser capaz de hacer frente a cualquier ataque de los cazadores locales: si los cazadores me atacan en el tiempo Tatacar y me cogerán en un momento tardeT cogersi yo no huyo entonces huyo de los cazadores a la vez Tejecutar y Tejecutares entre Tatacary Tcoger . Supongamos que el zorro es tanto hambre y atacados al mismo tiempo. A continuación, la zorro tiene que hacer un rápido cálculo mental, para estimar tanto la cantidad de tiempo ella tiene que encontrar comida y la cantidad de tiempo que tiene que huir. Ella necesita juzgar la probabilidad y las utilidades de las dos acciones diferentes y programar que maximizan su utilidad esperada global. Si el zorro ha cumplido con su cálculos bien y tiene suerte con la manera en los acontecimientos posteriores se desarrollan, a continuación, ella tendrá tiempo suficiente tanto para satisfacer su hambre y para escapar de atacar. Si no es así, ya sea ella va a morir de hambre o ella va a morir de la cazar. Pero este tipo de razonamiento es un ideal normativo, que es tal vez mejor adecuado para un robot de un ser biológico inteligente. Sería más fácil simplemente para dar mayor prioridad a escapar del ataque que a la satisfacción de el hambre, el uso de "reglas de oro" heurísticas que podría ser de la misma familia: si tengo hambre en el tiempo Thambriento entonces tengo comida en un tiempo Tcomida y comer la comida en el tiempo Tcomida y Tcomidaes tan pronto como sea posible después de la Thambriento. si alguien me ataca en el tiempo Tatacar entonces huyo de los atacantes a la vez Tejecutar y Tejecutares inmediatamente después de la Tatacar . Entonces, si los dos están hambrientos y atacaron al mismo tiempo, por ejemplo el tiempo 0 arbitrariamente, sus metas se vería así: Yo tengo una comida en un tiempo Tcomida Yo como la comida en el tiempo Tcomida Huyo de los cazadores a la vez Tejecutar y Tejecutares inmediatamente después de la hora 0. y Tcomidaes tan pronto como sea posible después de 0. Entonces sería un asunto fácil para usted para determinar no sólo que Tejecutardebería será antes Tcomidapero que Tejecutardebe ser el siguiente momento en el tiempo. Página 196 195
  • Sería lo mismo si te atacaron después de ser hambre, pero antes de que tuvo éxito en la obtención de alimentos. Usted tendría que ejecutar de inmediato, y reanudar en busca de comida sólo después (y si) que ha escapado de los ataques. Reglas generales dan una decisión rápida y fácil, lo que no siempre es óptima. Si se ejecuta lejos de ataque y notado una pieza de queso en el suelo, un cálculo normativo podría determinar que usted tiene tiempo suficiente tanto para recoger el queso y volver a correr y escapar de los ataques. Reglas generales, que están diseñados para hacer frente a los más casos que ocurren comúnmente, son menos propensos a reconocer esta posibilidad. Nuestro modelo de agente es neutral con respecto a la forma en que se toman las decisiones. Lo es compatible, en particular, con el uso de la teoría de la decisión, el uso de reglas heurísticas de pulgar y cualquier combinación de los dos. Antecedentes históricos y lectura adicional El cálculo de eventos (Kowalski y Sergot, 1986) se inspiró en gran medida por el cálculo de situaciones desarrollado por McCarthy y Hayes (1969). El uso de los el almacenamiento temporal de los acontecimientos de aliviar el problema del marco en el evento cálculo se discute en (Kowalski, 1992). Un enfoque más radical a la problema del marco, que manipula una destructiva actualizado la memoria de trabajo, se describe en (Kowalski y Sadri, 2010). El problema del marco es el tema de Murray Shanahan (1997) La solución del problema del marco . El uso del cálculo de eventos para la representación del conocimiento y el razonamiento en Inteligencia Artificial es uno de los principales temas de Erik Mueller (2006) El razonamiento de sentido común . La aplicación del cálculo de eventos a la Análisis de tiempo y aspecto en lenguaje natural desde el punto de vista Ciencia Cognitiva es el tema de van Lambalgen y Hamm (2005) El El tratamiento adecuado de los eventos . Página 197 196
  • Capítulo 14. Lógica y Objetos ¿Cuál es la diferencia entre el zorro y el cuervo, por una parte, y el queso, en el otro? Por supuesto, el zorro y el cuervo son animados, y la queso es inanimado. Cosas animadas incluyen agentes, que mantienen los cambios en el mundo y realizar sus propios cambios en el mundo. Cosas inanimadas son totalmente pasivo. Pero si usted era un conductista Extreme, se podría pensar de manera diferente. Se podría pensar que la zorra, el cuervo y el queso son simplemente objetos , distinguibles unos de otros sólo por su diferente input-output comportamientos: si el zorro ve el cuervo y el cuervo tiene comida en su boca, entonces la zorra alaba al cuervo. si la zorra alaba al cuervo, entonces el cuervo canta. si el cuervo tiene comida en su boca y el cuervo canta, a continuación, el alimento cae al suelo. si la comida está al lado del zorro, entonces la zorra toma la comida. Extreme conductismo era el último grito en Psicología a mediados de los 20ª siglo. Una forma más moderada del conductismo ha sido el furor en Informática durante aproximadamente los últimos treinta años, en forma de objetos Orientación . Es fácil burlarse de los conductistas Extremos de ayer. Pero no es tan fácil de despedir de hoy orientado a objetos informáticos y Los ingenieros de software. Orientación a Objetos (OO) hoy domina todos los aspectos de Computación: de modelar el entorno del sistema, a través de especificar los requisitos del sistema, para el diseño e implementación del software y de hardware. Los defensores de la OO sostienen que proporciona una forma natural de mirar el mundo, lo ayuda a descomponer los grandes sistemas en componentes maneagable, haciéndolos más fáciles de desarrollar y mantener. Estas afirmaciones de carácter natural colocarlo en competencia directa con la lógica en general y Computacional Lógica (CL) en particular. Durante un tiempo, en la década de 1980, parecía como si algún tipo de Lógica Computacional podría llegar a ocupar el papel central en Informática OO que ocupa hoy en día. Si podemos entender por qué OO ganó la competencia entre ellos, entonces podríamos tener una mejor comprensión de las perspectivas de CL, no sólo para la computación, sino también para el razonamiento humano también. Página 198 197
  • Objetos como individuos En el camino orientado a objetos de ver las cosas, el mundo se compone de objetos, que interactúan entre sí a través de su manifiesta externamente conducta de entrada-salida. Orientación a Objetos convierte la relación entre un agente y el mundo, como se ve en la lógica convencional: Las observaciones de un agente se convierten en mensajes recibidos de otros objetos, y sus acciones se convierten en mensajes enviados a otros objetos. El mundo se convierte en absorbido en la red de objetos que interactúan, o se convierte en un objeto separado como cualquier otro objeto. Encapsulación Un objeto consiste en un estado local , que es una colección de los actuales valores de del objeto de atributos , y una colección de métodos , que el objeto utiliza a responder a los mensajes o para calcular los valores de sus atributos. Ambos son encapsulados dentro del objeto, oculto a otros objetos. Página 199 198
  • La encapsulación de los métodos de un objeto es una propiedad inherente de la mundo natural, ya que ningún objeto puede decir a ciencia cierta lo que sucede dentro de otro objeto. En teoría, si se puede conseguir dentro de otro objeto, puede descubrir que es igual que tú. Cada objeto - oso, árbol, río, montaña o de piedra - podría tener un espíritu, que es su estado mental interno. Por el contrario, es posible que descubrir que no hay ningún objeto, que no sea usted, tiene algún estado interno en absoluto. La encapsulación de los métodos es una propiedad útil para la construcción artificial mundos. Reduce la complejidad de la combinación de los objetos individuales en sistemas complejos de objetos, ya que el ingeniero solo tiene que tener en teniendo en cuenta el comportamiento externo de los componentes. Por otra parte, en caso de una de los componentes de un sistema de funcionamiento es defectuoso u obsoleto, que puede ser reemplazado por un nuevo componente que tiene el mismo comportamiento externo, sin afectar el comportamiento del sistema en general. OO es más moderado que el conductismo. Además de combinar objetos encapsulados existentes, el ingeniero puede crear nuevos objetos inicialización de los valores de sus atributos y aplicar sus métodos. Métodos Los lenguajes orientados a objetos comunes utilizados para los métodos de ejecución son típicamentelenguas de procedimiento con una sintaxis heredada de programación pre-OO idiomas y sin la semántica declarativa del conocimiento basado en la lógica lenguajes de representación. Sin embargo, aun cuando los métodos orientados a objetos están implementadas en los procedimientos lenguajes de programación, es natural de expresar sus especificaciones en lógica formulario. Estas especificaciones tienen a menudo la forma de reglas de condición-acción en modo declarativo: si un objeto recibe un mensaje de la forma S del objeto O entonces el objeto envía un mensaje de la forma R a objetar P. Por ejemplo: si el zorro recibe un mensaje de que el cuervo tiene comida en su boca, entonces la zorra envía un mensaje de alabanza al cuervo. si el cuervo recibe un mensaje de alabanza del zorro, entonces el cuervo envía un mensaje de la canción. si el cuervo tiene comida en su boca y la comida recibe un mensaje de la canción del cuervo a continuación, la comida envía un mensaje de caer al suelo. si la comida envía un mensaje de que está al lado del zorro, Página 200 199
  • entonces la zorra envía un mensaje que recoge el queso. Los métodos encapsulados mediante los cuales estas especificaciones son implementado se pueden programar de manera diferente. Pueden ser implementado, en particular, como veremos más adelante, y como ya deberíamos estar aparente, por los programas expresados en forma lógica. Clases OO hace que sea fácil para el ingeniero para crear nuevos objetos creando instancias más clases generales de los objetos. Por ejemplo, un ingeniero puede crear un nuevo zorro mediante la creación de un nuevo instancia de la clase general de todos los zorros. La clase de los zorros en su conjunto podría disponer de métodos generales para hacer frente a ese tipo de mensajes como la vista de otro animal que tiene alimento y la aparición de los alimentos a su alcance. Se podría también tienen valores típicos para tales atributos como el color de su piel y la forma de su cola. El nuevo zorro heredaría estos métodos y valores de atributos con poca o ninguna modificación, posiblemente con la adición de ciertos métodos especiales y atribuye única en sí misma. Las clases se organizan en jerarquías taxonómicas. Así, por ejemplo, la clase de todos los zorros puedan heredar la mayor parte de sus métodos y atributos de la clase de todos los animales. La clase de todos los animales podría heredar ellos, a su vez, de la clase de todos los seres animados, la clase de todos los seres animados podría hereditaria de la clase de todos los objetos materiales, y la clase de todos los objetos materiales pueden heredar desde la clase de todas las cosas. Conciliar la lógica y objetos No es una forma obvia de conciliar la lógica y objetos: simplemente usando Lógica Computacional para implementar los métodos asociados con los objetos y clases. Una aplicación de este tipo lógico podría combinar el mantenimiento objetivos, que responden a las observaciones de los mensajes entrantes, con las creencias, que reducen las metas a sub-objetivos, incluyendo las acciones de envío de salida mensajes. Por ejemplo: Meta:si recibo mensajes de la forma S del objeto O entonces G. Creencias: G si las condiciones y me envían mensajes de la forma R a objetar P Usando CL aplicar métodos orientados a objetos se puede beneficiar OO dotándolo representación del conocimiento de nivel superior y capacidades de resolución de problemas. Por el contrario, el uso de técnicas de encapsulación OO y herencia puede beneficiarse CL, proporcionando un marco para la combinación de agentes basados en lógica individuales Página 201 200
  • en comunidades multi-agente. Los agentes individuales pueden compartir sus conocimientos y resolver los recursos con otros agentes en la misma comunidad problema. En una comunidad de agentes, problemas complejos pueden descomponerse en subproblemas más simples, y su solución se pueden distribuir a diferentes agentes, especializado en diferentes dominios de problemas. Ningún agente único debe saberlo todos, o para resolver todos los problemas por sí mismo. Del mismo modo, una gráfica compleja relación de los objetivos y creencias podría ser distribuido entre varios agentes. Relativamente subgraphs independientes con Enlaces dispersas a otros subgrafos pueden estar asociados con agentes individuales. La vínculos entre los subgrafos pueden servir como canales de comunicación entre la agentes, el envío de las solicitudes de ayuda en la resolución de sub-objetivos y recibir soluciones y otra información a cambio. El paso de mensajes o entorno compartido? En informática, hay dos principales enfoques alternativos para combinar agentes en los sistemas multi-agentes: los agentes se comunican acercan, en agentes que interactúan directamente por la comunicación de mensajes, y la compartida enfoque de medio ambiente, en el que los agentes interactúan indirectamente a través de la medio de una base de datos global. Lógica Computacional es compatible con enfoques, y sugiere una forma natural de la combinación de ellos. CL apoya el enfoque de mensaje de la comunicación, cuando los agentes son interpretarse como subgrafos de un gráfico de conexión, y los mensajes se interpretan como enlaces entre subgrafos. Sin embargo, es compatible con el medio ambiente compartido enfoque, cuando el entorno se ve como una estructura semántica que da es decir, a los pensamientos de un agente. En CL, estos dos puntos de vista son compatibles y combinado. La forma más sencilla de combinar y conciliar los dos enfoques en la CL es utilizar el paso de mensajes como un mecanismo interno para ligarse subgrafos de la Gráfico de la conexión de la mente de un solo agente, y utilizar el entorno como un medio externo para coordinar las interacciones del agente con otros agentes. Visto de esta manera, la principal contribución de OO es la manera en la que se estructuras de conocimiento y metas en manejable, semi-independiente, componentes encapsulados, modulares, y jerárquicamente organizado. Las redes semánticas como una variante de la orientación a objetos Hay un número de otros paradigmas de computación que la estructura del conocimiento en términos orientados a objetos similares. Entre los más notables de ellos son semántica redes , que representan el mundo como una red de relaciones entre individuos. Por ejemplo, una red semántica que representa el estado inicial de la historia de la zorra y el cuervo podría tener este aspecto: Página 202 201
  • Aquí círculos (o nodos) representan individuos (u objetos), y los arcos representan relaciones binarias entre pares de individuos. La representación puede ser extendido a las relaciones no binarias. Representaciones de redes semánticas están orientados a objetos, en el sentido de que almacenar todos los datos acerca de una persona en un solo lugar, es decir, alrededor del nodo que representa al individuo. Estos hechos son representados por los arcos conectado a ese nodo y por los otros nodos a los que los arcos son también conectado. Sin embargo, en contraste con los ortodoxos OO, las relaciones sólo están representadas una vez, pero está conectado a todas las personas que participan en el relación. Además, son visibles para el mundo exterior, y no sólo encapsulado dentro de los objetos. Las redes semánticas también se han utilizado para representar información dinámica, reificando eventos. Por ejemplo: Página 203 202
  • En esta red, los términos objeto y el agente se asocian solamente libremente con nuestras nociones de objeto y agente. Las redes semánticas también se han utilizado para representar jerarquías de clases. Por ejemplo: Las redes semánticas son como las estructuras semánticas del Capítulo A2, que son sólo conjuntos de oraciones atómicas. De hecho, las conexiones de red semántica de la forma: son simplemente representaciones gráficas de las oraciones atómicas de la forma de un que tiene que ver con otra cosa. Página 204 203
  • Estructuración orientada a objetos del lenguaje natural Las redes semánticas son una forma gráfica de representar orientada a objetos la estructuración de la información. OO estructuración también se puede aplicar a los recursos naturales idioma. Hemos observado anteriormente en el capítulo 1 que las oraciones expresadas en forma lógica son independiente del contexto y pueden ser escritas en cualquier orden, pero algunas secuencias de frases son mucho más fáciles de entender que otras. Agrupación oraciones en colecciones de frases sobre los objetos es otra manera de hacer frases más fácil de entender. Por ejemplo, podemos agrupar las oraciones atómicas que describen el inicio de la historia de la zorra y el cuervo en colecciones de frases sobre la objetos de la historia: El cuervo:El cuervo tiene el queso. El cuervo está en el árbol. El árbol:El árbol está por encima del suelo. El zorro:El zorro está en el suelo. Por supuesto, también podemos agrupar las mismas penas por medio de otros objetos: El queso:El cuervo tiene el queso. El árbol: El cuervo está en el árbol. El suelo:El árbol está por encima del suelo. El zorro está en el suelo. Para encontrar una buena organización, es necesario decidir qué objetos son el más importante. En general, los objetos activos, incluidos los agentes, son generalmente más importante que los objetos pasivos. Los lenguajes naturales, como Inglés, tienen la orientación a objetos un paso más allá, el empleo de formas gramaticales en la que el principio de una frase indica su tema y la siguiente parte de la frase expresa un comentario acerca de la tema. Esta forma coincide a menudo con, pero no se limita a, la gramatical estructuración de oraciones en sujetos y predicados . Las dos formas de la orientación a objetos - agrupar conjuntos de oraciones por objeto y la estructuración de oraciones individuales por objeto - a menudo se combinan en práctica. Consideremos, por ejemplo, el par de frases en inglésde(Browny Yule, 1983 página 130): Página 205 204
  • El primer ministro bajó del avión. Los periodistas rodearon inmediatamente a ella. Ambas sentencias se formulan en la voz activa, que se ajusta a la directrices de buenas prácticas preconizadas en todos los manuales de estilo Inglés. Las dos sentencias se refieren a tres objetos, el primer ministro (en adelante, "Sus" en la segunda frase), los periodistas y el plano. El primer ministro es el único objeto en común entre las dos frases. Por lo tanto, el primer ministro es el objeto de que los grupos de las dos frases juntas. Sin embargo, el tema cambios del primer ministro en la primera frase a los periodistas en el segundo. Ahora considere el siguiente par de oraciones lógicamente equivalentes: El primer ministro bajó del avión. Ella inmediatamente fue rodeado por los periodistas. En este caso, las dos frases tienen el mismo tema. Sin embargo, la segunda frase ahora se expresa en la voz pasiva. A pesar de ello, ya pesar de su ir contra de una interpretación ingenua de las directrices de buen estilo de escritura, la mayoría personas encuentran esta segunda frases par más fácil de entender. Esto parece sugieren que las personas tienen una fuerte preferencia por la organización de sus pensamientos enforma orientada a objetos, que es más fuerte que su preferencia por los activos sobre la voz pasiva. La orientación a objetos no es la única forma de estructurar y ordenar frases. En ambos de los dos pares de oraciones anteriores, las frases son ordenado por la secuencia temporal de los acontecimientos. Consideremos ahora la siguiente secuencia de oraciones: El zorro elogió el cuervo. El cuervo cantaba una canción. El queso se cayó al suelo. El zorro cogió el queso. Aquí, las frases están clasificadas por secuencia temporal. Frases individuales están estructurados y no por objeto, sino por el agente, tal como se refleja en el uso de la sustancia activavoz. Conclusiones De la misma manera que hay muchos sistemas de la lógica, hay muchas formas de orientación a objetos. En las formas extremas de OO, no hay distinción entre objetos activos y pasivos, y toda la interacción entre los objetos se reduce a enviar y recibir mensajes. Página 206 205
  • Extreme OO tiene la igualdad de los objetos demasiado lejos. En lugar de tratar a todos objetos como iguales, sería más natural para distinguir entre activos y objetos pasivos. Objetos activos, que han encapsulados métodos, son como Los agentes, que tienen metas y creencias internas. Objetos pasivos, que no tienen estructura interna, sólo participan en las relaciones externas con otras objetos. Extreme OO también toma el paso de mensajes metáfora demasiado lejos. En lugar de obligando a todas las interacciones entre los objetos para ser mensajes, sería más natural para distinguir entre los mensajes enviados de un objeto activo de otro y los mensajes que son realmente las observaciones o acciones. El valor real de la orientación a objetos radica en las formas moderadas de OO en la que se encierran los objetos, colecciones modulares relativamente auto- conocimiento contenido, la mayoría de los cuales se hereda de las clases más generales. El ejemplo de las lenguas naturales como el Inglés muestra que la lógica y OO tienen diferentes áreas de interés. La lógica se ocupa de representarconocimiento, mientras OO tiene que ver con la estructuración de los conocimientosrepresentaciones. Sería interesante ver cómo los conceptos de OO stucturing podría aplicarse a la colección de frases que componen este libro. Página 207 206
  • Capítulo 15. Bicondicionales Como vimos en el capítulo 5, negación como fracaso tiene un natural de meta-lógico (o autoepistemic) semántica, que interpreta la frase no se puede demostrar literalmente, como una expresión del metalenguaje o en la lógica autoepistemic. Pero Históricamente, la primera y posiblemente la semántica más simples es la conclusión- semántica (Clark, 1978), que trata a los condicionales como bicondicionales en disimular. Tanto el meta-lógica y la semántica de finalización tratar de un agente creencias como especificar las únicas condiciones en las que una conclusión se mantiene. Pero mientras que la semántica meta-lógicos interpreta el término solo en el meta- lenguaje, bicondicionales en la semántica de finalización interpretar el mismo término, sólo en la lengua objeto. Supongamos, por ejemplo, de que tenemos la información completa acerca de si o no María irá a la fiesta, y la única creencia que tenemos es: mary pasará si Juan va a ir. A continuación, se deduce que: mary irá sólo si Juan va a ir. La interpretación meta-lógica de la negación como fracaso interpreta este uso de sólo si en el meta-lenguaje: "Mary pasará si Juan va a ir" es la única manera de demostrar "mary irá". Sin embargo, la interpretación ortodoxa de si en la lógica tradicional interpreta sólo si en el lenguaje-objeto, la comprensión de oraciones de la forma: conclusión sólo si las condiciones como condicionales a objetos lenguaje de la forma: Condiciones Si conclusión . Así, dada una sola condición: conclusión si las condiciones junto con la suposición de que el condicional describe los únicos condiciones en virtud del cual la conclusión es válida, lógica tradicional interpreta el condicional como la lengua objeto bicondicional : conclusión si y sólo si las condiciones. Página 208 207
  • En términos más generales, en el caso proposicional (donde no hay variables), lógica tradicional interpreta el supuesto de que los condicionales: conclusión si las condiciones1 ......... conclusión si las condicionesn son las únicas maneras de establecer dada la conclusión de que el bicondicional : conclusión si y sólo si las condiciones1o ......... o condicionesn. Escrito de esta forma, las condiciones de la bicondicional pueden considerarse da una definición de la celebración . Si el condicional es un simple hecho, entonces el bicondicional es equivalente a una definición de la forma: conclusión si y sólo si es cierto. Si un predicado atómico es la conclusión de que no condicional, entonces es equivalente a una definición de la forma: predicado atómico si y sólo si es falso. O de forma equivalente:no es el caso que predicado atómica. Este es también equivalente a la restricción: Restricción:si predicado atómico entonces falsa. La forma bicondicional es más complicada en el caso no proposicional. Por ejemplo, supongamos que tenemos la información completa acerca de quién irá a la fiesta, y que las únicas creencias que tenemos son: mary pasará si Juan va a ir. john pasará si Bob no irá. Entonces la forma bicondicional de las creencias es: una persona va a ir si y sólo si la persona es idéntica a María y Juan se irá o la persona que es idéntica a juan y bob no irá. Para simplificar, ignoremos el caso no proposicional en el resto del libro. Página 209 208
  • Razonamiento con bicondicionales utilizados como equivalencias La interpretación a nivel de objeto de sólo-si fue utilizado originalmente por Clark (1979) como una semántica para la negación como finita fracaso. Pero también se puede utilizar en su propio derecho como base de un procedimiento de la prueba de nivel de objeto, en el que bicondicionales se utilizan como equivalencias , para reemplazar fórmulas atómicas que coincidan con su conclusiones por sus condiciones definitorias (Fung y Kowalski, 1997). Uso bicondicionales de esta manera es una forma de razonamiento hacia atrás, que se comporta como casi exactamente el razonamiento hacia atrás con condicionales normales. Por otra parte, cuando se aplica a una fórmula atómica dentro de negación, se comporta casi exactamente como negación como fracaso. De hecho, en el razonamiento informal de todos los días, puede ser difícil distinguir entre el razonamiento hacia atrás ordinario y razonar con equivalencias. Supongamos, por ejemplo, que queremos determinar si María ir a la fiesta, pero esta vez usando bicondicionales para representar el supuesto que los condicionales son las únicas maneras de mostrar sus conclusiones: mary pasará si y sólo si Juan va a ir. John irá si y sólo si no es el caso de que Bob irá. bob pasará si y sólo si es falso. Objetivo inicial:mary irá. Subobjetivo equivalente:john irá. Subobjetivo equivalente:no es el caso de que Bob irá Subobjetivo equivalente:no es el caso de que falsa. . Subobjetivo equivalente:cierto. Supongamos que Bob cambia de opinión: mary pasará si y sólo si Juan va a ir. John irá si y sólo si no es el caso de que Bob irá. bob pasará si y sólo si es cierto. Objetivo inicial:mary irá. Subobjetivo equivalente:john irá. Subobjetivo equivalente:no es el caso de que Bob irá Subobjetivo equivalente:no es el caso que la verdadera.. Subobjetivo equivalente:falsa. Supongamos ahora que Bob está fuera de la imagen, y tratamos de mostrar mary no irá con las creencias: mary pasará si y sólo juan irá. john pasará si y sólo si María va a ir. Página 210 209
  • Objetivo inicial:no es el caso que María irá. Subobjetivo equivalente:no es el caso de quejohn irá. Subobjetivo equivalente:no es el caso de quemary irá. Subobjetivo equivalente:no es el caso de quejohn irá. Indefinidamente :................ Es imposible demostrar que María no va a ir y lo imposible para demostrar que mary irá. Del mismo modo para John. Este último resultado es diferente de la que se obtuvo con el mismo ejemplo el que se advierte que no es el caso de que como no se puede mostrar, utilizando negación como fracaso en el capítulo 5. Allí, el resultado fue que María no se ir , porque no puede demostrar que mary irá . Esto demuestra que por defecto razonando con bicondicionales es una forma de negación como finita fracaso . Usando bicondicionales para simular falta de auto-epistémica Reconsiderar la creencia de que una persona es inocente hasta que se pruebe lo contrario. Vamos aver qué pasa si reemplazamos la negación meta-nivel que no se puede demostrar por la negación a nivel de objeto no es el caso que nos y reemplazar condicionales por bicondicionales17 : una persona es inocente de un crimen si y sólo si la persona está acusada del delito y no es el caso de que la persona ha cometido el crimen. una persona que haya cometido un acto si y sólo si otra persona fue testigo de la persona que cometió el acto. bob es acusado de robar el banco si y sólo si es cierto. Además, tenemos que representar una forma de la suposición de mundo cerrado de predicados que no se producen ya sea como hechos o como las conclusiones de condicionales, por ejemplo, para representar la situación inicial en la que nadie ha visto sacudida cometer el crimen. Esto puede ser expresado como un hecho negativo en forma bicondicional o como una restricción18 : -------------------------------- 17 Esta discusión pasa por alto una serie de detalles. Por ejemplo, si Bob es el único persona acusada de cometer un delito, entonces esto podría ser representado por una persona es acusado de cometer un delito si, y sólo si la persona es idéntica a bob y el la delincuencia está robando el banco , donde es idéntica a una especie de igualdad (definido por X esidéntica a X ). 18 Hay argumentos a favor de ambas representaciones. Sin embargo, en la práctica, los dos representaciones comportan de manera similar. La representación bicondicional utiliza versiones anterioresrazonamiento para reemplazar un átomo por su definición falsa . La representación restricción Página 211 210
  • una persona que fue testigo de bob cometer robar el banco si y sólo si es falso. o si una persona fue testigo de bob cometer robar el banco y luego falso. Para resolver un objetivo, como mostrando que bob es inocente de robar el banco , se es suficiente para sustituir repetidamente fórmulas atómicas por su definición, realizar simplificaciones obvias asociadas con verdadera y falsa . En el caso de demostrar que la sacudida es inocente de robar el banco , esta forma de razonamiento hacia atrás genera la siguiente transformación de la inicial objetivo en una secuencia de expresiones equivalentes, que representan sub-objetivos. Fórmulas atómicas que se sustituye por su definición están subrayados: Objetivo inicial:bob es inocente de robar el banco Subobjetivo equivalente:bob es acusado de robar el banco y no es el caso de que bob comprometido robar el banco. Subobjetivo equivalente:no es el caso de que bob comprometido robar el banco. Subobjetivo equivalente:no es el caso de queotra persona testigo de bob compromiso robar el banco Subobjetivo equivalente:no es el caso de que falsa. Subobjetivo equivalente:cierto. Esto resuelve el objetivo inicial, ya que es equivalente a la verdad. Aunque razonamiento explícitamente verdadera y falsa puede parecer un poco raro, que refleja el tipo de razonamiento que se realiza implícitamente al razonar con meta- condiciones de nivel de forma que no se pueden mostrar . Razonamiento con bicondicionales de esta manera es anulable, porque si Ahora reemplace el supuesto de que nadie fue testigo de bob commmit robar a los banco a través de: john testigo bob cometer robar el banco si y sólo si es cierto. entonces la conclusión anterior se retira: Objetivo inicial:bob es inocente de robar el banco. Subobjetivo equivalente:bob es acusado de robar el banco y no es el caso de que bob comprometido robar el banco. Subobjetivo equivalente:no es el caso de que bob comprometido robar el banco. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- utiliza el razonamiento hacia adelante desde el átomo al derivar falsa y para unir falsa al átomo. En ambos casos, la simplificación lógica (del tipo descrito en el Capítulo A6) transforma el átomo y su conjunción con falsa . Página 212 211
  • Subobjetivo equivalente:no es el caso de que otra persona testigo de bob compromiso robar el banco Subobjetivo equivalente:no es el caso que la verdadera. Subobjetivo equivalente:falsa. Sorprendentemente, no sólo dos pruebas reflejan la búsqueda de pruebas que utilizan negación como fracaso, sino que simulan el carácter autoepistemic de la negación como fracaso. Esto es debido a que cualquier conclusión derivada utilizando el bicondicional representación tiene una suposición autoepistemic mundial implícita de que el conclusión es por lo que yo sé . Secuestro o deducción? De manera similar a la forma en que el razonamiento con bicondicionales proporciona una forma alternativa de realizar el razonamiento por defecto, sino que también proporciona una forma alternativa de explicar las observaciones por deducción y no por secuestro. Por ejemplo, para explicar la observación de que el césped está mojado , se utiliza bicondicionales como equivalencias para sustituir los predicados cerrados por su definiciones, dejando predicados abiertos como hipótesis posibles: Creencia:el césped está mojado, si y sólo si llovía o la regadera estaba prendido. La observación y la meta inicial:la hierba está mojada. Subobjetivo equivalente:llovía o la regadera estaba prendido. Aquí el predicado el césped está mojado está cerrado, mientras que los predicados llovió y la regadera estaba prendido están abiertos y servir como hipótesis para explicar la observación. Tenga en cuenta que, con deducción de bicondicionales, la disyunción o es expresada en el lenguaje objeto. En contraste, el uso de secuestro con condicionales, la misma disyuntiva se expresarían en el meta-lenguaje diciendo que el césped está mojado , ya que llovía o el césped está mojado , ya la regadera estaba prendido . De la misma manera que el razonamiento hacia adelante se puede utilizar para deducir consecuencias de las hipótesis derivadas por el secuestro, el razonamiento puede reenviar también se puede utilizar para deducir consecuencias de hipótesis derivadas por medio de bicondicionales. Por ejemplo, si ha llovido la noche anterior, y luego la ropa fuera será mojada. Si marca la ropa, y observar que se sequen, entonces se puede eliminar la posibilidad de que llovió (utilizando el hecho de que en húmedo y en seco son contrarios). Este razonamiento se puede expresar con mayor precisión en el siguiente manera: Creencias:el césped está mojado, si y sólo si llovía o la regadera estaba prendido. la ropa exterior están mojados si y sólo si llovía. Página 213 212
  • la ropa exterior están secos si y sólo si es cierto. Restricción: si la ropa fuera son secos y las prendas exteriores están mojadas entonces falsa. Aquí se representa el hecho de que en húmedo y en seco son contrarios como una limitación , que escribimos (y el uso) de la misma manera como objetivos de mantenimiento, pero con conclusión falsa . La observación y la meta inicial:la hierba está mojada Equivalente (razonando hacia atrás):llovióo el aspersor estaba en marcha. Equivalente (razonando hacia adelante): ( llovió y la ropa exterior están mojados) o el aspersor estaba en marcha. Equivalente (razonando hacia adelante): ( llovió y la ropa exterior están mojados y (si la ropa fuera están secos a continuación, false)) o la regadera estaba prendido. Equivalente (razonando hacia atrás): ( llovió y la ropa exterior están mojados y falso) o el aspersor estaba en marcha. Equivalente:falsa o la regadera estaba prendido. Equivalente:la regadera estaba prendido. Aquí el átomo está subrayado si se sustituye por su definición hacia atrás utilizando razonamiento, o si se utiliza para el razonamiento hacia adelante. Derivado causa si el efecto de efecto si causa Interpretación de un condicional conclusión si condiciones como un bicondicional conclusión si y sólo si las condiciones en diguise explica por qué es tan fácil confundir el condicional con sus converse Condiciones Si conclusión. También explica la relación entre la más natural si causa efecto representación de la causalidad y el más eficiente porque si efecto representación. Por ejemplo, dada una completa supuesta efecto si la causa de la representación las causas alternativas de humo: si hay humo hay fuego. hay humo si hay gas lacrimógeno. la semántica de finalización interpreta la representación como un bicondicional: hay humo si y sólo si hay un incendio o hay gas lacrimógeno. Página 214 213
  • Una mitad de la bicondicional es el par original de los condicionales. El otro medio de la bicondicional es la inversa de la pareja original de los condicionales, y es un condicional con una conclusión disyuntiva: hay un incendio o hay gas lacrimógeno si hay humo. Condicionales con conclusiones disyuntivas no son muy informativos. Si tuviéramos información estadística sobre la frecuencia relativa de las diferentes causas de humo, que podría ser más informativo. Por ejemplo: hay un incendio con un 99,9% de probabilidad si hay humo. hay gas lacrimógeno con 0,1% de probabilidad si hay humo. Esto sería análogo a la asociación de probabilidades con la alternativa hipótesis en la más natural efecto si causa representación. Sin embargo, se puede obtener un efecto similar si volvemos a escribir con la condición de un conclusión disyuntiva como un condicional lógicamente equivalente con un atómica conclusión y una condición negativa: hay un fuego si hay humo y no es el caso que hay gas lacrimógeno. Esta condición se deriva de fuego como la causa del humo por defecto, evitando tanto la conclusión disyuntiva completamente informativo y excesivamente conclusión probabilística informativo. Una vez más, tenemos un caso de diferentes niveles de representación. El efecto si causa la representación es de nivel superior. Pero necesita secuestro de explicar observaciones y criterios tales como la probabilidad relativa y el poder explicativo para ayudar a decidir entre hipótesis alternativas. La causa si el efecto representación es de nivel inferior. Da resultados similares, pero lo hace más eficientemente, utilizando la deducción en lugar de secuestro. Verdad frente a la prueba de aritmética Las dos interpretaciones de la negación como fracaso, las dos formas de entender la explicaciones, y las dos formas de representar la relación entre causa y efecto están relacionadas con la diferencia entre la verdad y la prueba en aritmética. Podría decirse que la interpretación meta-lógica de la negación como fracaso, la comprensión abductiva de las explicaciones, y la representación de la causa y el efecto en el formulario de efecto si la causa son todas más fundamental que su objeto- nivel, deductivo, y si causa efectos alternativas. Del mismo modo, la verdad en la aritmética es más fundamental que la prueba. Página 215 214
  • Por simplicidad en la lógica matemática, se representan los números naturales por la adición de 1 a varias veces el número 0, de modo que X 1 es el número inmediatamente después de X . Por ejemplo, los números 0, 1, 2, 3, ... vienen a buscar le recomendamos: 0, 0 +1, (0 +1) +1, ((0 1) 1) 1, .... Con esta representación, la aritmética es simplemente el conjunto de todas las propiedades de los suma y la multiplicación, que se define por las condicionales: 0 + Y = Y. (X+1) + Y = (Z+ 1) si X + Y = Z. 0 × X = 0.(X+1) × Y = Vsi X × Y = U and U + Y = V Una representación más precisa y más formal se da en la tasa adicional del Capítulo A2, donde X 1 está representada por la función s sucesor (X). Forward razonar con estos condicionales genera la suma y tablas de multiplicar para todos los números naturales. razonamiento hacia atrás reduce problemas de suma y multiplicación de los problemas similares de menor Números. Por ejemplo, aquí hay un cálculo por el razonamiento hacia atrás, reducir el problema de multiplicación 1 × 3 a los subproblemas más simples de multiplicando 0 × 3 y añadir 3 al resultado: Objetivo inicial:(0+1) × (((0+1)+1)+1) = V Subobjetivos:0 × (((0+1)+1)+1) = Uand U + (((0+1)+1)+1) = V Subobjetivo:0 + (((0+1)+1)+1) = V que tiene éxito con: V = (((0 1) 1) 1), es decir, V = 3. La tabla de multiplicar generados por el razonamiento hacia adelante y además tienen un número de propiedades intuitivas. Por ejemplo, el orden en el que dos números se multiplican no importa: X × Y = Y x X La intuición de que dichas propiedades (universalmente cuantificado) son ciertas se debe a el hecho de que son verdaderas de el conjunto de todos los hechos atómicos que se pueden derivar a partir de las definiciones de adición y multiplicación. Esta noción de la verdad es más fundamental que cualquier noción de la prueba en la aritmética. Sin embargo, la noción de verdad en la aritmética no es constructiva, de la misma manera que la negación fracaso como potencialmente infinito no es constructivo. En el caso de la negación como fracaso, lo que demuestra que la negación de un enunciado es verdadero requiere el reconocimiento de fracaso infinito. En el caso de la aritmética, que muestra que un condena universalmente cuantificado es verdad requiere demostrar que potencialmente infinitamente muchas instancias de la sentencia son verdaderas. Page 216 215
  • En muchos, pero no todos los casos, la verdad puede ser capturado por la prueba. En el Caso de los negación como fracaso, la semántica de terminación, en sustitución de los condicionales por bicondicionales, capturas de fallo finito. Por otra parte, con la adición de axiomas de la inducción, la semántica de terminación también puede capturar los casos en infinito fallo es debido a un bucle regular. Del mismo modo, muchas de las propiedades de la aritmética se puede probar mediante finitos, utilizando las representaciones bicondicionales de adición y multiplicación aumentada con axiomas de inducción. De hecho, esta representación es equivalente para el conjunto estándar de los axiomas de la aritmética, llamada aritmética de Peano. La analogía entre los axiomas de Peano y la finalización y axiomas de inducción usado para probar las propiedades de programas lógicos se investigó por Clark y Tarnlund (1977). Pero en la aritmética, como sabemos por el teorema de incompletitud de Gödel, existen oraciones verdaderas (o propiedades de la aritmética) que no pueden ser probadas por cualquier medio finitos. Del mismo modo para los programas lógicos y otros condicionales, existen verdaderas oraciones negativas que tienen por la falta infinita que no puede ser probó usando la realización, incluso aumentada con axiomas de la inducción o formas sofisticadas de detección de bucles. El teorema de incompletitud de la aritmética es sin duda el más importante resultado de la lógica matemática en la 20 ª Siglo. La analogía con la negación como insuficiencia muestra que el teorema tiene importancia similar para la relación entre la verdad y la prueba de la razón humana en general. Conclusiones Hay dos maneras de entender las creencias condicionales. Una forma es entenderlos como representación de la estructura semántica de todos los hechos atómicos que se pueden derivar de ellos por medio de razonamiento hacia adelante. Esta semántica estructura es el modelo mínimo de los condicionales, que determina la verdad (O falsedad) de todas las demás condenas expresadas en el mismo idioma. El otro manera de entender las creencias condicionales es tan bicondicionales disfrazados. La primera, que se analiza en el capítulo adicional A2, A3, A4 y A6, es sin duda más fundamental. En él se especifica la noción de verdad contra los cuales han de ser juzgados por la solidez todos los métodos de prueba y Integridad. La segunda forma es la forma habitual de tratar de probar tales frases verdaderas. Es el sonido, pero incompleta, incluso aumentada con axiomas de inducción. Así, ambas formas de entender condicionales tienen su lugar. La Primera manera identifica el objetivo, que es determinar la verdad. La segunda forma busca lograr el objetivo de manera constructiva mediante finitos. Sin embargo, no siempre es fácil distinguir los dos enfoques separados. Para ejemplo, el procedimiento de ALP de la A6 capítulo adicional, que está diseñado para generar y determinar la verdad en los modelos de mínimos, es una modificación de la Página 217 216
  • Procedimiento de prueba de IFF para mostrar consecuencia lógica de razonamiento bicondicionales. Página 218 217
  • Capítulo 16 Lógica Computacional y la selección Tarea En el capítulo 2 vimos que los estudios psicológicos de la tarea de selección tienen ha utilizado para atacar a la idea de que el pensamiento humano implica un razonamiento lógico, y para apoyar la afirmación de que el pensamiento utiliza algoritmos especializados en su lugar. Yo argumentaron que estos ataques no tienen en cuenta la relación entre la lógica y la algoritmos, tal como se expresa por la ecuación: algoritmo especializado = conocimiento especializado + razonamiento de propósito general. Conocimiento especializado se puede expresar en forma lógica, y de propósito general razonamiento puede ser entendida principalmente en términos de avance y retroceso razonamiento integrado en un ciclo de observar-pensar-decidir-actuar de agente. También argumenté que muchos de los estudios que critican el valor de la lógica en el pensamiento humano no distinguir entre el problema de la comprensión frases del lenguaje natural y el problema de razonar con formas lógicas. Esta distinción y la relación entre ellos también se pueden expresar por una ecuación: comprensión del lenguaje natural = traducción a la forma lógica + razonamiento lógico. Vimos que las sentencias lingüísticas, incluso naturales ya aparentemente lógica formar deben interpretarse, con el fin de determinar, por ejemplo, si se faltan las condiciones, o si podrían ser el inverso de su destinado significado. Debido a la necesidad de realizar esta interpretación, los lectores suelen utilizar sus propios objetivos de antecedentes y creencias, para ayudar a identificar la destinado forma lógica de la declaración del problema del lenguaje natural. Sin embargo, incluso después de tener estos problemas de representación y interpretación en cuenta, sigue existiendo el problema de razonamiento con la dando como resultado formas lógicas. Este problema es el tema de este capítulo. Una forma abstracta de la tarea de selección Supongamos que un agente se ha dicho que una sentencia que tiene la forma lógica: si P entonces Q. debe ser cierto, pero podría ser falso. Supongamos, además, que P y Q están abiertas predicados que son directamente observables. La forma de resumen de la tarea de selección Página 219 218
  • es determinar cómo el agente debe responder a las diversas observaciones de la valores de verdad de estos predicados. Voy a argumentar que esta es una forma natural de la presentación de la tarea de selección de un agente en el contexto del ciclo del agente. Debido a que el agente cree que el deber ser condicionada para ser verdad, es natural que el agente a utilizar el condicional para asimilar observaciones derivando sus consecuencias. Pero debido a que el agente cree que la condición podría ser falsa, es también natural que el agente observar activamente si las consecuencias que debe ser cierto si el condicional es cierto son realmente ciertas. En nuestro modelo de agente, la respuesta del agente depende de si el agente interpreta el condicional como un objetivo o como una creencia. Si el agente lo interpreta como unameta, entonces la posibilidad de que el objetivo podría ser false significa que el estado de el mundo no podrá cumplir con la meta. Sin embargo, si el agente lo interpreta como una creencia, a continuación, la posibilidad de que la creencia podría ser false significa que la creencia no pueden adaptarse a la situación del mundo. Pero la lógica clásica no distingue entre las metas y creencias. De acuerdo con la lógica clásica, las respuestas correctas son: A partir de una observación de P deducir Q.(Modus ponens) De la observación de no Q deducir no P. (modus tollens) Sin embargo, en los estudios psicológicos de algunas variantes de la tarea de selección, incluyendo la versión original de la tarjeta, la mayoría de la gente: De la observación de P deducir Q. (modus ponens) De la observación de Q deducir P. (afirmación del consecuente) Ellos realizan correctamente modus ponens, pero cometen el error de afirmación del consecuente, y no realizan modus tollens. En teoría, hay una respuesta adicional que podían hacer: De la observación de no Pdeducir no Q. (negación del antecedente) Sin embargo, la mayoría de la gente hace esta inferencia sólo en raras ocasiones. El reto es explicar por qué la mayoría de la gente razonar correctamente en algunos casos, y aparentemente incorrectamente en otros casos. Parte del problema, por supuesto, es que las pruebas psicológicas asumir que los sujetos tienen un concepto claro de inferencia deductiva. Pero hemos visto que incluso Sherlock Holmes tenía problemas deducción distinguir la abducción. Y también hemos visto que hay buena razón para este problema, ya que el secuestro puede ser realizada por deducción si condicionales se entienden como bicondicionales. Esto explica por qué mayoría de los sujetos cometen la falacia deductiva de afirmación del consecuente, lo cual no es una falacia en absoluto, si se tienen en cuenta estas consideraciones. Voy a argumentar que, dada la forma abstracta por encima de la tarea de selección: Page 220 219
  • • Modus ponens (modus operandi )es fácil, no importa si la condición es interpretado como un objetivo o como una creencia, porque en ambos casos, hacia adelante razonamiento Q se deriva de una observación de P. • Afirmación del consecuente es una inferencia correcta si el condicional se interpreta como la única creencia que implica su conclusión. Es justificada, ya sea por secuestro aunque sólo se interpreta en el meta- idioma, y por la formulación de la bicondicional condicional si sólo se interpreta en el idioma objeto. Sin embargo, no se justifica si la condición se interpreta como una meta. • Modus Tollens es difícil si la condición es interpretado como una creencia, sobre todo porque es necesario conectar una observación positiva Q ' con la negación no Q de la conclusión de la condicional si P entonces P. En muchos casos, esta conexión debe ser hecha a través de un tácita restricción fondo si Q y Q ', entonces falsa. En tales casos, modus tollens es más fácil si el condicional es interpretado como una meta, porque entonces es natural que la razón por adelantado de obervations y compilar la condicional y la restricción en el formulario si P y Q ', entonces falsa. Representado en esta forma, el condicional puede derivar fácilmente si P entonces falsa, es decir, no P de la observación Q '. • Negación del antecedente es una posibilidad teórica si el condicional se interpreta como la única condición que implica su conclusión, pero es hecha más difícil por la necesidad de derivar la conclusión negativa no P de una observación algo positivo P '. Podría decirse que la necesidad tanto de interpretar el condicional como la única condicional y para derivar un negativo conclusión hace que la negación del antecedente más duro y por lo tanto menos probables. Una representación más precisa de la tarea de selección La forma abstracta de la condicional si P entonces Q es sólo una aproximación a los condicionales en los experimentos psicológicos. Sería más preciso para que los represente en la forma: si X tiene un valor para la propiedad u p entonces X tiene un valor v de la propiedad q. Por EJEMPLO: si una tarjeta X tiene letra d en el lado letra a continuación, la tarjeta X tiene el número 3 en el lado número. si una persona X es el consumo de alcohol en un bar entonces la persona X tiene la edad por lo menos dieciocho años de edad. Página 221 220
  • En muchos casos, las propiedades py q tienen solo un valor para un determinado valor de X19 . Por ejemplo, una tarjeta tiene una sola letra en el lado de una carta tarjeta, y sólo un número a la cantidad de la tarjeta. En el Caso de la propiedad q, esto puede ser expresado como una restricción de integridad: si X tiene un valor V de propiedad q y X tiene el valor W de propiedad q entonces W es idéntica a V. donde el predicado es idéntica a la definida por la cláusula: X es idéntica a X. Por EJEMPLO: si una tarjeta X tiene el número N en el lado del número y la tarjeta X tiene el número M en el lado número entonces N es idéntica a M. Vamos a ver que necesitamos estas restricciones de integridad - o algo como ellos - para derivar conclusiones negativas a partir de observaciones positivas. A Similares limitación se mantiene para la edad de una persona: si una persona X tiene edad de por lo menos dieciocho años de edad y la persona X tiene la edad de dieciocho años de edad 'entonces' falsa. Estas restricciones de integridad son similares a las limitaciones: si predicado y contraria-predicado devuelve false. que utilizamos para razonar con la negación al realizar el secuestro, y que nos trataron como una especie de meta. Ahora consideraremos con mayor detalle el caso en el que el condicional es interpretado como una creencia, y después el caso en el que el condicional es interpretado como una meta. El condicional interpretarse como una creencia. ------------------------------------------------------------- 19 En matemáticas esto significa que la relación X tiene el valor V de la propiedad q es un relación funcional, en la que normalmente por escrito q(X) = V, donde q es ahora una función Símbolo. Página 222 221
  • Si un agente de la condicional entiende como una creencia, y tiene razones para dudar la creencia, entonces el agente puede probar la creencia mediante la comprobación de sus consecuencias. Siestas consecuencias no son ya derivable de otras creencias, y si se son observables, entonces el agente puede intentar observar las consecuencias a confirmar o refutar la creencia. Por ejemplo, en la versión de la tarjeta de la selección tarea, si el agente observa lo que está en un lado de una tarjeta y concluye lo debe o no debe estar en el otro lado de la tarjeta, entonces el agente puede resultar a la tarjeta de observar activamente si la conclusión es realmente cierto. La situación es similar a aquella en la que una observación puede ser explica por una hipótesis. El agente puede poner a prueba la hipótesis mediante la comprobación de suConsecuencias. Observando que una consecuencia es cierto añade al peso de evidencia a favor de la hipótesis. Sin embargo, la observación de que es una consecuencia falsa refuta la hipótesis de una vez por todas, y lo excluye de más consideracion. Por lo tanto, si la validez de la creencia condicional está en duda, luego hacia adelante razonamiento a partir de una verdadera observación de las consecuencias de la creencia y la observaciónque una consecuencia es cierto aumenta la confianza en la creencia. Pero en el caso de los una creencia condicional con variables cuantificadas universalmente, una verdadera consecuencia no valida la creencia, ya otras instancias de la creencia puede ser falsa. Por otra parte, la observación de un solo falso consecuencia refuta la creencia de siempre. En versiones concretas de la tarea de selección, es habitual formular las instrucciones para alentar a las observaciones de las consecuencias que pueden falsificar la condicional, y desalentar las observaciones que sólo puede confirmar que una instancia de la condicional es verdadero. Modus ponens. En Lógica Computacional, creencias condicionales se usan para razonar tanto hacia atrás como hacia adelante. En particular, dada una observación (pasiva) de un predicado positive P, el razonamiento hacia adelante con la condicional si P entonces Q deriva la conclusión positive Q. Este es un clásico correcta aplicación de los modus ponens (junto con las instancias de las variables en el condicional sea necesario para que coincida con la observación con la condición P). Si se observa la conclusión de Q, y hay una razón para comprobar Q, porque hay una cierta duda sobre si el condicional es realmente verdad, entonces la agente puede observar activamente si Q es cierto. Si Q no puede ser cierto, entonces el condicional es falso. Si Q es cierto, entonces la instancia de la correspondencia condicional observaciónP es cierta (aunque otros casos pueden ser falsas). Afirmación del consecuente. En Lógica Computacional, condicionales también son utilizado para explicar las observaciones. Teniendo en cuenta la observación de Q, el razonamiento hacia atrásderiva P como una explicación candidato Q. Esta derivación puede ser visto tantoel secuestro con el condicional si P entonces Q, y como deducción del Q bicondicional si y sólo si P. En la lógica clásica, esta forma de razonamiento es llama la falacia de afirmación del consecuente. Page 223 222
  • Al igual que en el caso de modus ponens, si P es observable, entonces el agente puede observar activamente si P es cierto. Si P no puede ser verdad, entonces la creencia en su forma condicional no puede explicar la observación, a pesar de que la propia creencia puede ser cierto, pero la creencia en su forma bicondicional es definitivamente falso. Modus Tollens. El principal problema con el modus tollens es que la verdadera observaciones son positivas y no negativas. Conclusiones negativas tienen que ser derivado de observaciones positivas20 .Cuanto más larga sea la derivación y la mayor el número de distracción, derivaciones irrelevantes, más difícil es para el agente para hacer que el necesario, la derivación relevante. La observación positiva en la versión de la tarjeta de la tarea de selección es lahecho: la cuarta carta tiene el número 7 en el lado del número. Para realizar modus tollens con la creencia: si una tarjeta X tiene letra d en el lado letra a continuación, la tarjeta X tiene el número 3 en el lado número. es necesario primero obtener la conclusión negativa: no es el caso de que la cuarta tarjeta tiene el número 3 en el lado número. Pero esta derivación es difícil motivar. ¿Por qué no también obtener la pertinente conclusiones: no es el caso de que la cuarta tarjeta tiene el número 1 en el lado del número. no es el caso de que la cuarta tarjeta tiene el número 2 en el lado del número. no es el caso de que la cuarta tarjeta tiene el número 4 en el lado del número. Etc .... Sin embargo, el efecto de modus Tollens se puede conseguir más directamente, sin la distracción de estas conclusiones adicionales, mediante el uso de la integridad restricción: siuna tarjeta de X tiene el número N en la zona de números y la tarjeta X tiene el número M en la zona de números entonces N es idéntica a M. ------------------------------------------------------------------------------------- 20 Una observación negativa también se puede obtener a partir de la falta de hacer un positivo Observacion. Sin embargo, los ejemplos de tareas de selección utilizados consisten único positivo observaciones de las cuales tienen que ser derivados antes operandi "observaciones negativas" Tollens se pueden aplicar. Page 224 223
  • Razonamiento Adelante con la observación: la cuarta carta tiene el número 7 en el lado del número. el uso de la restricción deriva: si la cuarta carta tiene un número M en la zona de números a continuación, la figura 7 es idéntica a M. Razonamiento hacia atrás utilizando el condicional se deriva: si la cuarta tarjeta tiene letra d en el lado letra a continuación, la figura 7 es idéntica a 3. En este punto, el patrón estándar de razonamiento hacia adelante y hacia atrás sugiere que la condición de la cuarta carta tiene letra d en el lado de la carta se debe comprobar antes de derivar la conclusión 7 es idéntica a 3. Sin embargo, esta condición se puede comprobar sólo mediante la realización de una activa Observacion. Pero la observación activa no es necesario si la conclusión es cierto, porque un condicional con una conclusión verdadera es siempre verdad, no importa si sus condiciones son verdaderas o falsas. De hecho, si la restricción había sido en la forma: si una tarjeta X tiene el número N en el lado del número y la tarjeta X tiene el número M en la zona de números y N no es idéntico a M entonces falsa. entonces podríamos comprobarlo en cambio, la condición 7 no es idéntica a 3, con negación como fracaso y la definición de X es idéntica a X. Tendríamos entonces obtener el resultado deseado: si la cuarta tarjeta tiene letra d en el lado carta entonces falsa. es Decir,no es el caso de que la cuarta tarjeta tiene letra d en el lado carta. La única condición a continuación, se puede comprobar mediante la realización de una activa Observacion. Este razonamiento es una variación menor de la tónica habitual: • desplazamiento hacia delante Razón para que coincida con una observación con una condición de un objetivo. • Motivo revés para verificar las otras condiciones. • desplazamiento hacia delante Razón para derivar la conclusión. • Motivo atrás para resolver el Conclusión Page 225 224
  • La derivación también se puede ver como la activación de los enlaces en una gráfica la conexión delimitación y creencias: Podría decirse que, visto en estos términos, la derivación es difícil debido a que el conexión entre la observación positiva y las necesidades de creencias condicionales que hacerse a través de un objetivo restricción / que sólo vagamente relacionado con el planteamiento del problema. Voy a discutir en la siguiente sección que cuando el condicional es interpretarse como un objetivo, la conexión es típicamente más fuerte y la derivación Más Fácil. Consideramos el problema de modus tollens en el caso concreto de la versión original de la tarjeta de la tarea. Sin embargo, consideraciones similares se aplican en otros casos en los que se interpreta el condicional como una creencia. En general la más un agente tiene que trabajar para derivar una conclusión, menos probable es que el agente será capaz de hacerlo. Es mucho más fácil de reconocer una solución de lo que es la generación, porque la generación de una solución requiere seach, pero reconociendo la solución no lo hace. Esto explicaría por qué muchas personas no aplican modus tollens en el tarea de selección, pero aún así reconocer su correcta aplicación cuando lo ven. Negación del antecedente. Un error menos frecuente en la tarea de selección es concluyen no Q a partir de una observación de no P. Por un lado, la inferencia puede justificarse por las mismas razones que la afirmación del consecuente puede ser justificada. Por otro lado, la inferencia es difícil por las mismas razones que los modus tollens es difícil. Sin embargo, ya que no es un problema importante en la selección tarea, ignoramos aquí. Página 226 225
  • Conclusiones. Así, si la condición se interpreta como una creencia, entonces el razonamiento con la Lógica Computacional en el ciclo agente es compatible con la psicológica Los estudios de la actuación humana en la tarea de selección. En tanto Computacional La lógica y el razonamiento humano, elmodus ponens y la afirmación del consecuente son sencillas.Modus Tollens es posible pero difícil, sobre todo porque derivar conclusiones negativas de las observaciones positivas es difícil.Denegación de el antecedente, también es posible pero difícil. Voy a argumentar en la siguiente sección que tollens modus suele ser más fácil si el condicional se interpreta como una meta. El condicional interpretarse como una meta. En este libro, hemos visto una gran variedad de usos de los objetivos condicionales de un agente. Su uso principal es ayudar a la agente de mantener un personal armoniosa relación con el estado cambiante del mundo. Sin embargo, los objetivos condicionales También puede servir a una función secundaria de ayudar a mantener la armonía en el la sociedad de los agentes en su conjunto. En ambos casos, los objetivos condicionales regulan la comportamiento de los agentes, tanto las acciones de generación y evitar que cambie la Estado del Mundo. En los ejemplos de tanto la versión de la barra de la tarea de selección y el las medidas de seguridad en el metro de Londres: si una persona está bebiendo alcohol en un bar, 'entonces' la persona es Por lo Menos Dieciocho años de edad. si sin pasajero lleva Una mochila en do Espalda, a continuacion, el pasajero lleva Una Etiqueta con la letra A en do Frente. es natural para entender el condicional como una limitación social. Un agente puede utilizar la restricción para controlar los estados del mundo observando si instancias de la restricción son verdaderas o falsas. Observaciones de casosfalsos violar la meta / restricción. Observaciones de losverdaderos casos cumplen con la objetivo / restricción. En las sociedades bien regulados, los agentes normalmente se ajustan a las normas y violaciónes son excepcionales. Por lo tanto, en las formulaciones de hormigón de la selección tarea, en situaciones en que el contexto deja claro que la condición es ser interpretarse como un objetivo, no es necesario hacer hincapié en que la tarea es detectar violaciónes, ya que la prevención de violaciónes es el objetivo normal de esos objetivos. En Informática, restricciones de integridad realizan una función similar en el monitoreo actualizaciones de base de datos. Voy a argumentar que, cuando un agente interpets la tarea de selección como una de supervisar el cumplimiento de un objetivo condicional, entonces las inferencias que son fácil en Computación Lógica son los que también son correctas de acuerdo con el las normas de la lógica clásica. Los dos problemas principales son para explicar por qué Página 227 226
  • afirmación del consecuente no se aplica y por qué modus tollens es fácil. Pero primero tenemos que comprobar que el modus ponens es fácil. Modus ponens. El patrón general de razonamiento con los objetivos condicionales es razonar hacia adelante de un hecho o supuesto de que coincide con una condición de la meta, hacia atrás para verificar las otras condiciones de la meta y, a continuación, hacia delante un paso para derivar la conclusión. Este patrón de razonamiento incluye la clásicamente correcta aplicación del modus ponens como el caso especial en el que el objetivo no tiene otras condiciones que deben verificarse. Si el objetivo condicional es una meta personal de mantenimiento, entonces la conclusión es una meta de logro, que el agente puede tratar de resolver por atrás razonamiento y, finalmente, mediante la realización de acciones. Si el objetivo es una condición coacción social, entonces el agente puede intentar activamente para observar si el conclusión es verdadera. Si el agente observa que la conclusión es verdadera, entonces la instancia de la coacción social provocada por la observación inicial o hipótesis se cumple, pero si el agente observa que la conclusión es falsa, entonces se viola la restricción social. Afirmación del consecuente. Si el condicional si P entonces Q se interpreta como una creencia, luego hacia atrás razonamiento, ya sea directamente con la condicional o con la bicondicional se puede utilizar para derivar P como una explicación de una observación de Q. Sin embargo, si la tarea se interpreta como el control de la verdad de la condicional entenderse como una meta, entonces la observación de que Q es verdadera confirma inmediatamente que el condicional si P entonces Q es cierto. No heno punto en la observación activa si P es cierto, ya que el valor de verdad de P no tiene influencia sobre el valor de verdad de la condicional. En otras palabras, no hay observación del valor de verdad de P puede descubrir una violación de la condicional. Modus Tollens. Sostuve antes que los modus tollens es difícil cuando el condicional se interpreta como una creencia, sobre todo porque es difícil obtener conclusiones negativas. Ahora voy a argumentar que la derivación de la negativa conclusiones normalmente es más fácil cuando la condición se interpreta como una meta. El argumento es apoyada por la experiencia con el problema de la comprobación restricciones de integridad en Informática. En Informática, comprobación de la integridad es una operación costosa, que necesita a realizar cada vez que la base de datos se actualiza. Debido a que muchos diferentes restricciones de integridad pueden ser afectados por una sola actualización, que es común a optimizar las limitaciones haciendo la mayor cantidad de razonamiento con antelación. Para este propósito, una optimización común es la de convertir las reglas de condición-acción en reglas de eventos de condición-acción. La optimización es tan común, de hecho, que muchos sistemas, incluyendo bases de datos activas (Widom y Ceri, 1996), permiten reglas sólo en forma de eventos de condición-acción. Página 228 227
  • Sin embargo, la conversión más general de objetivos condicionales en el evento- formulario condición conclusión puede realizarse mecánicamente mediante el razonamiento en Avanzar. Por ejemplo, la meta de mantenimiento: si hay una emergencia entonces obtener ayuda se puede convertir en: si hay llamas entonces pida ayuda. si hay humo entonces obtener ayuda si una persona ataca a otra a continuación, obtener ayuda. si alguien se enferma gravemente entonces obtener ayuda. si hay un accidente y luego pedir ayuda. El razonamiento que participan en este ejemplo se ilustra en el capítulo 9 y es formalizada en el Capítulo A5. Pero nótese que la reducción en el capítulo 9 de la conclusión de obtener ayuda para acciones atómicas no afecta a la eficiencia de la misma medida como la reducción de la condición de que haya una emergencia. La ventaja de eficiencia de las reglas convertidos es que pueden ser provocada directamente porción Observaciones Externas pecado la necesidad de la Razón Hacia Delante estafadores Las Creencias Intermedias.La desventaja es que en algunos casos la número de reglas convertidas puede llegar a ser excesivamente grande. En el caso de la meta condicional en la tarea de selección, si la derivación de conclusiones negativas de observaciones positivas es por medio de una restricción de la forma si Q y Q ', entonces falsa , entonces esta optimización puede ser realizada por activando el enlace entre el condicional y la restricción en el avance de la las observaciones de entrada. Esto compila el objetivo condicional inicial en un la negación: Objetivo condicional:si P entonces Q. Restricción:si Q y Q ', entonces falsa. Compilado objetivo:si P y Q ', entonces falsa. O de forma equivalente:no es el caso de que P y Q '. En esta forma, una observación que Q ' es verdadera desencadena el objetivo compilado, el cual inicia una observación activa del valor de P . Si P es verdadera entonces Q ' viola el objetivo condicional. Si P es falsa entonces Q ' cumple el objetivo condicional. Es no bastante simples modus tollens , pero es el comportamiento asociado modus Tollens , es decir, observando activamente el valor de verdad de P , dada una observación de lo contrario de Q . Por ejemplo, en la versión de la barra de la tarea de selección: Página 229 228
  • Objetivo Condicional: si una persona X está bebiendo alcohol en un bar Entonces la persona X tiene edad menor de 18 años de edad Restricción:si una persona X has age at least eighteen years old Y la persona X has age under eighteen years old entonces falsa. Compilado objetivo: si una persona X is drinking alcohol in a bar and the person X has age under eighteen years old entonces falsa. O de forma equivalente: no es el caso de que una persona X es el consumo de alcohol en un bar and the person X has age under eighteen years old Negación del antecedente. Dado que sólo las creencias, y no metas, se utilizan para explicar las observaciones, no es posible concluir no Q de una observación de no P. En particular, no existe ninguna relación entre: Objetivo condicional:si P entonces Q. Restricción:si P y P ', entonces falsa. donde P ' es lo contrario de la P . Conclusiones . Así, si la condición se interpreta como una meta, entonces tampoco afirmación del consecuente , ni la negación del antecedente es aplicable, y modus ponens es sencilla. Modus Tollens es fácil en el marco del supuesto de que el enfoque en la comprobación de violaciónes fomenta el razonamiento en antelación, recopilando la meta en una forma que hace más fácil de violaciónes detectar. Esta suposición sobre la compilación el objetivo es similar al argumento de (Sperber et al , 1995), que los sujetos son propensos a razón de conformidad con la lógica clásica y realizar modus tollens , si interpretan el condicional si P entonces Q como una negación: es decir,no es el caso de que P y no P. o de forma equivalentesi P y Q no se falso. Este análisis de la tarea de selección también es compatible con la evolución vista la psicología que la gente tiene un algoritmo de detección de tramposos incorporado. Sin embargo, en Lógica Computacional, detección de tramposos es sólo un caso especial de detectar violaciónes de las restricciones de integridad social. Aplicado a la versión de la barra de la tarea de selección compilado en la forma: Página 230 229
  • si una persona X es el consumo de alcohol en un bar y la persona X tiene la edad de dieciocho años de edad entonces falsa. integridad de propósito general comprobar monitores observaciones que coinciden con uno de los las condiciones de la restricción. Teniendo en cuenta la observación de una persona que bebe el alcohol, el agente puede intentar observar activamente la edad de la persona, y si edad de la persona menor de dieciocho años de edad, entonces el agente puede inferir que hay ha habido violación de la portería. Del mismo modo, dada una observación de una persona que es menor de dieciocho años de edad, el agente puede comprobar activamente si el persona está bebiendo alcohol, y si lo es, entonces el agente puede inferir de manera similar a violación. Las medidas de seguridad reconsiderados Empecé el capítulo 2 con el ejemplo imaginario de mejorar la seguridad en la Metro de Londres: si un pasajero lleva una mochila en su espalda, a continuación, el pasajero lleva una etiqueta con la letra A en su frente. Para resolver la tarea de selección en este ejemplo, el simple análisis de este capítulo necesita ser perfeccionado. Yo no creo que haya ninguna duda de que el condicional en este ejemplo es un restricción social. No hay problemas con el modus ponens , afirmación de la consecuente o negación del antecedente . Pero ¿qué pasa modus tollens ? Al igual que en todos los otros ejemplos, el principal problema es derivar un negativo conclusión a partir de una observación positiva. Usted puede notar, por ejemplo, que un persona en el metro tiene una mochila a la espalda, se acompaña de una perro o fumar un cigarrillo. Pero no tiene en cuenta de manera espontánea que la persona no tiene la letra A inmovilizada en su frente, no se acompaña de una scottish terrier o no está fumando un Marlboro. He argumentado en este capítulo que, para obtener el efecto de modus tollens , es necesario conectar una observación positiva pasiva Q ' con un negativo conclusión no q . sugerí que, en muchos casos, la conexión necesaria es a través de un fondo de limitación tácita si Q y Q ', entonces falsa . Pero, ¿existe una restricción tal en este ejemplo? Por ejemplo, la restricción: si una persona X tiene una letra L en la parte delantera y la persona X tiene una letra M en el frente entonces L es idéntica a M. obviamente no es lo suficientemente bueno. ¿Qué pasa si la persona está usando un símbolo de pazen su frente? ¿O es en topless? O está oscureciendo su frente con una réplica romana Página 231 230
  • proteger? Hay demasiadas las posibilidades de contar como el contrario Q ' de la conclusión Q . Para obtener el efecto de modus tollens tenemos que compilar el condicional en una forma que puede ser desencadenada por una observación positiva relevante, pasivo. El más simple tal representación es probablemente: si una persona es un pasajero en el metro y la persona que lleva una mochila en su espalda, y la persona que se no lleva una etiqueta con la letra A en su frente entonces falsa. El es una pequeña variación de la forma si P y Q no se false identificado por (Sperber et al , 1995) como facilitar la aplicación del modus tollens. Teniendo en cuenta esta forma compilada del condicional y una observación positiva de un pasajero en el metro, se puede observar activamente tanto si el persona está llevando una mochila en la espalda o si lleva la letra A en su frente. Si es más fácil para comprobar la última de estas dos condiciones, y se no respeten la letra A en su frente, entonces usted debe comprobar la otra condiciones, para ver si tiene una mochila en su espalda. Si no, entonces el condicional ha sido violado. Este es el comportamiento asociado con el clásico modus tollens. El lector que estudia Capítulo A6 y presta mucha atención a la análisis del modus tollens para la versión de la tarjeta de la tarea de selección en este capítulo apreciará que lo que está involucrado en ambos de estos ejemplos es una regla de inferencia de la forma: Dada una restricción de integridad de la formasi P entonces Q o R derivar la restricción de integridadsi P y Q no luego R. para el caso especial en el que R es simplemente falsa . Esta regla de inferencia es lo contrario de la negación regla de reescritura del Capítulo A6. Lo que el ejemplo muestra medida de seguridad es que las reglas de inferencia de Necesita Lógica Computacional ser refinado para tratar ciertos casos de negación, pero en su forma actual son bastante cerca de lo que se necesita en problemas como la tarea de selección. Conclusiones La tarea de selección es un desafío digno para cualquier teoría del razonamiento humano. En este capítulo, he argumentado que, con ciertas calificaciones Lógica Computacional incorporado como componente pensando en el ciclo agente es capaz de reunión ese desafío. Lógica Computacional explica dos casos en los que gente de la razón aparentemente incorrecta de acuerdo a las normas de la lógica y los casos clásicos donde razonar correctamente. También explica por qué las personas podrían ser capaces de Página 232 231
  • reconocer una solución correcta, incluso cuando no son capaces de producirla a sí mismos. He argumentado que este análisis de la tarea de selección es compatible con otros análisis, lo más notablemente con la de (Sperber et al , 1995), pero incluso con que de (Cosmides, 1985, 1989) si generosamente entiende. Pero como el ejemplo de las medidas de seguridad imaginarias en la London muestra subterráneas, las reglas de inferencia de la lógica computacional necesitan más elaboración. Es posible que la tarea de selección y otra psicológica estudios de razonamiento humano pueden ayudar a sugerir algunas de las maneras de llenar los detalles. Página 233 232
  • Capítulo 17. Meta-lógica ¿Quieres salir adelante en el mundo, mejorar el mismo, y ser más inteligente de lo que ya son? Si es así, meta-lógica es lo que necesita. Meta-lógica es un caso especial de metalenguaje. Un meta-lenguaje es unlenguaje utilizado para representar y razonar acerca de otro idioma, llamadolenguaje objeto . Si el idioma objeto es una forma de lógica, a continuación, el meta-lengua también se llama meta-lógica . Por lo tanto, este libro es un ejemplo de lael uso de meta-lógica para estudiar el idioma objeto de la Lógica Computacional. Sin embargo, en este libro usamos meta-lógica , no sólo para estudiarLógica Computacional, pero para hacerlo por sí Lógica Computacional. En otraEs decir, el lenguaje de la meta-lógica, tal como se entiende en este libro, es tambiénLógica Computacional. Así, parafraseando el primer párrafo de este capítulo, siquieres ser más inteligente, usted debe usar la lógica computacional comometa-lógica para pensar sobre el pensamiento. De hecho, incluso si están satisfechos con su nivel de inteligencia, quepuede utilizar meta-lógica para simular el pensamiento de los otros agentes, ya sea quecreen que son más o menos inteligente que tú. Por ejemplo, unainteligente zorro podría utilizar meta-lógica para simular la forma de pensar de un cuervo estúpido. Ya nos hemos referido a algunas de las aplicaciones de la meta-lógicaYa en el capítulo 3, en el que usamos para representar a la definición de la verdad. NosotrosTambién se utiliza en el capítulo 6, para representar los efectos del párrafo 1.1 y lasub-objetivo de satisfacer al Secretario de Estado, y en el capítulo 13, para representarel cálculo de situaciones y cálculo evento. En este capítulo, nos centraremos en suutilizar para representar y razonar sobre el razonamiento. He aquí un ejemplo simple, enque los términos meta-lenguaje P, (P si Q), Q y (P y Q) Nombre de objeto sentencias del lenguaje. Los paréntesis se utilizan para evitar ambigüedades: meta1:un agente cree P si el agente cree (P si Q) y el agente cree P. meta2:un agente cree (P y Q) si el agente cree que P y el agente cree Q. El ejemplo puede parecer bastante inútil, pero es una base sólida sobre la queotros ejemplos más elaborados se pueden construir. Pero incluso en este caso simple, laejemplo ilustra cómo un agente puede ser consciente de su propio pensamiento, aunqueque el pensamiento no puede ser muy emocionante.Variantes más elaboradas de este ejemplo tienen amplia difusión-, su uso práctico enComputing, para poner en práctica los meta-intérpretes , que son los programas de ordenadorescrito en un meta-lenguaje para implementar un lenguaje-objeto. Típicamente, la lenguaje-objeto implementado de esta manera ofrece algunas características deseables falta del propio metalenguaje. Página 234 233
  • En Inglés, es común el uso de las comillas para distinguir oraciones y otras entidades sintácticas de sus nombres. Así, por ejemplo, "María" es la Nombre de María, y "María es un agente inteligente" es el nombre de la frase dentro de las comillas. Sin embargo, en muchas aplicaciones prácticas en Informática, se resulta que las comillas y otros dispositivos de nombres no son necesarios, porque el contexto deja claro si una expresión pertenece a la lenguaje-objeto y el metalenguaje. Aquí es un ejemplo del uso de meta-lógica para poner en práctica a nivel de objeto razonamiento con disyunción (P o Q), sin necesidad de utilizar disyunción en el meta- idioma. meta3:un agente cree P si el agente cree (P o Q) y el agente cree (no Q). Los términos o y no en este meta-frase no son conectivas lógicas en la meta-lenguaje, pero son nombres de conectivas lógicas en el lenguaje-objeto. Usaremos meta3para resolver el rompecabezas de hombre sabio más adelante en este capítulo. Nosotrostambién tendrá que razonar que si un agente observa si un hecho es cierto, a continuación, el agente cree que el resultado de la observación. En la solución de la rompecabezas de hombre sabio, es necesario este razonamiento sólo para el caso de una negativa observación, que es una instancia de la negación como fracaso: meta4:un agente cree (no Q) si el agente observa si Q y no (Q tiene). Aquí la expresión no se produce tanto a nivel de objeto y meta-nivel. La primera aparición de no nombra al conector lógico no del objeto- idioma pero la segunda ocurrencia de no es un conector lógico en el metalenguaje. Este uso de la misma sintaxis para el lenguaje objeto y meta- lenguaje se llama ambivalente sytax. No es ambigua, siempre que el diferentes usos se pueden distinguir por su contexto. La semántica de la creencia Sin el uso de comillas o cualquier otro dispositivo para nombrar frases, meta-lógica parece una lógica modal. En la lógica modal, cree que es un conector lógico como las conectivas si y y . Aún más notable, la axiomas de la meta creencia1y meta2en el meta-lógica son prácticamente indistinguibles a partir de los axiomas de la creencia en la lógica modal. Pero meta-lógica y la lógica modal tienen semánticas diferentes. La semántica de la lógica modal de la creencia es similar a la del mundo posible semántica de tiempo, lo que hemos discutido brevemente en el capítulo 13. En la lógica modal, sentencias se les da un valor de verdad en relación con un posible mundo W integrado en Página 235 234
  • una colección de mundos. En tal una colección de mundos posibles, un agente cree una proposición P en un mundo posible W, si P es cierto en todos los posibles mundo accesible al agente de W. En el meta-lógica, un agente cree que P si P es una creencia en el idioma del agente del pensamiento. Con esta semántica meta-lógica de la creencia, la meta meta-creencias1y meta2 son literalmente falsas , porque no tienen en cuenta ellimitaciones de agentes reales en la práctica. Por esta razón, la cree meta-predicado que se podría llamar mejor la puede-ser-se muestra en la teoría predicado. En esteAl respecto, es similar a la negación como fracaso, que podría igualmente ser llamadopuede-no-ser-se muestra en la teoría. La relación entre la lógica modal y meta-lógica de la creencia es uncuestión compleja, de la que aún no existe un acuerdo general. Sin embargo, enComputing, la combinación de la sintaxis ambivalente con meta-lógica semántica ha demostrado ser muy útil en la práctica. Por esta y otras razones,es la representación de la creencia de que usamos en este capítulo. ¿Cómo hacer una buena impresión Supongamos que usted cree: mary se impresiona con una persona mary si cree que la persona está bien criado . mary cree que todo el que habla Inglés de la reina y tiene un carácter noble es bien criado. O, dicho de la segunda frase más precisa: mary cree ((una persona está bien criado si la persona habla Inglés de la reina y la persona que tiene un noble personaje) es válido para todas las personas). Intuitivamente, se deduce que María quedará impresionado con usted si cree Puedes hablar Inglés de la Reina y tener un carácter noble. ¡No importasi usted realmente hablar de la reina Inglés o no, o si lo hacetener un carácter noble o es un canalla completo. Lo que importa es sólolo que piensa María acerca de usted. Por otro lado, si María creeella se impresiona no es el tema. Se trata de si ella realmente está impresionado de quecuenta. Haciendo estas intuiciones hermético no es ser tan simple como se podría pensar. Entre otras cosas, es necesario pensar que, porque María cree engeneral de que una propiedad se cumple para todas las personas, a continuación, para cada persona que cree en particular, que la misma propiedad se cumple para esa persona. Para esto, es necesario un meta-nivel de creencia extra, como por ejemplo: Página 236 235
  • meta5:un agente cree (S mantiene para una persona) si el agente cree (S vale para todas las personas) Esta creencia es similar al caso de la mitad de la definición de la verdad para el universal frases quantifed mencionados de pasada al final del capítulo 3 y presentado de manera más formal en el Capítulo A2. Al igual que en los capítulos 3 y A2, el meta-creencia puede ser expresada en términos más generales para tipos arbitrarios, y no sólo para losel tipo de personas . Sin embargo, el meta5es más simple y suficiente para nuestra propósitos. Para comprender mejor las consecuencias de sus creencias, ayuda a poner todo las creencias relevantes juntos en el mismo gráfico de conexión. El meta-creencias meta3y meta4no son pertinentes en este ejemplo, por lo que sus conexiones son no se visualiza. Página 237 236
  • El gráfico de conexión se puede simplificar mediante el razonamiento con antelación, seleccionandocualquier enlace y derivar la resolvente, como se describe en detalle en el capítulo A5. Enhecho, varios enlaces incluso se puede activar en paralelo. Supongamos que, en particular, que activamos los dos enlaces entre los tres meta-creencia meta1, Meta2ymeta5. Podemos reemplazar los tres meta-creencias generales por la que resulta más especializada meta-creencia: El gráfico de conexión resultante puede simplificarse aún más, mediante la activación de la restante dos enlaces y derivando: mary se impresiona con una persona mary si cree que la persona que habla Inglés de la reina y María cree que la persona tiene un carácter noble. Ahora, siempre y cuando esté hecho, una persona, entonces esta conclusión es la que buscábamos. ¿Cómo satisfacer la Secretaría de Estado Página 238 237
  • Aquí es otra aplicación de los tres meta-creencia meta1, Meta2 y meta5, pero con un propósito diferente. Supongamos, ahora, que desea pensar como el Secretario de Estado, ya sea porque usted aspira a ocupar su lugar un día, o porque ha solicitado a naturalizarse como ciudadano británico y desea entender lo que va a pensar en su aplicación. Supongamos que, en particular, que desea undertand si el secretario de Estado está convencido de que usted cumplir con los requisitos de la Lista 1 para la naturalización en un 6,1 , que es un problema remanente del capítulo sobre cómo ser un ciudadano británico. Para simplificar, supongamos que su solicitud de naturalización es sobre la base de haber residido en el Reino Unido y no en cualquier servicio pasado o futuro a la corona. Así que las dos disposiciones más relevantes convenientemente simplificados son: segundo1: el secretario de Estado podrá conceder un certificado de naturalización a una persona por el artículo 6.1 sila persona que solicite la naturalización y la persona es mayor de edad y con capacidad y el secretario de Estado considera que la persona cumple con los requisitos de la Lista 1 la naturalización en un 6,1 y el secretario de Estado considera oportuno otorgar a la persona un certificado de naturalización. segundo2: una persona cumple los requisitos de la Lista 1 para la naturalización en un 6,1 si la persona cumple con los requisitos de residencia del párrafo 1.1.2 y la persona que es de buen carácter yla persona tiene suficiente conocimiento de Inglés, galés o gaélico escocés y la persona que tiene conocimientos suficientes sobre la vida en el Reino Unido yla persona tiene la intención de hacer de su vivienda habitual en el Reino Unido en caso de ser concedida la naturalización. El problema es cómo vincular la tercera condición de la primera disposición sec1con la conclusión de la segunda disposición sec2. El problema es similar a la anterior de tratar de determinar si María se impresionó. Obviamente, decir que el Secretario de Estado está convencido de que algo sostiene es otra manera de decir que él cree que algo tiene. Por lo tanto, para simular lo que piensa el secretario de Estado acerca de su solicitud de naturalización, usted puede reemplazar la frase está convencido de que por cree y utilizar cualquier meta-creencias relevantes acerca de las creencias. También es necesario para reflejar un nivel superior, y asume que el Secretario cree que todas las disposiciones de la Ley de nacionalidad británica, y el segundo prestación sec2en particular. Podemos poner todas las disposiciones pertinentes y suposiciones, junto con los meta-creencias relevantes en la misma conexión Página 239 238
  • gráfico. Para evitar el desorden innecesario, las instancias que coincidan con las variables no se muestran. Quizás no sea sorprendente, este gráfico de conexión tiene una estructura similar a el gráfico de conexión para impresionar María: Página 240 239
  • Aquí las cláusulasla meta1y meta2contener enlaces adicionales implícitos e internosentre sus condiciones y conclusiones. El enlace interno en la meta1no eses necesario en este ejemplo, pero el enlace interno en el meta2es necesario activartres veces, para hacer frente a las cuatro condiciones de los requisitos del programa1. Activación de todos, pero el enlace de más arriba nos da la conexión simplificadagráfico, que ahora contiene el enlace previamente perdido entre los dosdisposiciones originales que empezamos con: Para resolver el problema remanente del capítulo sobre cómo ser un británicociudadano, basta con sustituir el término cree en la frase está convencido de que . Una forma más flexible para satisfacer la Secretaría de Estado No te culparía si no encontró estos argumentos totalmenteconvencer. Se podría pensar, por ejemplo, que el Secretario de Estado debeser más flexibles, lo que permite, por ejemplo, una fuerte creencia de que una persona tiene una buenacarácter para compensar una creencia débil que la persona tiene suficienteconocimiento de Inglés, gaélico galés o escocés. Afortunadamente, meta-lógica Página 241 240
  • permite representar tales formas más flexibles de juzgar si una conjunción de condiciones implica una conclusión. Por ejemplo, podríamos reemplazar los dos meta-creencia meta1y meta2por: meta1':un agente cree P si el agente cree (P si Q) y el agente cree Q con fuerza S y S> t. meta2': un agente cree (P y Q) con la fuerza S si el agente cree P que con la fuerza SP y el agente cree Q con fuerza SQ y SP+ SQ= S. Si está familiarizado con las redes neuronales del cerebro, verá unaparecido entre dichas redes y meta1'Y meta2». La condición S> T es similar a la exigencia de que, para una neurona al fuego, la fuerza de laentradas a la neurona debe superar un cierto umbral t. La suma SP+ SQ= S corresponde a la suma de los puntos fuertes de todas las entradas de una neurona. La analogía red neuronal podría llevarse a cabo más allá, mediante la asociación con los pesos las condiciones de P y Q . Así, por ejemplo, tener buen carácter puede tener un peso mayor que la capacidad de hablar uno de los idiomas nativos británicos. A primera vista, meta1'Y meta2"Puede parecer un largo camino desde un represention de Lógica Computacional como la lengua de los pensamientos de un agente. Pero tenga en importa que una implementación del procedimiento de la prueba gráfico de conexión necesita un estrategia para la activación de los enlaces. Meta1'Y meta2 "Puede ser considerado como unrepresentación aproximada de los mejor primera estrategia esbozada en los capítulos 4y A5. Pero en cualquier caso, que muestran el poder de un meta-lógica sin unnoción explícita de la fuerza de la creencia para representar una lógica a nivel de objeto en el quela fuerza de la creencia es explícito. Los dos sabios En este ejemplo, vamos a investigar a más impresionante uso de meta-lógica simular el pensamiento de otro agente, para resolver un problema que no puede ser resuelto por el pensamiento a nivel de objeto solo. El problema se formula normalmente con un rey y tres hombres sabios. A simplificar el problema y que lo trajeran al día, vamos a considerar una reina y dos hombres sabios versión de la historia. Para evitar cualquier vergüenza a María, John y Bob, nos referiremos a los participantes en la historia simplemente como "la reina", "Hombre sabio" y "sabio dos": Hay dos sabios. Ambos tienen barro en la cara. Cada lata ver el barro en la cara del otro hombre sabio, pero no el barro por su cuenta. Página 242 241
  • La reina les dice tanto que al menos uno de ellos tiene barro en su rostro. Después de un rato, el primer hombre sabio anuncia que él no sabesi tiene barro en su rostro. El segundo hombre sabio, que sabehacer razonamiento meta-nivel, después de una breve pausa, declara conocerque tiene barro en su rostro. Dos hombre sabio puede resolver el problema mediante el razonamiento en dos etapas de la siguiente manera: Paso 1: Sabio el hombre se sabe que tiene barro en la carao Tengo barro en la cara.Así que si el hombre sabio se puede ver que no tengo barro en la cara,luego se sabría que tiene barro en su propia cara. Paso 2: Dado que el hombre sabio no se sabe que tiene barro en la cara,Él no ve que no tengo barro en la cara, ypor lo tanto, hay que ver que yo tengo barro en la cara. Este tipo de razonamiento es un poco más complicado de lo que parece, en parteporque se trata de razonar acerca de conocer y ver. Sin embargo, "ver escreer "y" saber "es un caso especial de" creer "también. Así que elsolución puede ser reformulada en términos de creencia. Este es un gráfico de conexiónrepresentación del razonamiento implicado en el paso 1 formularse en términos decreencia: Paso 1 puede ser dividido en dos sub-etapas. La primera subetapa realizarazonamiento hacia adelante con sabio1y sabio2, Que en efecto reemplaza meta3pormeta3'Y meta 4por meta4». Página 243 242
  • meta3': sabio uno cree sabio uno tiene barro en la cara Si el hombre sabio se cree (no sabia de dos hombres tiene barro en la cara). meta4': sabio se cree (no sabia de dos hombres tiene barro en la cara) si no es sabio dos tiene barro en su rostro. La segunda sub-etapa, que activa el enlace entre meta3'Y meta4», Es una tipo de razonamiento hacia adelante con una suposición: resultado del paso 1: sabio uno cree sabio uno tiene barro en la cara si no es sabio dos tiene barro en su rostro. Paso 2 conecta el resultado del razonamiento en el paso 1 con una sabia del hombre afirmación de que él no sabe si tiene barro en su rostro. Expresado en términos de creencia, esta afirmación tiene dos subpartes: No creo que él tiene barro en la cara, y que no cree que él no tiene barro en su cara. Sólo la primera subparte es relevante para la solución: sabio0:Si el hombre sabio se cree sabio uno tiene barro en la cara entonces falsa. resultado del paso 1: sabio uno cree sabio uno tiene barro en la cara si no es sabio dos tiene barro en su rostro. resultado del paso 2: si no sabio dos tiene barro en la cara y luego falso. El resultado de la etapa 2 es equivalente a: conclusión:sabio dos tiene barro en su rostro. La equivalencia puede justificarse como el razonamiento con la totalidad restricción no sabia de dos hombres tiene barro en la cara o sabio dos tiene barro en el rostro de los capítulos A4 y A6 o el uso de la regla de reescritura negación (Sustituir si no P entonces falso P ) del Capítulo A6. Página 244 243
  • La solución gráfico de conexión se presenta en el estilo de un típico prueba matemática, en lugar de en el estilo de el patrón general de razonamiento dentro del ciclo del agente. Para presentar la solución como una instancia del patrón general, necesitamos un observación para desencadenar el patrón. En realidad, en este ejemplo, hay dos observaciones, la afirmación de la reina que uno de los sabios tiene barro en su afirmación de la cara, y sabio hombre que no sabe si tiene barro en su rostro. Para simplificar, ignoremos la primera observación, ya que en realidad no lleva a ninguna parte (por la misma razón por la que el hombre sabio se dice que no sabe si tiene barro en la cara). Vamos a concentrarnos en cambio en el hombre sabio la respuesta de dos a la segunda observación, expresada en la oración atómica positiva: sabio-1:sabio uno afirma que no sé si (Hombre sabio se tiene barro en la cara) Mientras que en la solución gráfica conexión tomamos la conclusión negativa: sabio0: si el hombre sabio se cree sabio uno tiene barro en la cara y luego falso. como punto de partida, ahora tenemos que derivar la conclusión negativa sabio0 de la observación positiva sabio-1el uso de una restricción adecuada (similar a la derivación en la tarea de selección en el capítulo 16). Intuitivamente, el hombre sabio dos se justifica en la obtención de la conclusión negativa de la observación positiva, si el hombre sabio dos cree que el hombre sabio es asssertion se puede confiar. Esta creencia se puede representar en diferentes niveles de abstracción. Aquí es una representación bastante concreta de la creencia de que sabia el hombre es digno de confianza: sabio-2:si un hombre sabio afirma que no sé si P y el sabio se cree P entonces falsa. Obviamente, esta creencia podría ser derivado de creencias más generales, para los ejemplo de una creencia más general de que todos los sabios son dignos de confianza. Ahora podemos presentar la solución del problema de los dos hombre sabio como un especial caso del patrón general: Observación, sabio-1: sabio uno afirma que no sé si (Hombre sabio se tiene barro en la cara). Adelante con el razonamiento sabio-2: sabio0: si el hombre sabio se cree sabio uno tiene barro en la cara y luego falso. Razonamiento hacia atrás con la meta3para verificar la otra condición de sabia-2: Página 245 244
  • if ((hombre sabio se cree sabio uno tiene barro en la cara) o Q) y el sabio se cree (no Q), entonces falsa. Razonamiento hacia atrás con el sabio1: Si el hombre sabio se cree (no sabia de dos hombres tiene barro en la cara) entonces falsa. Razonamiento hacia atrás con la meta4: Si el hombre sabio se observa si el hombre sabio dos tiene barro en la cara) y no sabio dos tiene barro en la cara y luego falso. Razonamiento hacia atrás con el sabio2: si no es sabio dos tiene barro en la cara y luego falso. O de forma equivalente: sabio dos tiene barro en su rostro. Esta solución es un ejemplo de la pauta general, no se utiliza para derivar un plan de acciones para resolver una meta de logro, generada por la activación de una meta de mantenimiento, pero para generar una explicación de una observación. En instancia de este, el patrón general genera sabio dos tiene barro en la caracomo una explicación de la observación de un hombre sabio afirma que no sé si (hombre sabio se tiene barro en la cara). Combinando Lenguaje-Objeto y meta-Lenguaje No puede haber notado que yo te engañé. Los tres ejemplos de este capítulo no están representados en estricta meta-lógica solo, sino en un combinación de lenguaje-objeto y metalenguaje. Por ejemplo, lafrase: mary se impresiona con una persona simary cree que la persona está bien criado. combina una conclusión a nivel de objeto con una condición meta-nivel. Este combinación lo convierte en un lenguaje mucho más expresivo que un objeto o meta-lenguaje solo. Se hace mucho más simple mediante el uso de una sintaxis ambivalente. Sin embargo, no todas las aplicaciones de meta-lógica pueden beneficiarse de las simplificaciones de la sintaxis ambivalente. Algunas aplicaciones de la meta-lógica sólo tienen sentido si el distinción entre el uso de oraciones y mencionarlas se hace explícito en la sintaxis. La forma habitual de hacer esto en Inglés es el uso de comillas. Pero también es posible nombrar frases y otras entidades sintácticas por símbolos constantes y otras expresiones, como Meta1 - meta5, como es común en Matemáticas. Página 246 245
  • El uso de constantes para nombrar frases hace posible que a penas referirse a sí mismos. La frase autorreferente más famoso es el mentiroso paradoja: Esta frase: esta Oración es falsa. La frase es una paradoja, ya que si bien es cierto, entonces es falso, y si es falsa, entonces es verdad. En la lógica formal, una solución común a este tipo de paradojas es prohibir la libre frases referenciales completamente. Pero la mayoría de oraciones autorreferenciales son completamente inocuo. Por EJEMPLO: Esta frase: Esta frase contiene 37 caracteres. es cierto si se cuentan los espacios, y es falso si no lo hace. De hecho, la prohibición de frases autorreferenciales prohibiría una de las más teoremas importantes de las matemáticas y la lógica de todos los tiempos, Gödel Teorema de incompletitud. La prueba del teorema construye una verdad, pero indemostrable frase autorreferente de la forma: esta frase no se puede demostrar. En la construcción de Gödel, frases y otras expresiones sintácticas, incluyendo pruebas, se nombran mediante un código numérico. Es porque se representan nombres por los números que las sentencias sobre los números pueden referirse a sí mismos. Varios comentaristas, entre los que destacan JR Lucas (1959) y Roger Penrose (1989), en su libro premiado, han argumentado que la Teorema de incompletitud implica que las personas no son máquinas, porque puede reconocer frases verdaderas que una máquina no puede probar. Según Hao Wang (1974), Gödel se celebró también puntos de vista similares. Sin embargo, parece que la mayoría de los lógicos y los filósofos no están de acuerdo con esta interpretación del teorema de incompletitud. Stewart Shapiro (1989), para los ejemplo, señala que, dado cualquier conjunto construible de axiomas de la aritmética a la que se aplica el teorema de Gödel, la construcción de la verdadera, pero frase indemostrable es totalmente mecánico. Esta frase podría añadirse a los axiomas, pero entonces no habría una nueva frase, cierto, pero indemostrable, que también podría añadirse a los axiomas. Este proceso de construcción y añadiendo cierto, pero las sentencias anteriormente indemostrables puede continuar ad hasta el infinito y más allá (Feferman, 1962). Conclusiones y lectura adicional La combinación de objetos, la lógica y la meta-lógica es un conocimiento de gran alcance la representación y la herramienta de resolución de problemas, que puede ser utilizado por los equipos Página 247 246
  • y los seres humanos por igual. En Informática, que se utiliza rutinariamente para poner en práctica más poderoso objeto-idiomas en simples metalenguajes. En el pensamiento humano, permite a las personas a reflexionar sobre sus propios pensamientos y para simular el pensamiento de otras personas. La combinación de objetos, la lógica y la meta-lógica es también la clave para la la prueba del teorema de incompletitud. El teorema demuestra que al ver un lenguaje de objetos, aritmética en este caso, desde la perspectiva de los meta- idioma, es posible resolver los problemas que no pueden resolverse en el objeto idioma solo. Las bases formales de meta-lógica y su combinación con los objetos lógica en un entorno de programación lógica se encuestó en (Perlis y Subrahmanian, 1994), (Hill y Gallagher, 1998) y (Costantini, 2002). Gillies (1996) analiza el significado del teorema de Gödel para la pregunta de si los seres humanos pueden resolver problemas que no se pueden resolver por las máquinas. Página 248 247
  • Conclusiones He hecho un caso de una teoría integral, basado en la lógica de los derechos humanos inteligencia, aprovechando y conciliar una serie de competir de otro modo paradigmas en Inteligencia Artificial y otros campos. El Mas Importante de los estos paradigmas son los sistemas de producción, programación lógica, la lógica clásica y la teoría de la decisión. Unificación de los paradigmas en competencia El ciclo del sistema de producción, debidamente extendido, proporciona el esqueleto de la teoría: el ciclo de observar-pensar-decidir-actuar de agente. También ofrece algunos de los motivos para la identificación de los objetivos de mantenimiento de un agente como la fuerza impulsora de la vida del agente. La programación lógica se abre la puerta a la programación lógica abductiva, en el que las creencias se expresan como los condicionales en forma de programación lógica, y las metas se expresan en una variante de la forma oracional de la lógica clásica. Predicados abierto representan la interfaz entre los pensamientos en la mente del agente y las cosas en el mundo externo. El agente interactúa con el mundo exterior a través de sus observaciones, que se asimila en su web de las metas y creencias, y por medio de las acciones que intenta ejecutar. Decisión teoría proporciona el agente con una teoría normativa para decidir entre alternativas de acción, teniendo en cuenta la incertidumbre y la utilidad de sus resultados esperados. También proporciona un puente a los métodos más prácticos de toma de decisiones. Además de estas principales paradigmas que contribuyen de forma explícita a la lógica- modelo de agente basado en otros paradigmas apoyar el modelo implícito. Las relaciones con otros paradigmas En Informática, el modelo de agente recibe apoyo, no sólo de la lógica programación, bases de datos y razonamientos deductivos defecto, pero también de formas moderadas de la orientación a objetos. Mientras que en extrema orientación a objetos objetos interactúan sólo mediante el envío y recepción de mensajes, en formas moderadas, los objetos son como agentes que interactúan uno con el otro a través del medio de un Entorno Compartido. Sin embargo, el modelo de agente recibe su mayor apoyo de los paradigmas fuera de Informática. La mayoría de estos paradigmas, como pautas para un buen estilo de escritura, (2000) Metodología de sistemas blandos de Checkland, Hammond, Keeney y (1999) Decisiones inteligentes de Raiffa William (1990, 1995), y (2008) Caracterización del barón de pensar como la búsqueda más inferencia, son teorías informales, que son compatibles con el modelo de agente basado en lógica más formal. Page 249 248
  • El modelo de agente también ha sido influenciada tanto por el formal y el informal las teorías de la argumentación jurídica. Esto es más evidente en relación con la basada en reglas teorías que sostienen que el derecho basado en normas promueve la coherencia, la transparencia y replicabilidad. Las normas jurídicas compartir con condicionales lógicos de las propiedades que las reglas no tienen que ser completamente especificadas, puede estar sujeto a excepciones, y puede contener sólo por defecto. En el razonamiento jurídico y muchos otros campos, el razonamiento basado en reglas funciona en junto con el razonamiento basado en casos. Aunque los dos tipos de razonamiento puede parece ser paradigmas en conflicto, se puede argumentar que son Complementaria. Por un lado, las normas suelen ser generados por inducción a partir Casos. Por otro lado, las reglas son refinados mediante la evaluación de su aplicación en casos particulares, y su modificación si sus consecuencias son juzgados como inapropiado. La forma condicional de reglas facilita su modificación, porque las conclusiones inaceptables pueden ser retirados mediante la adición extra de condiciones, y las conclusiones que faltan se pueden agregar mediante la adición de reglas adicionales. Este proceso de utilización de los casos para generar y modificar las reglas es el básico técnica de la programación lógica inductiva (Muggleton y De Raedt, 1994), que es una rama de la máquina de aprendizaje en Inteligencia Artificial. Donald Gillies (1996) argumenta que los logros de la programación lógica inductiva en aplicaciones tales como la generación de sistemas expertos y el descubrimiento de las leyes de la estructura de la proteína tienen implicaciones significativas para el problema de la inducción de la Filosofía de la Ciencia. Por desgracia, he descuidado este aspecto de la Lógica Computacional, así como otras áreas importantes. En particular, aunque me he referido a la necesidad de integrar los juicios de incertidumbre en el componente de toma de decisiones del ciclo del agente, no he explorado las relaciones más amplias entre Computación Lógica y Teoría de la Probabilidad. Gran parte del trabajo enesta área combina el razonamiento probabilístico con la programación lógica inductiva. (De Raedt et al., 2008) contiene un estudio de obra representativa de esta activa área de Investigación. La otra área importante que he descuidado es la relación entreLógica Computacional, redes neuronales y otros modelos conexionistas del cerebro. Aunque he sugerido una interpretación conexionista de gráficos de conexión, la mayor parte del trabajo en esta área ha afectado la relación entre la programación lógica y redes neuronales, a partir de (Hölldobler y Kalinke, 1994) y que incluye (d'Avila Garcez, Broda y Gabbay, 2001) y(Stenning y van Lambalgen, 2008). Una buena visión general de los retos en esta área se puede encontrar en (Bader, Hitzler y Hölldobler, 2006). La lista de estos temas continúa por más tiempo de lo que puedo continuar, y tiene que parar en algún lugar. Pero antes de terminar, me gustaría mencionar brevemente un área de más, lo que es demasiado importante para dejar de lado, y donde la lógica computacional puede ser capaz de contribuir. Página 250 249
  • Resolución de conflictos Hemos visto que los conflictos pueden surgir cuando un agente tiene que hacer una elección entre dos o más acciones o metas: El cuervo quiere comer el queso y cantar al mismo tiempo. El piojo quiere comer y buscar una pareja. Bob quiere seguir siendo amigos con John, pero permanecer fuera de la cárcel. Este tipo de Conflicto dentro de un solo agente es la fuente de resolución de conflictos en los sistemas de producción y el pan y la mantequilla de la teoría de la decisión. Resolución de confictos es lo suficientemente importante cuando sólo hay una persona involucrada, pero puede ser mucho más importante cuando se trata de dos o más agentes: El hombre de la mochila quiere volar el tren, pero los pasajeros que quieren seguir con vida. La zorra quiere tener el queso de cuervo, pero el cuervo quiere comer por sí mismo. Bob quiere quedarse fuera de la cárcel, girando testigo en contra de John, y John se quiere quedar fuera de la cárcel, girando testigo contra Bob. Hemos visto en el ejemplo del dilema del prisionero que los conflictos entre varios agentes puede ser tratado como un conflicto por un único agente que se preocupa tanto de otros agentes como ella se preocupa por sí misma. La Aplicación de los teoría de la decisión de este caso es una forma de utilitarismo: el mayor bien para El Mayor numero de personajes. Pero el utilitarismo desenfrenado no hace nada para proteger a un agente individual o una minoría de agentes cuyos intereses están dominados por la mayoría. La protección de los derechos individuales y de las minorías requiere restricciones, que evitar que la maximización de la utilidad de salir de la mano. Vimos cómo tales restricciones pueden operar en el ejemplo del carro fuera de control en Capítulo 12. El modelo de agente Lógica Computacional combina tanto las limitaciones en acciones individuales y resolución de conflictos para decidir entre alternativas Acciones. Pero también ofrece oportunidades para la resolución de conflictos en el de mayor nivel de la jerarquía de un agente de las metas. Si el conflicto no puede ser resuelto a nivel de la acción, puede ser posible para resolver el conflicto mediante la búsqueda de un forma alternativa de la solución de los objetivos a un nivel superior, y de reducir esos objetivos a las nuevas alternativas de acción que ya no cree un conflicto. Cuanto mayor sea la número de niveles en la jerarquía y el mayor número de alternativas formas de reducir metas a sub-objetivos, más oportunidades hay para evitar y resolver los posibles conflictos. Esta jerarquía de objetivos y subobjetivos está determinada por las creencias del agente. Independientemente de si estas creencias realmente ayudar al agente a alcanzar sus metas depende de si son o no verdad. Cuanto mayor es el número de la verdaderacreencias, mayor será el número de formas alternativas el agente puede intentarlograr sus objetivos y evitar conflictos con otros agentes.Un agente obtiene sus creencias de diferentes fuentes. Algunas de estas creenciaspueden ser programados en el agente desde el nacimiento, pero otros, quizás la mayoría, sonobtenida a través de la experiencia personal y de comunicación con los demás Página 251 250 agentes. Pero diferentes agentes tienen diferentes experiencias, que conducen a
  • diferentes creencias, que pueden conducir a conflictos entre los agentes, incluso cuando el los agentes tienen los mismos objetivos de alto nivel. Por lo tanto, los conflictos pueden ser a menudoreconciliado mediante la conciliación de las diferentes creencias, reconociendo que puede explicar las diferentes experiencias. Este libro ha sido un intento de conciliar los diferentes paradigmas de explicar y guiar el comportamiento humano, sobre todo para conciliar sistemas de producción, programación lógica, la lógica clásica y la teoría de la decisión. En la medida en que ha tenido éxito, se puede ejemplificar el potencial más amplio de Lógica Computacional para ayudar a reconciliar los conflictos en otras áreas. Página 252 251
  • Capítulo A1. La sintaxis de la forma lógica El lenguaje de la lógica computacional utilizado en este libro es un informal y forma de Lógica Simbólica simplificado. Hasta ahora, sino que también ha sido algo vago e impreciso. Este capítulo adicional está destinado a especificar el lenguaje más precisamente. No afecta a la corriente principal del libro, y el lector puede o dejarlo por completo, o volver a ella más tarde. Atomos En todas las variedades de la lógica, el bloque de construcción básico es la fórmula atómica o átomo, para abreviar. De la misma manera que un átomo en la física puede ser visto como un colección de electrones unidos por un núcleo, los átomos en la lógica son colecciones de términos, como "tren", "driver" y "estación", unidas por símbolos de predicados, como "en" o "Stop". Símbolos de predicado son como verbos en Inglés, y los términos son como sustantivos o sintagmas nominales. ¿Dónde hemos estado escribiendo informal: el conductor se detiene el tren en la lógica simbólica, esto normalmente se escribe en la forma: detener (conductor, tren) Aquí el símbolo de predicado se escribe primero, seguido de los términos del átomo, que se llaman sus argumentos, rodeado de paréntesis y separados por comas. Cada símbolo de predicado tiene un número estándar de argumentos, por escrito en un orden fijo, sino arbitrario. Aquí el simbolo detener predicado tiene dos argumentos, con su tema conductor antes de su objeto segundo tren. La ventaja de la forma simbólica de la lógica para escribir átomos es que se distingue de forma inequívoca entre el símbolo y el predicado del átomo de su argumentos, y, además, identifica los diferentes roles (como sujeto o objeto) de sus argumentos de sus posiciones dentro de los paréntesis. Es this precisión que hace Symbolic Logic que permite su tratamiento por ordenador. Sin embargo, esta ventaja se compró a costa de tener que especificar una sobre- componentes del átomo. Por ejemplo, una representación igualmente legítimo de la condena el conductor detiene el tren es la fórmula atómica: sucede (parada, conductor, tren) Esta representación alternativa trata a parar como un término y no como un predicado Símbolo. También es posible, aunque no es muy útil, para representar el mismo frase con un símbolo de predicado tener cero argumentos, por ejemplo como sucede- Página 253 252
  • parar-conductor -tren () escrito más simplemente como sucede ventanilla del conductor de tren. En hecho, la representación que está más cerca a la prevista, significado subyacente de la frase Inglés es una colección de oraciones atómicas: que ocurre (evento-0014) Tipo (event-0014, stop) agente (event-0014, 007) objeto (event-0014, el vuelo-scotsman) isa (007, tren-conductor) isa (el-vuelo-scotsman, tren) Esta representación hace explícito que el conductor 007 es un individuo único, y que el tren es un tren específico con su propia y única de identificación- flying-Scotsman. Incluso el propio evento es un evento único, con un identificador evento-0014que lo distingue de otros eventos en los que el mismo conductor detiene el mismo tren en otras ocasiones. Aunque estas representaciones son bastante engorroso en comparación con frases en inglés, que a menudo son necesarios en el ordenador implementaciones de la lógica, donde las distinciones que hacen inevitables. Podría decirse que las mismas diferencias son inevitables también en un agente humano Lenguaje del Pensamiento. La representación informal que usamos en la mayor parte del libro tiene la ventaja que oculta la complejidad subyacente involucrado en la exactitud Representaciones. Sin embargo, el lector debe ser consciente de que, para representar a la significado pretendido de oraciones en inglés aparentemente simples, lo harían normalmente debe estar traducido a la clase más precisa de la representación muestra aquí. Símbolos de predicado Símbolos de predicado puede tener cero, uno o más argumentos. Fórmulas atómicas cuyo predicado símbolo tiene cero argumentos son a veces llamados fórmulas proposicionales. Esto incluye los dos átomos especiales verdadero y lo falso. El caso particular de la lógica simbólica, en el que todos los átomos son proposicional fórmulas se llama lógica proposicional. El caso más general, en la que símbolos de predicados pueden tener cualquier número de argumentos, se llama predicado lógica. Fórmulas proposicionales son frases que denotan proposiciones. Predicadosímbolos con un argumento denotan propiedades de los individuos, y predicadosímbolos con más de un argumento denotan las relaciones entre los individuos.Esta distinción entre proposiciones, propiedades y relaciones es significativoen lenguaje natural corriente, sino que es un innecesario y no deseadocomplicación en matemáticas. Es más simple y más conveniente para referirse a todostres nociones como las relaciones, que pueden contener entre cero, uno o más Página 254 253
  • individuos. Así, con esta terminología, podemos decir simplemente que predicado denotan (o representar) las relaciones. Sin embargo, no necesitan ser representados por símbolos de predicado todas las relaciones. Relaciones también pueden ser representados por predicados que son compuesto sintáctica expresiones construidas a partir de las expresiones más simples por unirse a ellos con conectivas lógicas como "y", "o", "no" y "si". Por EJEMPLO, la propiedad de ser alto y guapo se denota con un predicado, por ejemplo alto (X) y guapo (X),que no necesita ser expresada por una separada símbolo de predicado. A menudo nos encontramos que es conveniente hablar de tales predicados, sin que ello implique que se expresan mediante símbolos de predicado. La denotación es una relación semántica entre símbolos y los objetos esos símbolos representan. Es uno de los grandes logros de Symbolic Lógica, envidiado incluso por muchos de sus críticos, que tiene una semántica adecuada. Pero antes de discutir la semántica, que necesitamos para completar nuestro análisis de la sintaxis. Condiciones El tipo más simple de término es una constante, al igual que 007, lo que representa un individual, decir que la persona nacida el 1 de abril de 2000 y los padres Mary Smith y John Smith en Petworth, Inglaterra. Sin embargo, los términos también incluyen variables que presentarse a clases enteras de individuos. Es común en Symbolic Logic utilizar cartas, como X e Y para las variables, como en la fórmula algebraica: X + Y = Y + X que vale para todos los números de X e Y. En este libro, se utiliza la convención, tomado de la lógica de programación Prolog lenguaje, que las variables comienzan con una letra mayúscula, como X o Y, y las constantes y símbolos de predicado comenzar con una letra minúscula. Las condiciones más complejas se pueden construir a partir de los términos más simples, como la madre de X, escrita madre (X), o 2 + 3, escrito + (2, 3), donde la madre y + son símbolos de función. Sin embargo, las funciones son un caso especial de las relaciones, y por lo tanto, símbolos de función son, estrictamente hablando, innecesario. En Lugar De escribir, por ejemplo: madre (caín) = eve + (2, 3) = 5 podemos escribir: madre (caín, víspera) + (2, 3, 5) En representación de funciones como las relaciones tiene la ventaja de que los símbolos de function se puede reservar para la construcción de nombres de personas. Símbolos de función utilizados Página 255 254
  • de esta manera, a veces se llaman funciones de Skolem, en honor del lógico Thoralf Skolem. Utilizado para nomenclatura, símbolos de función permiten nombrar un infinito número de individuos con un vocabulario finito. Por ejemplo, en matemática lógica, es común para nombrar los números naturales 0, 1, 2, ... por los términos 0, s (0), s (s (0)), .... donde el símbolo de la función s se llama la función sucesor. El término s (X) es equivalente a X + 1. Uso de la función sucesor y que representa la función de suma como una relación, podemos representar 2 + 3 = 5 Por: + (S (s (0)), s (s (s (0))), s (s (s (s (s (0)))))) No es muy bonito, pero más adecuado para los estudios teóricos que el uso de tales sistemas alternativos como números decimales, binarios o números romanos. Los términos que no contienen variables se denominan términos de tierra. Desempeñan ONU papel especial en la semántica, ya que son la piscina de la que los nombres de las personas se sienten atraídos. Condicionales Estrictamente hablando, un condicional es una sentencia de la forma A → B, donde A y B son oraciones. Sin embargo, se utiliza el término condicional más libremente para referirse a penas que pueden contener variables. Por otra parte, en su mayor parte, nos restringir la atención a los condicionantes que se pueden escribir en cualquiera de los dos formas equivalentes: C1∧ ... ∧∧ ¬ Cn D1∧ ... ∧ ¬ Dm → E es Decir, si C1 y ... y Cn y no D1 y ... y no Dm entonces E E ← C1∧ ... ∧∧ ¬ Cn D1∧ ... ∧ ¬ Dm es Decir, E si C1 y ... y Cn y no D1 y ... y no Dm cuando la celebración E es una fórmula atómica, las condiciones C1 son formulas atómica y las condiciones ¬ Dj son las negaciones de fórmulas atómicas. Tal condicionales también son a veces llamadas cláusulas y juegos de condicionales son también llamado programas lógicos. Como es común con definiciones matemáticas, el número de positivos condiciones y n el número de condiciones negativo m pueden ser 0. Si m es 0, entonces el condicional se llama una cláusula definida. Cláusulas positivas son importantes por dos razones. En primer lugar, son adecuados para representa cualquier predicado computable. En segundo lugar, como veremos en el Capítulo A2, Tienen una semántica simple en términos de modelos mínimos. Página 256 255
  • Si el número de las condiciones de n + m es 0, entonces el degenerada condicional E ← (o→ E) es en efecto sólo una frase atómica, que normalmente está escrito sin la flecha, simplemente como E. La flecha hacia atrás ← se leesi, y la flecha hacia adelante → se lee con el mismo significado, pero en la dirección opuesta. El ∧ símbolo se utiliza para la conector lógico y. Las expresiones conectadas por ∧ se llaman conjunciones. Símbolos de predicado y símbolos constantes que aparecen en las distintas cláusulas son el pegamento externa que une diferentes cláusulas juntos. Las variables son otra tipo de pegamento interno cláusulas. Por ejemplo, la variable X en la cláusula: increíble (X) ← poder-volar (X) tiene el efecto de la expresión de que cualquier cosa que pueda volar es increíble. Por el contrario, las dos variables en la cláusula: increíble (X) ← poder-volar (Y) tener el efecto de expresar que si algo puede volar entonces todo esincreíble! Variables en cláusulas consiguiente se dice que son cuantificados universalmente dentro del alcance de la cláusula en el que aparecen. En la Lógica Simbólica cuantificación de las variables está normalmente explícitamente escrito con símbolos ∀ de pie para todos y ∃ de pie para no existe, y el alcance de la cuantificadores se indica entre paréntesis. Así, los dos condicionales anteriores se escribiría: ∀ X (increíble (X) ← poder-volar (X)) ∀∀ X Y ((increíble (X) ← poder-volar (Y))) Debido a que todas las variables que aparecen en las cláusulas son universalmente cuantificados y suámbito es toda la cláusula, no hay ambigüedad si se omiten los cuantificadores. Debido condicionales pueden tener ninguna condición, oraciones atómicas también puede contener variables universalmente cuantificados. He aquí un ejemplo imaginario: gustos (bob, X). Las oraciones atómicas que no contienen tales variables se llaman también hechos. En las versiones más simples de la lógica simbólica, variables tales como X e Y pueden referirse a cualquier tipo de individuo. Así, por ejemplo, la cláusula increíble (X) ← puede - volar (X) implica que si una piedra puede volar entonces la roca es increíble. Del Mismo Modo la ecuación matemática X + Y = Y + X, si estuviera escrito en notación lógica, que implicaría que se podría añadir dos piedras juntas en cualquier orden y la resultado sería el mismo. Página 257 256
  • Para superar el uso natural de las variables restringidas, clasificadas oa máquina lógicas se han desarrollado, en el que están restringidas las variables, de modo que se referirse únicamente a los individuos en clases designadas, que se llaman clases o tipos. Un efecto similar se puede obtener más prolijamente en la lógica clasificar por incluyendo para cada variable en una cláusula de una condición adicional cuyo predicado expresa el tipo de esa variable. Por ejemplo, para indicar que cualquier animal que puede volar es increíble, lo haríamos tiene que escribir en la lógica sin clasificar, decir: increíble (X) ← poder-volar (X) ∧ animales (X) Para concluir que cualquier persona que pueda volar es increíble, necesitaríamos una cláusula expresando que todas las personas son animales: animales (X) ← persona (X) O como los seguidores de la orientación a objetos en Informática (véase el Capítulo 14) sería nosotros preferimos decir, la clase de todas las personas heredan la propiedad de volar desde el más clase abstracta de todos los animales. En la versión informal de la Lógica Computacional que usamos en este libro, No sólo omitimos cuantificadores universales, pero también a veces expresamos Las variables no clasificados por palabras como cualquier cosa y todo y las variables ordenados por los nombres comunes, como un animal, una estación o un pájaro. La virtud de este uso informal es que es neutral con respecto a si se formaliza en alguna versión de la lógica ordenada y formalizada en la lógica sin clasificar con explícita predicados de tipo. Así, por ejemplo, en lugar de escribir: ∀ X (increíble (X) ← se marcha (X) ∧ animales (X)). simplemente escribimos: si un animal puede volar entonces el animal es increíble. o Cualquier animal que puede volar es increíble. Por otra parte, la versión informal es compatible con otros formales representaciones, tales como: increíble (X) ← can-fly (X) ∧ isa (X, animal). isa (X, animal) ← isa (X, persona. definiciones recursivas Los condicionales se utilizan a menudo para definir los predicados. Por ejemplo, aquí hay una definición del predicado de números naturales: Página 258
  • 257 -número natural (0). -número natural (s (X)) ← natural número (X). La definición se dice que es recursivo, porque el predicado-número natural definido en la conclusión de la segunda frase se repite en las condiciones (y viceversa). La capacidad de expresar las definiciones recursivas da condicionales del todo el poder de un lenguaje de programación de propósito general. He aquí una definición recursiva de la adición: + (0, Y, Y). + (s (X), Y, s (Z)) ← + (X, Y, Z). Para simplificar, he omitido las condiciones de calificación que X, Y y Z son números naturales. En la notación funcional, la definición es mucho más simple y se ve así: 0 + Y = Y. s (X) + Y = s (X + Y). Esto también se puede escribir en forma aún más simple (X + 1) + Y = (X + Y) + 1. Pero esto es engañoso, ya que el signo más + en la expresión + 1 es diferente del signo más + por ejemplo, en (X + Y). Tendré más que decir sobre la relación entre las funciones y las relaciones un poco más adelante en este Capítulo. cláusulas Meta En Lógica Computacional, utilizamos condicionales (incluidos los hechos y otras proposiciones atómicas) para representar las creencias, todas cuyas variables son universalmente cuantificado. Además, utilizamos las conjunciones para representar objetivos cuya las variables son todas existencialmente cuantificados. En general, una cláusula de meta es una conjunción existencialmente cuantificada de átomos y las negaciones de átomos: ∃ X1 ... ∃ Xm (C1∧ ... ∧∧ ¬ Cn D1∧ ... ∧ ¬ Dm) es Decir, no existe X1 ... y existe Xm de tal Manera Que C1 y ... y Cn y no D1 y ... y noDm. Si m es 0, 'entonces' la cláusula de Objetivo Se llama Una cláusula de Objetivo Definido. Debido una cola TODAS las variables de En Una cláusula meta hijo cuantificados existencialmente en el Alcance de la cláusula de Objetivo en el qué sí Producen, es normal, Que se Omita el USO explicito de los cuantificadores existenciales. Por EJEMPLO, la cláusula de Objetivo: Página 259 258
  • gustos (bob, X) es sinónimo de∃ X gustos (bob, X) Tales cláusulas meta existencialmente cuantificados son suficientes para representar un metas de rendimiento del agente. Sin embargo, como veremos en detalle más adelante, no son suficientes para la representación de los objetivos y limitaciones de mantenimiento. Ambas cláusulas positivas (incluyendo oraciones atómicas) y la meta definida cláusulas también se denominan cláusulas de Horn tras el lógico Alfred Horn, que estudiado algunas de sus propiedades matemáticas. Cláusulas de Horn son equivalentes en poder de máquinas de Turing, que son el modelo matemático estándar de cálculo mecánico. En la programación de la lógica, las cláusulas meta representan el cómputo para ser realizado. Por ejemplo, la cláusula de objetivo: + (S (s (0)), s (s (0)), X) ∧ + (X, Y, s (s (s (s (s (0)))))) representa el problema de calcular la suma X de 2 más 2 y calcular una número Y que sumado a X le da 5 . Otros tipos de oraciones Condicionales, utilizados para representar las creencias, y las cláusulas de meta, utilizados para representar las metas de logro, tienen una sintaxis muy simple. Sin embargo, son condicionales lógicamente equivalente a oraciones más complejas en la sintaxis de los clásicos lógica. Estos son algunos ejemplos de tales equivalencias: ∀ X ∀ Y (increíble (X) ← can-fly (Y)). es equivalente a: ∀ X (increíble (X) ← ∃ Y can-fly (Y)). increíble (X) ← se marcha (X). increíble (X) ← estrella de cine (X). son equivalentes a:increíble (X) ← (se marcha (X) ∨ estrella de cine (X)). generoso-a (X, Z)←talla (X, Y) ∧ da (X, Y, Z) es equivalente a:(Generoso-a (X, Z)←talla (X, Y))←da (X, Y, Z) El símbolo ∨ se utiliza para el conector lógico o . Expresiones relacionadas por ∨ son llamados disyunciones . En general, una disyunción tiene la forma: C1∨ ... ∨ Cn es decir,C1o ... o Cn Página 260 259
  • Más adelante veremos que, además de permitir el uso de cuantificadores existencialesy disyunciones, es útil para ampliar la sintaxis de la lógica condicional arepresentan únicamente metas y creencias más complejas. En particular, es útil incluircuantificadores existenciales y separaciones en las conclusiones de mantenimientoobjetivos. Por ejemplo: Objetivos de mantenimiento:hambre (me) → ∃ X comer (yo, X). ataques (X, yo) → runaway (me) ∨ ataques (me, X). Cuantificadores existenciales en las conclusiones de los objetivos condicionales son tan comunes, que es conveniente omitir ellos, con la convención de que las variables de laconclusión de un objetivo condicional que no estén en las condiciones de la meta sonexistencialmente cuantificadas, con el alcance de la conclusión de la meta. Por ejemplo: Objetivo de Mantenimiento: hambre (me) → comer (yo, X). La inclusión de las disyunciones en las conclusiones de los condicionales da la la lógica de los condicionales y el poder de la lógica clásica . Tendremos más que decir sobre la relación entre la lógica de los condicionales y la lógica clásica enCapítulo A2. Nos centramos en la forma condicional de la lógica en este libro, porquees más fácil para los dos ordenadores y los seres humanos a entender. Podría decirse que, la relación entre la lógica clásica y la lógica decondicionales es como la relación entre el lenguaje de los derechos humanosla comunicación y el lenguaje del pensamiento humano. Una manera de entenderesta relación es ver el razonamiento como la participación de dos tipos de inferenciareglas, aplicadas en dos etapas. El primer tipo de regla, aplicada en la primera etapa,traduce frases complejas en oraciones simples. El segundo tipo,aplicada en la segunda etapa, razones con las frases más simples resultantes.Este proceso de razonamiento de dos etapas se utiliza en muchos de los procedimientos de pruebadesarrollado para la lógica clásica en Informática. En los sistemas basados en laprincipio de resolución (Robinson, 1965), en particular, las primera etapa se traducesentencias de la lógica clásica en forma oracional . Los procesos de segunda etapa cláusulas mediante refinamientos de la regla de resolución de la inferencia. Se discute la principio de la resolución en el capítulo A5 adicional. Entender la comunicación humana en lenguaje natural se puede vercomo un proceso similar de dos etapas. Las primera etapa se traduce (o compila)frases del lenguaje natural en frases sencillas de la lengua depensamiento. La segunda etapa de los procesos de estas oraciones simples utilizando las reglas deinferencia, como hacia delante y hacia atrás razonamiento, que son simples casos deresolución. Cuanto más cerca de las frases del lenguaje natural es el lenguaje de pensó, se necesita menos esfuerzo para traducir las oraciones en lalenguaje del pensamiento, y más fácil será para entenderlos. Negación Página 261 260
  • En la lógica clásica, frases positivas y negativas tienen el mismo estatus. Ser o no ser - no hay ninguna razón para preferir una a la otra. Pero en Lógica Computacional, frases positivas son más básicos que negativo frases y oraciones negativas normalmente sólo tiene que rellenar los huecos entre frases positivas. Este estado más básico de frases positivas se refleja en la sintaxis de los condicionales, que normalmente tienen sólo conclusiones positivas, pero pueden tener condiciones negativas ¬ C (también escrito no C ), por ejemplo: obligado a pena de (X) ← prensa-alarma (X) ∧ no emergencia. se marcha (X) ← ave (X) ∧ no penguin (X). Como hemos visto en el capítulo 5 y en otros lugares, es natural concluir que un condición negativa no C se mantiene si la condición positivo correspondiente C no para celebrar. Esta interpretación de la negación se llama negación como fracaso . Así que dado una situación en la que se nos dice de aves (Juan) , pero no tiene ninguna razón para creer penguin (Juan) , se sigue por la negación como fracaso que se marcha (Juan). He aquí una definición de los números pares e impares, utilizando sólo positivo conclusiones y una condición negativa: incluso (0). incluso (s (s (X))) ← par (X). impar (X) ← ni siquiera (X). Debido a que no puede demostrarse que incluso (s (0) , se deduce de estas cláusulas y negación como fracaso que impar (s (0)). Además de las condiciones negativas interpretadas por negación como fracaso, frases negativas pueden tener la forma de restricciones , que son condicionales objetivos con la conclusión falsa . Por ejemplo, en el contexto de un agente seguimiento de sus acciones candidatos, la restricción: obligado a pena de (X) → falsa es decir,No ser objeto de una sanción. funciona como una prohibición que impide acciones, como el presionar el Botón de señal de alarma de forma incorrecta o el no pagar sus impuestos, que son condenado a una pena. Por otra parte, como hemos visto en el capítulo sobre el secuestro, una restricción, tales como: par (X) ∧ impar (X) → falsa es decir,Nada es a la vez par e impar. Página 262 261
  • que es una propiedad de las definiciones de los números pares e impares, puede ser utilizado para eliminar explicaciones candidatos de observaciones. Veremos más adelante que ambos tipos de negación (negación como fracaso y limitaciones) tienen la misma semántica que la negación de la lógica clásica. Sin embargo, que realizan diferentes funciones en la representación del conocimiento y el razonamiento. Las funciones, las relaciones y la igualdad En este libro, usamos símbolos de función con moderación, sólo para la construcción de composite los nombres de los individuos. Otros tipos de funciones se tratan como las relaciones (o predicados), como en bases de datos relacionales. En lugar de escribir f (X) = Y , donde f es una símbolo de función, se escribe f (X, Y) , donde f es un predicado (o relación) símbolo. En esta representación relacional, el hecho de que la relación es una función es representado por la restricción: f (X, Y1) ∧ f (X, Y2) → Y1= Y 2 Combinamos esta representación relacional de funciones con una idea sencilla de la igualdad, entendida como identidad, y definido por el simple axioma: X = X. Esta representación, de funciones como las relaciones y de la igualdad como identidad, funciona bien sólo si los individuos tienen nombres únicos. Así, por ejemplo, no es lo suficientemente bueno para decir bob detiene el tren si misma persona también se le llama robert y si más de una persona también se le llama bob . Tenemos que dar bob un único nombre, 007 por ejemplo, y decir algo como: paradas (007, el tren) nombre de pila (007, bob) nombre de pila (007, robert) nombre de pila (008, bob). Consideraciones similares se aplican al nombre del tren, por supuesto, y tal vez para el nombre del evento, como hemos visto anteriormente en esta sección. La definición de la igualdad como identidad, significa que dos individuos son idénticos si y sólo si tienen el mismo nombre único. Estos contrastes con la noción más convencional de la igualdad, en la que el mismo individuo puede tener varios nombres. Por ejemplo: la estrella de la mañana = la estrella de la tarde Doctor Jekyll = míster Hyde Página 263 262
  • Para razonar con igualdades de este tipo, es normal usar axiomas adicionales, tales como las cláusulas positivas: X = X f (X1, ..., Xn) = F (Y1, ..., Yn) ← X1= Y1∧ ... ∧ Xn= Yn p (X1, ..., Xn) ← p (Y1, ..., Yn) ∧ X1= Y1∧ ... ∧ Xn= Yn para cada símbolo de la función f y cada símbolo de predicado p . Sin embargo, razonar con estos axiomas es computacionalmente costosa. Por otra parte, su utilice debe ser ejercido con prudencia, si queremos hacer tales distinciones como: bueno (doctor Jekyll) ∧ malo (Mister Hyde). Lógica Clásica La sintaxis de la lógica clásica es una extensión de la sintaxis de la condicional forma de la lógica utilizada en este libro. Términos y fórmulas atómicas en lógica clásica son los mismos que en la lógica de los condicionales. Sin embargo, las penas no atómicas puede ser construido usando combinaciones arbitrarias de la conectivas lógico → , ∧ , ∨ y ¬ , y los cuantificadores ∀ y ∃ . La lógica clásica es menos bien estructurado de la forma condicional de la lógica. Por ejemplo, en forma condicional, no es la única manera de expresar que todas las aves puede volar y John es un pájaro , a saber: se marcha (X) ← ave (X). ave (Juan). Pero en la lógica clásica, las mismas creencias pueden expresarse en muchos lógicamente formas equivalentes, incluyendo: ¬ ( ∃ X ((¬ se marcha (X) ∧ aves (X)) ∨ ¬ aves (john))) ¬ ( ∃ X ((¬ se marcha (X) ∨ ¬ ave (Juan)) ∧ (ave (X) ∨ ¬ ave (Juan)))) Para traducir la lógica clásica en la forma condicional de la lógica, es necesario utilizar esas normas de equivalencia de preservación de la inferencia como: reemplazar ¬ ∃ X ¬ A por ∀ XA reemplazar ¬ A ∨ ¬ B ¬ (A ∧ B) sustituir A ∨ ¬ B por A ← B La lógica clásica y la lógica condicional difieren también en su uso de los cuantificadores. En lógica condicional, todas las variables condicionales son universalmente cuantificada y Página 264 263
  • todas las variables de cláusulas meta son existencialmente cuantificadas, y por lo tanto cuantificadores pueden omitirse. Pero en la lógica clásica, todas las variables pueden ser cuantificada universal o existencial, y por lo tanto cuantificadores deben ser explícito. En la lógica condicional, cuantificadores existenciales se evitan dando todo lo que existe un nombre, que puede ser una constante o un símbolo de la función aplicado a otros nombres. En lugar de decir, por ejemplo, ∃ X ave (X), decimos ave (Juan) o aves (007) . Lo hacemos porque dar a los individuos nombres explícitos transmite más información. Si usted sabe que John es un pájaro , ¿por qué ocultar La identidad de John diciendo solamente que alguien es un ave , especialmente si usted es hablando a ti mismo en tu propio lenguaje del pensamiento. La relación entre la lógica clásica, la lógica clausal y Lógica Computacional Cualquier cosa que se puede decir de la lógica clásica también se puede decir en condicional forma de lógica, pero tiene que decir el uso de variables sólo universalmente cuantificados, y permitiendo disyunciones en las conclusiones de las condicionales. Para ser más precisa, cualquier sentencia de la lógica clásica puede ser traducido en un conjunto de cláusulas de la forma: C1∧ … ∧ Cn→ D1∨ ... ∨ Dm donde cada condición C1y la conclusión Djes una fórmula atómica, y todos variables en la cláusula están implícitamente cuantificadas universalmente con el alcance de la cláusula entero. Si n es 0 , entonces C1∧ … ∧ Cn es equivalente a la verdad . Si m es 0 , entonces D1∨ ... ∨ Dmes equvalent a false . Tradicionalmente, este tipo de cláusulas se escriben en forma lógicamente equivalente a disyunciones universalmente cuantificadas (también llamada forma oracional ): ¬ C1∨ ... ∨ ¬ Cn∨ D1∨ ... ∨ Dm A pesar de las sentencias de la lógica clásica siempre se pueden traducir en oracional forma, la sentencia original y su traducción no siempre son lógicamente equivalente. Por ejemplo, la sentencia ∀ X ∃ Y (madre (X, Y) ← persona (X)) puede traducirse en la cláusula de la madre (X, mamá (X)) ← persona (X) . La cláusula utiliza una función de Skolem dar nombres, y es en un sentido más informativo que la sentencia original. En teoría, el uso de las funciones de Skolem para reemplazar cuantificadores existenciales implica la necesidad de razonar con la igualdad. Por ejemplo, la madre (Caín) = víspera. Sin embargo, estos calificativos existenciales suelen producirse en las conclusiones de objetivos, en lugar de en las creencias. El procedimiento de prueba de Capítulo A6 trabaja con cuantificadores existenciales explícitas en las conclusiones de los objetivos. Así los problemas de Página 265 264
  • razonamiento con la igualdad creado por el uso de las funciones de Skolem no parece surgir mucho en la práctica. En la lógica oracional, las metas de rendimiento se resuelven por reductio ad absurdum , suponiendo que su negación y derivando falsa desde el conjunto resultante de cláusulas. Por ejemplo, la negación de la meta de logro: ∃ X1… ∃ Xm(C1∧ … ∧ Cn) es equivalente tanto a la negación (universalmente cuantificado): C1∧ … ∧ Cn) → falsa y la cláusula ordinaria (universalmente cuantificado): ¬ C1∨ ... ∨ ¬ Cn Objetivos de Mantenimiento en la lógica clausales se resuelven de la misma manera, mediante la conversiónsu negación a la forma oracional y derivando falsa. Sin embargo, debido metas de mantenimiento son cuantificados universalmente, sus negaciones son existencialmente cuantificados, y estos cuantificadores existenciales deben ser reemplazados por Skolem constantes. Por ejemplo, para resolver la meta de mantenimiento: ataques (X, yo) → fugitivos (me) ∨ ataques (me, X) es necesario sustituir la variable X por una constante Skolem, decir , y convertir la negación de la condición Skolemised en las cláusulas: ataques ( , yo) ¬ runaway (me) ¬ ataques (yo, ) Si esta forma de objetivos de mantenimiento de resolución de éxito (mediante la derivación de falsa ), entonces se logra resolver de una vez por todas. Sin embargo, en este libro, se resuelve metas de mantenimiento diferente, mostrando que cada vez que sus condiciones son verdad , sus conclusiones son verdad . Este tratamiento alternativo de las metas de mantenimiento se discute informalmente en el Capítulo 8 y formalizado en el Capítulo A6. Esta diferencia de trato entre los objetivos de mantenimiento refleja el hecho de que, ni la lógica clásica ni la lógica clausal hace una distinción fundamental entre metas y creencias. Por el contrario, se distingue entre objetivos y creencias, por empleando una variante menor de la forma oracional de metas, y la estrecha relación forma lógica de programación: C1∧ … ∧ Cn∧ ¬D1∧ … ∧ ¬ Dm→ E Página 266 265
  • oE ← C1∧ … ∧ Cn∧ ¬D1∧ … ∧ ¬ Dm de creencias. Como se mencionó anteriormente, las conclusiones de los objetivos (pero no de las creencias) puede contener dos disyunciones y variables existencialmente cuantificadas. Algo confusamente, como es común en la literatura, yo uso el término cláusula que se refiere tanto a las cláusulas escritas como condicionales, a las cláusulas escritas disyunciones oa cláusulas de programación lógica. Tal vez aún más confusamente, utilizo el término condicional tanto de las cláusulas escritas condicionales con conclusiones disyuntivas y las cláusulas de programación lógica. También llamo la combinación resultante de los dos tipos de condicionales los forma condicional de la lógica , así como la forma de la lógica computacional utilizado en este libro . Ojalá que en la mayoría de los casos, el contexto hace que el significado que se quiere obvia. Conclusiones y referencias Este viaje relámpago de la sintaxis de la forma condicional de la lógica y de su relación tanto con las formas estándar y oracional de la lógica clásica tiene cubierto mucho terreno, pero sólo tocar la superficie. La forma condicional de la lógica es tan poderoso como, pero más simple que el forma no estructurada de las sentencias de la lógica clásica. Las reglas de inferencia de la forma condicional también están tanto, más sencillo. Las reglas de inferencia de lógica clásica son más complejos, ya que en efecto, además de las normas necesario razonar con condicionales, también incluyen reglas para traducir sentencias de la lógica clásica en el equivalente de forma condicional. Esta distinción entre los dos tipos de reglas de inferencia de la lógica clásica corresponde a la distinción entre dos tipos de razonamiento natural, idioma. Las reglas de inferencia necesarios para traducir la lógica clásica en condicionales se corresponde con el razonamiento necesario para traducir naturales lengua a la LOT, y las reglas de inferencia necesarias para razonar con condicionales se corresponde con el razonamiento necesario en la LOT. Me han apoyado en esta vista de la relación entre lo clásico la lógica y la lógica condicional y entre lenguaje natural y la suerte por el pautas para un buen estilo de escritura que figuran en libros tales como William (1990, 1995). Estas directrices, abogando por la claridad, la sencillez y la coherencia, pueden ser visto como fomentar un estilo de escritura que minimiza la diferencia entre la sintaxis de la comunicación en lenguaje natural y la representación de su significados en el aparcamiento. La forma condicional de la lógica evolución de la forma oracional de la lógica, y la forma oracional de la lógica se desarrolló de la lógica clásica estándar. Uno de los primeros usos de forma oracional fue por Martin Davis y Hillary Putnam (1960) en uno de los primeros procedimientos de prueba mecánicos para la lógica clásica. También era utilizado para la regla de resolución elaborado por Alan Robinson (1965a). Página 267 266
  • La aplicación de forma oracional para la representación del conocimiento y de resolución de resolución de problemas fue iniciado por Cordell Green (1969). Sin embargo, el teorema de resolución experimentadores disponible en ese momento no se comportósensatez, y eran vulnerables a los ataques contra la resolución basada en enfoque de los defensores del procedimiento, a diferencia declarativa, representaciones de conocimiento (Hewitt, 1971; Winograd, 1971, 1972). En defensa de la lógica oracional, Kowalski y Kuehner (1971) argumentaron que SL- resolución, esencialmente una interpretación de la resolución (1968) el modelo de Loveland procedimiento de prueba de eliminación, podría entenderse procesalmente en la meta- términos de reducción. En 1971 y 1972, colaboré con Alain Colmerauer en Marsella, lo que resulta en el desarrollo de Colmerauer de Prolog en 1972, y en la interpretación procedimental (Kowalski, 1974) de SLD-resolución, una variante SL de resolución, aplicada a cláusulas de Horn. En la lógica de Resolución de Problemas (Kowalski, 1974, 1979), argumenté más generalmente para el uso de la forma clausales para la representación del conocimiento y razonamiento. Un análisis detallado de la relación entre la lógica oracional y la lógica clásica se puede encontrar en los capítulos 2 y 10 de dicho libro. La combinación en Computación Lógica de la lógica clausal de objetivos y la lógica programación de creencias viene de programación lógica abductiva (ALP) (Kakas, Kowalski y Toni, 1998). Las bases técnicas de ALP son tratado en el Capítulo A6. Página 268 267
  • Capítulo A2. Verdad Este capítulo adicional explora la semántica de la lógica clásica y lógica condicional. En la lógica clásica, la semántica de un conjunto de frases S es determinado por el conjunto de todas las interpretaciones (o estructuras semánticas), llamado modelos , que hacen que todas las frases de S cierto. La principal preocupación de los clásicos la lógica es la noción de una sentencia C es una consecuencia lógica de S , que sostiene que C es cierto en todos los modelos de S . Estructuras semánticas en la lógica clásica son conjuntos arbitrarios de personas y relaciones, que constituyen las denotaciones de los símbolos de la lengua en el que se expresan frases. En este capítulo, se argumenta en el caso de restringiendo las especificaciones de las estructuras semánticas a los conjuntos de oraciones atómicas, llamada interpretaciones Herbrand . La semántica de los condicionales, que utilizamos en este libro, hereda el semántica de la lógica clásica, pero también tiene un modelo de mínimos relacionados con la semántica. Esta semántica modelo mínimos asociados con cada programa de la cláusula definida un modelo mínimo único, que tiene la propiedad de que una cláusula de meta definida es cierto en todos los modelos del programa si y sólo si es verdad en el mínimo modelo. Argumento que, por cláusulas positivas, la verdad en los modelos mínimos es más fundamental de la verdad en todos los modelos. Yo apoyo el argumento observando que el modelo estándar de la aritmética es el modelo mínimo de una simple programa cláusula definida definir la suma y la multiplicación. Según Teorema de incompletitud de Gödel, la verdad en este modelo mínimo sólo puede ser aproximada por la verdad en todos los modelos de cualquier conjunto de axiomas computable paraaritmética. Verdad y consecuencias Todas las variantes de la lógica simbólica son sistemas formales, en que las normas de inferencia se utilizan para manipular expresiones simbólicas y derivar nuevaexpresiones simbólicas, sin prestar atención a su significado. Sin embargo, sin ningún significado, estas expresiones y sus manipulacionesNo son sólo sentido, pero inútil. En el caso de un agente incorporado en el mundo real, simbólicaexpresiones en el idioma del agente de pensamiento representan real o potencialsituaciones en el mundo. Las creencias que son verdad en el mundo ayudan a que el agenteanticipar las consecuencias de sus acciones y para lograr sus objetivos. Objetivos queel agente puede realmente hacer realidad en el mundo Ayuda al agente para mantener unrelación armoniosa con el mundo y para cambiar el mundo para su propiobeneficiarse. Reglas de inferencia, que manipulan y pensamientos que derivan nuevapensamientos de pensamientos existentes, ayudar a la agente para obtener lógica Página 269 268
  • consecuencias de sus metas, creencias e hipótesis, y guían sus interacciones con el Mundo. En la lógica clásica, la noción de consecuencia lógica proporciona el criterio para juzgar si es o no un conjunto de reglas de inferencia realiza su pretendida función: Una sentencia C es una consecuencia lógica de un conjunto de frases S (O S implica lógicamente C ) si (y sólo si) C es verdadera siempre que S es verdadera . Un conjunto de reglas de inferencia es el sonido (o la verdad de preservación ) si (y sólo si) siempre que se deriva una sentencia de C a partir de un conjunto de frases S , entonces C es una consecuencia lógica de S. Un conjunto de reglas de inferencia es completa si (y sólo si) cuando una sentencia C es una consecuencia lógica de un conjunto de frases S, entonces existe una derivación, por medio de las reglas de inferencia, de C de S . Estos conceptos de consecuencia lógica, la solidez y la integridad dependen en la noción de la verdad , que sólo se aplica a las fórmulas bien formadas que son frases. Una fórmula bien formada es una expresión construido a partir atómica fórmulas utilizando las conectivas lógicas, → , ∧ , ∨ y ¬ y lo universal cuantificadores ∀ y ∃ . Una sentencia es una fórmula bien formada que todos sus variables se cuantificaron explícita o implícitamente utilizando los cuantificadores ∀ y ∃ . La noción de verdad es relativa a una interpretación de los símbolos de la idioma en el que se expresan las sentencias. Una interpretación es una colección de individuos (llamado el dominio del discurso ), que son los denotaciones (o sentidos ) de las constantes y las demás condiciones de la tierra lengua, junto con un conjunto de relaciones , que son las denotaciones de la símbolos de predicado. Las relaciones que pertenecen a una interpretación determinan la verdad de las proposiciones atómicas de la lengua, y la verdad de la bomba atómica oraciones, a su vez, determina los valores de verdad de todas las demás condenas. Por ejemplo, si el condicional increíble (juan) ← can-fly (juan) se interpreta de tal manera que la constante John denota mi gato, la símbolos de predicado increíbles y pueden volar- denotan las propiedades de la pereza y durmiendo todo el día, respectivamente, entonces las medias condicionales: Mi gato es perezoso si mi gato duerme todo el día. Y porque mi gato duerme todo el día y mi gato es perezoso, las sentencias can- volar (john) y increíble (john) son ambos verdad . Como consecuencia, el condicional increíble (juan) ← can-fly (Juan) también es verdadera . Página 270 269
  • Para mayor comodidad, se incluye las oraciones atómicas verdadera y falsa en el idioma. A veces usamos el átomo de verdad para representar un conjunto vacío y el átomo falsa para representar una disyuntiva vacía. También utilizamos el átomo falsa en las conclusiones de los condicionales, para representar restricciones. Desafortunadamente, estos usos se confunden fácilmente con la verdad valora verdad y falsa . Cuando es necesario distinguir entre estos átomos y la verdad valores, se refieren a ellos como los átomos verdadera o falsa , y la verdad los verdaderos valores o falso, respectivamente. La verdad valora verdadero y falso son asimétricas, ya que la falsedad se define en términos de verdad: Una frase que es no cierto también se dice que es falsa . Una oración negativa ¬ C es verdadera si (y sólo si) la sentencia C es falsa . Una proposición atómica de la forma p (c1, ..., Cn), donde c1, ..., Cnse muelen términos, es cierto , en una interpretación si (y sólo si) los individuos denotados por los términos c1, ..., Cn están en la relación indicada por el símbolo de predicado p. Si la oración atómica es un símbolo de predicado sin argumentos (es decir, n = 0 ), entonces la frase es verdadera si (y solo si) la interpretación simplemente asigna el valor de verdad verdadero . La sentencia atómica verdad es siempre asigna el valor de verdad verdadero . La sentencia atómica falsa nunca se asigna el valor de verdad verdadero (y por lo tanto tiene el valor de verdad falso ). Una frase que es un conjunto C1∧ … ∧ Cnes cierto en un interpretación si (y sólo si) todos C1son verdadera . (Por lo tanto, si n = 0 , entonces la conjunción es verdadera .) Una frase que es una disyunción C1∨ ... ∨ Cnes cierto en un interpretación si (y solo si) al menos uno de C1es cierto . (Por lo tanto, si n = 0 , entonces la disyuntiva es no cierto .) Una frase que es un condicional C → D es cierto en el caso de una interpretación (Y sólo si) C tiene el valor de verdad falso o D tiene el valor de verdad verdadero. (Por lo tanto un condicional de la forma C → falso es verdadero si y sólo si C tiene el valor de verdad falso .) Una frase universalmente cuantificado ∀ XC es verdadera si (y sólo si) todos ejemplo tierra de C (obtenido mediante la sustitución de la variable X por un terreno plazo) es verdadera . Una frase existencialmente cuantificada ∃ XC es verdadera si (y sólo si) algunas instancia planta de C es verdadera . Por último, una interpretación de un conjunto de oraciones se dice que es un modelo de el conjunto de las penas si (y sólo si) Cada frase en el conjunto es cierto en el interpretación. Este es el sentido del término modelo que explica el uso del término modelo teoría semántica . Hay otro sentido de la palabra modelo , que es más común en Inglés, y que también utilizamos en este libro. Este es su sentido como Página 271 270
  • sinónimo de teoría . Este es el sentido más común del término que pretendemos cuando hablamos, por ejemplo, de un agente modelo , cognitivo modelo o de un modelo de la mente. Si es necesario, usamos el término modelo semántico , a distinguirla de modelo en el sentido de una teoría. La semántica de los condicionales De acuerdo con la semántica de la lógica clásica, un condicional (también llamado implicación material ) de la forma C → D es lógicamente equivalente a una disyunción ¬ C ∨ D . Esto implica que el condicional es verdadera siempre que el conclusión D es cierto , no importa si la condición C es verdadera o falsa . La condicional también es cierto cuando la condición C es falso , no importa si la conclusión D es verdadera o falsa . Por ejemplo, los condicionales: john puede volar → 2 + 2 = 4 la luna está hecha de queso verde → john puede volar son a la vez verdad en cualquier interpretación en la que 2 + 2 = 4 es verdadera y la luna es hecha de queso verde es falsa , no importa si john puede volar es verdadera o falsa . Estas propiedades de la semántica de condicionales son suficientemente intuitivo que han llegado a ser conocidos como los paradojas de material implicación . El deseo de evitar este tipo de paradojas que ha dado lugar a diversas lógicas no clásicas, el más influyente de los cuales es la relevancia lógica (Anderson y Belnap, 1975). Sin embargo, hay algunos casos en los que estas propiedades parecen hacer sentido. Por ejemplo: john puede volar → Soy el tío de un mono En los supuestos previstos obviamente que mi afirmación es verdadera y que estoy El tío de un mono es falsa , debe ser que yo quiero dar a entender que Juan puede volar es falsa . Esta implicación se basa en la semántica de la implicación material como se entiende en la lógica clásica ordinaria. La semántica de los condicionales en este libro es la semántica clásica. La paradojas se evitan, en parte mediante la invocación pragmática, más que semántica, consideraciones, como por ejemplo, argumentaron (Grice, 1989). El papel de los la pragmática es más evidente en el caso de separaciones. Por ejemplo, ¿por qué afirmar la disyunción débil , incluso si es cierto : Voy a la fiesta ∨ me quedaré en casa si no tengo intención de ir a la fiesta, pero tengo la intención de permanecer en el hogar en su lugar? Página 272 271
  • En Lógica Computacional, las paradojas son evitados por la tasa adicional del razón por la cual los procedimientos de prueba de prácticas eliminan disyunciones débiles y débil condicionales en aras de la eficiencia computacional. En el caso de los la lógica proposicional, eliminan cualquier disyunción C ∨ D que está subsumida por una separación más fuerte, por ejemplo D solo. También eliminan cualquier debilidad condicional B ∧ C → D o C → D ∨ E que está subsumida por una fuerte condicional C → D . En el caso más general de las oraciones que contienen las variables, la subsunción También elimina cualquier frase que es una instancia de otra sentencia. Para ejemplo, si creo que le gusta (bob, X) y me pregunto lo que Bob le gusta, le diré que Bob le gusta todo, en parte porque es más informativo y en parte porque si tuviera una creencia más específica, decir que le gusta (bob, mary) , I habría eliminado a evitar llenar mi mente con innecesaria detalles. Discutiremos la subsunción y cuestiones conexas en mayor detalle en Capítulo A5. Cuantificadores universal y las interpretaciones Herbrand De acuerdo con la semántica de los cuantificadores universal, un enunciado de la forma ∀ XC es verdadera si y sólo si cada instancia planta de C es verdadera . Este sencillo definición (llamada la interpretación sustitución de cuantificadores ) funciona correctamente sólo si hay suficientes condiciones de tierra en el lenguaje para nombrar todas las los individuos en la interpretación. El conjunto de términos de tierra debe incluir no sólo los nombres de todos los individuos en el conjunto de oraciones bajo consideración, sino también un conjunto de nombres para hablar de alguna de las personas que puede ser que necesite hablar en el futuro. Suponiendo que no hay suficientes nombres para hablar de todos los individuos que puede ser que necesite hablar hace posible para acabar con el misterio de lo que se considera como un individuo y lo que se considera una relación. Esto nos permite simplemente para identificar una interpretación con el conjunto de todas las oraciones atómicas que se les asigna el valor de verdad verdadero en la interpretación. El hecho de que una interpretación identifica directamente sólo aquellos atómica oraciones que son verdad , y que la definición de la verdad de una sentencia negativa ¬ C reduce al fracaso de C para ser verdad refleja la asimetría entre la verdad y la falsedad. En la forma condicional de la lógica, esta asimetría es aún más se refleja en el hecho de que las sentencias con conclusiones positivas son más básicas de oraciones con conclusiones negativas. En el modelo de agente, que se refleja en el hecho de que las observaciones básicas de un agente están representados por atómica positivo frases. Los conjuntos de oraciones atómicas consideran interpretaciones o semántica modelos se denominan interpretaciones Herbrand o modelos Herbrand , en honor del lógico Jacques Herbrand. La atracción matemática de Herbrand interpretaciones es la propiedad de que si existe algún otro tipo de modelo a continuación, Página 273 272
  • existe un modelo de Herbrand así. Podría decirse que, para nuestros propósitos, tales Interpretaciones Herbrand son más útiles que las interpretaciones arbitrarias. En efecto, para nuestro propósito, la única interpretación que realmente importa es la Mundo real, y la única relación semántica que realmente importa es la relación entre los pensamientos de un agente y la sucesión de los estados de la mundo. La interfaz entre el mundo real y las metas y creencias del agente esel conjunto de observaciones que el agente se encuentra y el conjunto de acciones que elagente realiza. Esta interfaz es lo más cerca que el agente necesita para llegar a la realMundial, para determinar si sus creencias son verdad y si sus objetivos pueden serhecho cierto . El uso de interpretaciones Herbrand restringe el agente deconocimiento del mundo a esta interfaz, y evita tratar de identificar la verdaderanaturaleza del mundo sin describir de alguna otra lengua. Minimal modelos de programas cláusula definidas En la lógica clásica, una sentencia C es una consecuencia lógica de un conjunto de oracionesS si (y sólo si) C es verdadera en todos los modelos de S . Por lo general, el conjunto de sentenciasS tiene muchas, muchas veces, un número infinito de modelos. Sin embargo, en el caso de definitivacláusulas, no existe un modelo único que se destaca de todos los demás. Es laHerbrand modelo M que se genera creando instancias cuantificada universalmentevariables con términos de tierra y por delante de razonamiento. Consideremos, por ejemplo, las cláusulas de salvaguardia definitiva recursiva E : incluso (0). incluso (s (s (X))) ← par (X). Forward razonamiento genera la secuencia infinita de oraciones atómicas: incluso (0), incluso (s (s (0))), incluso (s (s (s (s (0))))), ..... Indefinidamente. Este sistema es un modelo de Herbrand de E . De hecho, es el modelo más pequeño Herbrand eso hace que las dos frases en E tanto cierto . El modelo de Herbrand más pequeña de una cláusula definida programa H siempre existe, y se llama el modelo mínimo de H . Este modelo es mínima en elsentido de que se encuentra en cualquier otro modelo de Herbrand de H .21 De hecho, cada --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 21 Sin embargo, el modelo mínimo depende del vocabulario del subyacentelenguaje de H. Este vocabulario incluye todos los términos de tierra que se pueden construirde los términos que aparecen enH,pero también podría incluir otras constantes o funciónsímbolos. Estos otros símbolos no utilizados pueden ser mantenidos en reserva para ser utilizado en el futuroextensiones deH. Pero en cualquier caso, estos términos de tierra deben ser ordenados (o bien escrito ),para excluir términos comos (bob). Página 274 273
  • mayor conjunto de oraciones atómicas es también un modelo. Esto incluye la máxima modelo en el que todos los átomos son de tierra verdadera . El modelo de máxima es uno de los modelos que dan la semántica de losla lógica clásica un mal nombre. El modelo mínimo, por otra parte, tiene todos losbuenas propiedades que los críticos desean. En particular, se tiene la notablepropiedad de que, en la medida que se refiere a las cláusulas de meta (o metas de rendimiento),verdad en el modelo mínimo es equivalente a la verdad en todos los modelos: Por cada cláusula definida programa de H , existe un mínimo único modelo M tal que para todo clara meta cláusulas G : G es una consecuencia lógica de H (es decir, G es cierto en todos los modelos de H ) si y sólo si T es cierto en M . Esta propiedad es una consecuencia directa de un teorema demostrado en (van Emdeny Kowalski, 1976) para el caso en el que T es un hecho atómico. Esto también es válido para disyunciones de cláusulas meta definida, es decir, las sentencias de la forma G1∨ ... ∨ Gn donde cada G1es una cláusula meta definida (existencialmente cuantificados). Sin embargo,que no es válida para las oraciones que contienen negación o universalcuantificación. Por ejemplo, las frases: ni siquiera (s (s (s (0)))) ∀ X (incluso (s (s (X))) → par (X)) son a la vez cierto en el modelo mínimo M de E , pero no son lógicoconsecuencias de correo . La primera frase es verdadera en M , ya que la atómicacondena incluso (s (s (s (0)))) no es verdadera en M . Sin embargo, no es una lógicaconsecuencia de E , debido a que no es cierto , por ejemplo, en el modelo de máximode E . La segunda frase ∀ X (incluso (s (s (X))) → par (X)) es verdadero en M , porpara todos los términos de tierra t que puede ser construido a partir de la constante de 0 y elfunción de símbolo s : si incluso (s (s (t))) es verdadera en M , entonces debe haber sido derivado por delante razonamiento mediante la instancia de planta , incluso (s (s (t))) ← par (t) delcondicional en E.Pero entonces la condición de par (t) de esta instancia de tierratambién debe ser cierto en M. Tenga en cuenta que esta segunda frase es la inversa de la segunda condicional E . Esto no es cierto en todos los modelos de la E , porque existen modelos no Herbrand contiene individuos extraños, por ejemplo, la persona nombrada raro, de modo que incluso (s (s ( extraño ))) es cierto , pero incluso ( extraño ) no es cierto . El más simple y más pequeñade estos modelos es el modelo mínimo aumentada con el adicional enunciado atómico par (s (s ( extraño ))) . Página 275 274
  • Podría decirse que es el modelo mínimo de una cláusula definida programa H que es la destinada modelo de H, y es relativa a este modelo que la verdad o falsedad de sentencias arbitrarias de la lógica clásica debe ser juzgado. Esta forma de ver los modelos separa oraciones en dos tipos: frases como cláusulas positivas que determinan los modelos mínimos y arbitrariassentencias de la lógica clásica que son verdad en tales modelos mínimos. La diferencia entre estos dos tipos de oraciones es análoga ala diferencia entre las creencias de un agente y sus objetivos. Las creencias, incluida laLas observaciones de los agentes, tienen la forma de programas lógicos, y representan unamodelo mínimo del mundo del agente. Objetivos tienen la forma de arbitrariedadsentencias de la lógica clásica, y representan propiedades del mundo que laagente desea mantener. Esta diferencia entre las creencias y las metas es más notable en el caso deobjetivos de mantenimiento, que se cuantifican universalmente condicionales. Veremosen el Capítulo A6 que la semántica de una meta de mantenimiento T pueden ser de origen naturalentendida como la generación de un conjunto de oraciones atómicas Δ describen atómicaacciones, de tal manera que T es cierto en el modelo mínimo de B ∪ delta , donde B es el conjuntode las observaciones y las creencias del agente. Con esta semántica, adelanterazonamiento puede ser visto como un intento de hacer que T verdad al hacer su celebracióncierto siempre que se hagan las condiciones verdad . Este proceso de avancerazonamiento continúa para siempre, a menos que no se observan nuevas sentencias atómicaso derivados. Cualquier modelo generado por el razonamiento hacia adelante de esta manera es mínima, no sólo en el sentido de que B ∪ delta tiene un modelo mínimo, sino también en el sentido de que enunciados atómicos se hacen realidad mediante su inclusión en Δ sólo cuando sea necesario. En en particular, no hay necesidad de hacer que las condiciones de los objetivos de mantenimiento cierto para losninguna razón. Verdad en la aritmética El caso para la visualización de los modelos mínimos como modelos destinados con el apoyo de lahecho de que el modelo estándar de la aritmética es el modelo mínimo de un determinado programa cláusula. Aquí es una representación cláusula definida de adición ymultiplicación en términos de relaciones, junto con una más convencionalrepresentación en términos de funciones de la derecha: +(0, Y, Y).es decir,0 + Y = Y. +(s(X), Y, s(Z))←+(X, Y, Z).es decir,s(X) + Y = s(X + Y). × (0, Y, 0).es decir,0 × Y = 0. × (s (X), Y, V)←× (X, Y, U)∧+ (U, Y, V). es decirs (X) × Y = (X x Y) + Y. La representación funcional es, sin duda, más fácil de entender, pero la representación relacional distingue más claramente entre lo indefinido Página 276 275
  • función de símbolo s , utilizado para construir los números naturales, y la adición y multiplicación, que se definen por las condicionales. Por otra parte, la representación relacional evita la necesidad de un predicado de igualdad separada. Podría decirse que la representación relacional también tiene una semántica más evidentes en términos del modelo mínimo Una definido por las cuatro cláusulas positivas. Es este modelo que queremos decir cuando hablamos del modelo deseado de la aritmética y de verdad en la aritmética (como se señalaba en efecto por Martin Davis (1980)). Consideremos, por ejemplo, la frase: ∀ X (+ (X, 0, X)) donde X es un número natural. Esta frase no es una cláusula de meta, porque X es universalmente cuantificado. Sin embargo, es fácil demostrar que la sentencia es verdadera en el modelo mínimo Una . Aquí está una demostración por inducción matemática: Caso base:X = 0. Entonces + (X, 0, X) es sólo + (0, 0, 0) , lo cual es cierto en una debido a que es una instancia de la cláusula + (0, Y, Y). Caso inductivo: . X = s (n) Por hipótesis de inducción, + (n, 0, n) es verdadera en A. Tenemos que demostrar + (s (n), 0, s (n)) es cierto en A. Pero esto sigue un paso de razonamiento hacia adelante, utilizando la cláusula (s (X), Y, s (Z))←+(X, Y, Z). Este argumento semántico puede expresarse puramente sintáctico, por aumentar las cláusulas positivas con axiomas adicionales, como axiomas para inducción. El axioma de inducción necesaria para este ejemplo es una instancia de la esquema del axioma22 : P (0)∧∀ N (P (N) → P (s (n))) → ∀ XP (X). donde P (X) es cualquier predicado que contiene un no cuantificados variables X . La instancia de P (X) necesaria en el ejemplo es + (X, 0, X). En el ejemplo, la frase universalmente cuantificado ∀ X (+ (X, 0, X)) es tanto cierto y comprobable mediante inducción. Sin embargo, de incompletitud de Gödel --------------------------------------------------------------------------------------- 22 Un esquema de axioma es una colección de axiomas, uno para cada predicado P (X) (no restringido a los símbolos de predicados). Sin embargo, la inducción también se puede representar como unsola frase en cualquier meta-lógica o la llamada lógica de segundo orden. En el meta- lógica, Prangos de más de nombres de fórmulas. En la lógica de segundo orden, P rangos más subconjuntos de lanúmeros naturales. Desde un punto de vista matemático, la gran diferencia entre elrepresentaciones meta-lógicos y de segundo orden, es que el conjunto de fórmulas es infinitopero numerable, mientras que el conjunto de todos los subconjuntos de los números naturales es infinito, peroincontables. Página 277 276
  • teorema muestra que hay frases universalmente cuantificados de la aritmética que son verdad , pero no demostrable mediante un conjunto de axiomas para construible aritmética. Intuitivamente, esto se debe demostrar que el universalmente cuantificada frase es verdadera , es necesario demostrar que todas las instancias de tierra del frase es verdadera , y hay un número infinito de tales instancias de tierra, una para todo número natural. En muchos casos, los infinitamente muchos casos muestran un patrón recurrente que se pueden capturar un número finito de demostración por inducción. Pero en el caso de la frase construida en la prueba del teorema de incompletitud, no se puede. La sentencia se construye mediante la codificación de las sentencias de la aritmética por desastres naturalesnúmeros, y por que representa el predicado demostrativa de la aritmética como un predicado aritmético. De esta manera, la aritmética se convierte en su propia meta- lenguaje y frases sobre la aritmética se vuelven oraciones de la aritmética. La verdadera oración, pero indemostrable, es una frase que dice de sí misma que es indemostrable. Si la frase es falsa , entonces es no cierto que la sentencia es demostrable, y la frase en realidad se puede demostrar, en cuyo caso el axiomas de la aritmética son inconsistentes. Si la frase es verdadera , entonces no puede ser demostraron, en cuyo caso los axiomas de la aritmética son incompletos. Por lo tanto cualquier axiomatisation constructiva de la aritmética que es consistente es incompleta. Por otra parte, cualquier axiomatización es seguro que tienen no-mínima, modelos no deseados, en la que las oraciones que son verdad en el modelo estándar de la aritmética son falsas . Conclusiones En este capítulo, hemos investigado las nociones de verdad, consecuencia lógica y modelos mínimos. Dibujé un argumento para restringir la atención a Herbrand interpretaciones, que son conjuntos de oraciones atómicas. En el caso de un agente integrado en el mundo real, la ventaja de las interpretaciones Herbrand es que eviten los problemas filosóficos de tratar de identificar la verdadera naturaleza del mundo, y se centran en cambio en sólo especifica la interfaz entre pensamientos del agente y del mundo. También he esbozado un argumento más para considerar modelos mínimos como destinado modelos, y señaló que, en el caso de las cláusulas definidas, una cláusula meta definida es cierto en todos los modelos, si y sólo si es verdad en el mínimo modelo. Yo argumenté que en el caso de la aritmética, la verdad o la falsedad de arbitraria frases se entiende mejor como la verdad o la falsedad en el modelo mínimo del programa cláusula definida definir la suma y la multiplicación. También dibujé un argumento que la semántica de los objetivos de mantenimiento de un agente puede igualmente debe entenderse como la generación de un modelo mínimo en el que los objetivos de mantenimientoson todas verdad . El hecho de que el razonamiento hacia adelante puede entenderse como la generación de un mínimomodelos también cuenta con el apoyo de la teoría de modelos mentales, que sostiene que Página 278 277
  • gente de la razón, mediante la construcción de estructuras en modelos como en la mente. En los capítulos, A3 y A6, vamos a ver cómo las reglas de inferencia de razonamiento hacia adelante, razonar hacia atrás y negación como fracaso pueden entenderse en semántica términos, como la determinación de la verdad de las oraciones en los modelos mínimos. Página 279 278
  • Capítulo A3. Avance y retroceso Razonamiento Ya hemos visto de manera informal en el razonamiento hacia adelante y hacia atrás con condicionales sin negación (cláusulas positivas). Este capítulo adicional define las dos reglas de inferencia más precisa y examina su semántica. Podría decirse que el razonamiento a seguir es más fundamental que el revés razonamiento, porque, como se muestra en el Capítulo A2, que es la forma en que un mínimo se generan los modelos. Sin embargo, las dos reglas de inferencia pueden ser tanto entendida como la determinación de si las cláusulas meta definida son verdaderas en todos los modelos de un programa cláusula definitiva, o de forma equivalente si las cláusulas meta definida son verdaderas en el modelo mínimo. Razonamiento Forward De las dos reglas de inferencia, sólo el razonamiento a seguir es verdad preserva , en el sentido de que, si las frases que comienza con es cierto en una interpretación, a continuación, la sentencia derivada también es cierto en la misma interpretación. De ello se deduce que cualquier frase obtenida por la aplicación repetida de razonamiento hacia adelante, a partir de un conjunto inicial de las instalaciones es una consecuencia lógica de las premisas. Por lo tanto, razonamiento hacia adelante es una regla de sonido de la inferencia. Veremos más adelante que hacia adelante razonando con H cláusulas positivas también es completa. Para ver cómo razonamiento hacia adelante preserva la verdad, consideremos el caso de John que compra un billete de lotería con la esperanza de hacerse rico: compras-ticket (juan, 150 541) compras-ticket (X, Y) ∧ elegido (Y) → ricos (X) Forward razonamiento puede aplicarse si las variables se pueden crear instancias de tal de manera que el hecho y una de las condiciones de la condicional se convierten idéntica. Si esta instancia es posible, entonces el razonamiento hacia adelante instancia el condicional: Paso 1:compras-ticket (juan, 150 541) ∧ elegido (150.541) → ricos (juan) Esto es equivalente a la condición de no-estándar: compras-ticket (juan, 150 541) → (elegido (150.541) → ricos (john)) Adelante con este razonamiento equivale condicional luego deriva la conclusión. Esto es sólo clásica modus ponens : Paso 2:elegido (150.541) → ricos (juan) Página 280 279
  • Ambos pasos son la verdad de preservación. Paso 1 es la verdad-la conservación, porque un condicional es verdadera si y sólo si todos los casos es cierto . El paso 2 es la verdad preservar porque si un condicional es verdadero y sus condiciones son verdad , entonces su conclusión también debe ser cierto . En el caso más general, razonamiento hacia adelante implica una proposición atómica y un condicional ambos de los cuales pueden contener variables universalmente cuantificados. Por ejemplo: gustos (bob, X) gustos (X, Y) ∧ da (X, Y, Z) → generosa-a (X, Z) Si la sentencia atómica y el condicional se pueden crear instancias, por lo que la resultando oración atómica y una de las condiciones de la condicional son idéntica, entonces se lleva a cabo la creación de instancias: Paso 1:gustos (bob, X) gustos (bob, X) ∧ da (bob, X, Z) → generosa a (bob, Z) Equivalente:gustos (bob, X) → (da (bob, X, Z) → generosa a (bob, Z)) Observe que la variable X en las frases originales es en realidad dos diferentes las variables, ya que el "alcance" de una variable se limita a la sentencia en que se produce. Fuera de ese ámbito de aplicación, el nombre de la variable pierde su importancia, y dentro de ese ámbito, todas las ocurrencias de la variable puede ser renombrado , sin afectar a la semántica de la frase. Note también que el instancias de las dos frases es la creación de instancias más general que hace el trabajo de hacer que los dos átomos idénticos. En el siguiente paso, enviar borra el razonamiento de la instancia condicional la condición de que es idéntica a la del átomo de instanciado: Paso 2:da (bob, X, Z) → generosa a (bob, Z) En general, a partir de un enunciado atómico y un condicional proposición atómica Condiciones → conclusión adelante razonamiento primera instancia ambas oraciones, para que la instancia frase atómica es idéntica a una de las condiciones de la instancia condicional: Paso 1:proposición atómica ' proposición atómica ' ∧ otra-condiciones "→ conclusión '. Página 281 280
  • Esta instancia de los términos de las variables es la instancia más general que hace que los dos átomos idénticos, y se llama el ( más general ) unificador de la dos átomos. Todos los otros casos comunes de los dos átomos son instancias de este unificador más general. El funcionamiento de la mayoría de instancias en general se llama unificación , y los átomos resultantes se dice que están unificados . El unificador de dos átomos, si es que existe, es única hasta el cambio de nombre de las variables. Después de haber realizado la unificación, hacia adelante elimina el razonamiento de la instanciado condicional la condición de que ahora es idéntica a la instancia proposición atómica: Paso 2:otros-condiciones "→ conclusión '. Tenga en cuenta que condena atómica " puede ocurrir en cualquier parte de las condiciones del condicional. Sin embargo, por simplicidad, tanto aquí como en otras partes, como está escrito primero, porque el orden en el que aparecen en las fórmulas no una conjunción cuestión, y porque hace que la descripción de la regla de inferencia más simple. Razonamiento hacia atrás Con razonar hacia atrás, la verdad se conserva en la dirección opuesta: si el sub-objetivos que se derivan son verdad , y el condicional utilizados para obtener la sub-objetivos es cierto , entonces los objetivos iniciales de la que se derivan los sub-objetivos son verdaderas. Para ver esto, consideremos primero el caso simple de un solo gol atómica cláusula: Cláusula inicial objetivo:generoso-a (X, mary) Condicional:gustos (X, Y) ∧ da (X, Y, Z) → generosa-a (X, Z) Aquí la variable X en la cláusula meta se cuantifica existencialmente y diferente de las variables cuantificadas universalmente X en el condicional, a pesar de tener el mismo nombre (local). Intentos de razonar hacia atrás para unificar la meta atómica y la conclusión del condicional. Si el intento tiene éxito, entonces ambas frases son instancia, aplicando el unificador: Paso 1:generoso-a (X, mary) talla (X, Y) ∧ da (X, Y, mary) → generoso-a (X, mary) Instanciación del condicional es verdad preserva, porque todas sus variables son universalmente cuantificados, y si la condición es verdadera entonces la totalidad de su casos son verdad . En este ejemplo, la creación de instancias de la cláusula objetivo es innecesaria. Sin embargo, en el caso general, cuando la cláusula de objetivo tiene que ser instancia, la creación de instancias no es verdad preserva, porque todo el Página 282 281
  • las Naciones Unidas Las variables en La cláusula meta hijo existencialmente cuantificados. Pero si Una Instancia de cláusula meta es Cierto, 'entonces' la cláusula de meta En Si es Cierto, PORQUE UN existencialmenteSentencia cuantificada es Cierto Si Una Instancia es Cierto. Habiendo Instancia la cláusula de meta y el condicional, HACIA Atrás Razonamiento Continúa MEDIANTE la sustitución del Átomo de Objetivo porción las Condiciones de los condicionales, como sub-objetivos: Paso 2, sub-objetivos: gustos (X, Y) ∧ da (X, Y, mary) Aquí las variables X e Y son existencialmente cuantificados. (Para encontrar a alguien que es generoso a María, basta con encontrar a alguien que le da algo que él / ella le gusta a María. Él / ella no tiene que dar todo lo que él / ella le gusta a María). Si los sub-objetivos y el condicional es verdadero, entonces la meta original también es cierto en la misma interpretación. En general, a partir de un objetivo seleccionado atómica en una cláusula inicial objetivo y un condicional: seleccionado -objetivos∧ otra-objetivos Condiciones → conclusión intentos de razonamiento hacia atrás para unificar el objetivo seleccionado con la conclusión del condicional. Si la unificación es posible, entonces el unificador se aplica a dos frases: Paso 1, la creación de instancias: seleccionado -objetivos'∧ otra-objetivos " condiciones '→ seleccionado -objetivos' Razonamiento hacia atrás y luego reemplaza el objetivo seleccionado instancia por el condiciones de la condicional instancia: Paso 2:condiciones '∧ otra-objetivos ". En el caso especial de que no hay otra-objetivos, el segundo paso es simplemente modus ponens a la inversa. En el caso especial de que no hay condiciones, las condiciones son equivalentes a la verdadera, y el condicional es en efecto un hecho. A continuación se muestra un ejemplo de la forma en que el razonamiento hacia atrás se utiliza paracomputación en la programación lógica. El ejemplo utiliza la teoría elegante representación, aunque irremediablemente ineficiente de los números naturales utilizando sólo 0 y la función s sucesor. La ineficiencia de la cálculo no es una propiedad inherente de la programación lógica, sino más bien una propiedad de esta representación específica. Considere el objetivo de la adición de 2 más 2, usando la definición de adición dada en el Capítulo A1. He aquí los nombres de variables se eligieron para que las instancias que coincidan más evidente: Página 283 282
  • Cláusula inicial objetivo: + (s (s (0)), s (s (0)), X) Nueva cláusula de objetivo:+ (s (0), s (s (0)), X ') en la queX = s (X') Nueva cláusula de objetivo: + (0, s (s (0)), X'') donde X '= s (X'') Nueva cláusula de objetivo: Verdadero donde X'' s = (s (0)) Las instancias acumulativos de las variables cuantificadas existencialmente calcular la suma X = s (s (s (s (0)))). La solidez y la integridad Como hemos visto, el razonamiento a seguir es el sonido. Razonamiento hacia atrás, en el Por otra parte, es al revés de sonido: Dada una cláusula inicial objetivo y una deriva cláusula meta obtenida por el razonamiento hacia atrás con un condicional, la primera cláusula meta es verdad en cualquier interpretación en la que la cláusula y la meta derivada el condicional es verdadera. Por otra parte, si la cláusula de objetivo derivado es cierto el átomo (Un conjunto de sub-objetivos vacío), entonces la cláusula inicial objetivo es verdadera, simplemente si el condicional es verdadera. Así, hacia adelante y hacia atrás razonamiento son dos diferentes, pero formas de sonido para resolver una cláusula meta C1∧ ... ∧ Cn. Forward razonamiento puede ser entendida como resolución de la cláusula de objetivo mediante la derivación de oraciones atómicas C1 '... Cn' de manera que el junto C1 '∧ ... ∧ Cn' es una instancia de la cláusula de meta C1∧ ... ∧ Cn. Razonamiento hacia atrás puede ser entendido como la solución de la cláusula de meta derivando el átomo objetivo verdadero de la cláusula meta original. La solidez del razonamiento hacia adelante y hacia atrás de la solidez razonar hacia atrás asegurar que si una cláusula de objetivo se resuelve utilizando ya sea hacia adelanteo hacia atrás razonamiento, entonces la cláusula meta es cierto en toda interpretación en que los condicionales se utilizan en la derivación son verdaderas. La solidez del razonamiento hacia atrás con versiones anteriores se puede convertir en ordinarias solidez si el objetivo cláusulas G se convirtió en negaciones G → falso, y si la solución una cláusula de objetivo se entiende como una derivación verdadera → falso, lo que equivale a falsa.23 Esta forma de ver el razonamiento hacia atrás hace que sea más fácil de ver que hacia atrás y hacia adelante razonamiento son casos especiales de la regla de resolución, presentado en el Capítulo A5. También hace que sea más fácil de obtener por completitud medios de impugnación integridad: Sea C cualquier sentencia de la lógica clásica, y S cualquier conjunto de enunciados de la lógica clásica. Entonces C es una consecuencia lógica de S si (y sólo si) las frases S y C → falsa tiene ningún modelo; si (y sólo si) S y C → falsa implican lógicamente falsa. ------------------------------------------------------------------------------------- 23 Tenga en cuenta que la negación de una cláusula de meta ¬ (∃ X1 ... ∃ Xm (C1 ∧ ... ∧ C n)) es equivalente a una restricción condicional ∀ X1 ... ∀ Xm (C 1 ∧∧ .. Cn → false). Página 284 283
  • Por lo tanto, un conjunto de reglas de inferencia es una refutación completa si (y sólo si) cuando C es una consecuencia lógica de S, entonces existe una derivación (llamada una refutación) por medio de las reglas de inferencia, de falsa de S y C → falsa. Tanto hacia adelante y razonar hacia atrás son una refutación completa de Hornos cláusulas. Si G es una cláusula determinada meta sin negación y S es un claro programa cláusula, a continuación, los siguientes son equivalentes: • G es una consecuencia lógica de S. • G es cierto en el modelo mínimo de S. • Existe una derivación de la falsa de las cláusulas S y G → falsas tanto por el razonamiento hacia adelante y razonar hacia atrás. Conclusiones En este capítulo, vimos que el razonamiento hacia adelante y hacia atrás son tanto el sonido y completa refutación para cláusulas de Horn. En el Capítulo A4, vamos a ver cómo extender el razonamiento con cláusulas de Horn a través de la negación como fracaso. En Capítulo A5, vamos a ver cómo se extiende hacia adelante y hacia atrás razonamiento para la regla de resolución, que es sólida y completa refutación para el oracional forma de la lógica clásica completo. Página 285 284
  • Capítulo A4. Modelos mínimos y la negación Para una primera aproximación, la negación como regla fracaso de inferencia es recta- Adelante. Su nombre lo dice todo: para demostrar que la negación de una oración tiene tratar de mostrar la frase, y Si el intento falla, entonces la negación sostiene. Pero ¿qué significa para fracasar? ¿Incluye el fracaso finito o infinito solamente? Para responder a estas preguntas, necesitamos una mejor comprensión de la semántica. Consideremos, por ejemplo, la sentencia de Inglés: bob pasará si nadie va. Ignora el hecho de que, si Bob era más normal, sería más probable que bob pasará si nadie más va. Centrarse en el problema de representar la sentencia más formalmente como un condicional lógico. La variable X en la representación obvia: bob irá ← No (X irán). se cuantifica universalmente con alcance a toda la condicional: ∀ X (bob irá ← No (X irá)) es Decir, bob irá ← ∃ X no (X pasará) es Decir, bob irá ← No ∀ X (X irá) es Decir, bob pasará si no todo el mundo va a ir. Lo que realmente queremos es: bob irá ← No ∃ X (X irá) De hecho, eso es lo que conseguimos realmente si aplicamos la negación como fracaso regla de inferencia de la forma obvia ignorando cuantificación: Objetivo Inicial: bob irá Subobjetivo: no X irán Naf: X irá Subobjetivo: no X 'irán (donde X = bob) Naf: X 'irán Subobjetivo: No X'' irá (donde X '= bob) Página 286 285
  • Indefinidamente................. Pero entonces tenemos dos problemas: El problema que empezamos, que todos variables condicionales están implícitamente universalmente cuantificados, cuando lo que necesidad es una variable cuantificada existencialmente dentro negación, y el problema del bucle infinito. Pero, como acabamos de ver, el primer problema no es un problema, sino una solución a un problema que no hayamos dado cuenta de que teníamos. En general, como negación insuficiencia interpreta variables en las condiciones negativas que no se producen en otros lugares cuantificada existencialmente dentro de la negación, y para la mayoría de las aplicaciones de este es exactamente lo que queremos! Veremos más adelante que esto es también lo que queremos y lo que obtenemos con las variables en las conclusiones de los objetivos de mantenimiento que hacen no se producen en las condiciones. Es el bucle infinito que es el problema real. Pero antes de tratar de hacer frente a el problema en este ejemplo en particular, vamos a afinar nuestras intuiciones por teniendo en cuenta algunos de los casos más simples primero. El caso más simple es el que no tiene cualquier negación en absoluto. La negación en los modelos de mínimos Hemos visto en el Capítulo A2 que cada conjunto H de los condicionales sin negación (es decir, el programa cláusula de Horn) tiene un modelo único M mínima, lo cual es generada por instancias universalmente variables cuantificadas con términos de tierra y por el razonamiento hacia adelante. He argumentado que es este modelo mínimo que es el modelo previsto de H. Visto de esta manera, la semántica de negación como el fracaso es simplemente la semántica normal de negación de la lógica clásica: una frase nop tiene por negación como (potencialmente infinito) no si y sólo si no pes cierto en M si y sólo si no pes cierto en M. De hecho, la negación como regla de inferencia fracaso puede entenderse simplemente como razonamiento hacia atrás con la definición de la verdad, para demostrar que no es cierto en p M, al mostrar que p no es cierto en M. Recuerde que el simple definida cláusula programa E: inclusó (0). inclusó (s (s (X))) ← par (X). con su infinita Herbrand modelo M que consiste en las oraciones atómicas: inclusó (0), inclusó (s (s (0))), inclusó (s (s (s (s (0))))), ..... Indefinidamente. Considere el problema de determinar si ni siquiera (s (s (s (0)))) es cierto en M: Página 287 286
  • si y sólo siincluso (s (s (s (0))))No es cierto en M si y sólo siincluso (s (s (s (0))))no pertenece a M, que es el caso. La negación como regla de inferencia fracaso da el mismo resultado sin la necesidad para generar el modelo M explícitamente: incluso (s (s (s (0))))) puede demostrarse si y sólo siincluso (s (0))se puede demostrar pero sólo sis (0)puede unificarse ya sea con 0 ó con s (s (0)). Pero no se puede. ASIni siquiera (s (s (s (0))))puede mostrarse. Modelos previstos de los programas lógicos generales El modelo semántica mínimas de cláusulas positivas pueden extenderse a condicionales con condiciones negativas, que también se llaman lógica general Programas. El primer paso, teniendo en cuenta un programa de P lógica general, es, literalmente, aampliar P con un conjunto Δ de negaciones no una de las oraciones atómicas a, el tratamiento de estosnegaciones como si fueran átomos positivos (como en la negación fuerte). El segundo paso consiste en tratar al conjunto ampliado P ∪ Δ, como si se tratara de un programa cláusula definitiva, con su propio y único modelo mínimo MΔ. Si el conjunto Δ está apropiadamente restringido, por lo que, entre otras cosas, MΔno incluye tanto una un átomo a y su negación no una, entonces MΔes un modelo destinado de P. Nos Veremos más adelante que un programa de P puede tener varias de estas extensiones Δ. Antes de analizar con mayor detalle las condiciones necesarias para que Δ está restringido apropiadamente, considere el programa par / impar: inclusó (0). inclusó (s (s (X))) ← par (X). impar (X) ← ni Siquiera (X). Haciendo caso omiso, en primer lugar, la definición de extraño, deje Δ el conjunto de todas en la plantanegaciones que son verdaderas en el modelo mínimo del Cuerno cláusula programa E, es decir, dejar que Δ el conjunto: ni siquiera (s (0)), ni siquiera (s (s (s (0)))), ni siquiera (s (s (s (s (s (0)))))), ..... Indefinidamente. Sea M el modelo mínimo del par / impar ∪ Δ, Δ tratar como un conjunto de positivos Atomos. Esto se suma al modelo mínimo E de los átomos positivos adicionales: impar (s (0)), impar (s (s (s (0)))), impar (s (s (s (s (s (0)))))), ..... Indefinidamente. Página 288 287
  • Podría decirse que M es el modelo destinado única del programa par / impar. Notar que la restricción par (X) ∧ impar (X) → falso es verdadero en M. Existe una gran clase de programas lógicos generales que tienen un único modelo mínimo que se puede generar de esta manera. Esta es la clase de los así llamado programas localmente estratificados (Przymusinski, 1988). Intuitivamente, a nivel local programas estratificados se pueden superponer en estratos de tal manera que negativa condiciones en estratos más altos se definen en los estratos inferiores, en la forma en que es impar se define en términos de par. En la siguiente sección, vamos a investigar el programa no estratificado: bob irá ← john no pueda. john irá ← No bob el tope. Pero primero, tenemos que identificar las restricciones necesarias para asegurar que Δ es apropiado, en ambos casos los estratificados y no estratificada. El más importante restricción es, obviamente, que: Δes consistente con P. es Decir,Si no a está en unΔentonces a no es cierto en el modelo mínimo M de P ∪Δ. es Decir,Para todos los átomos a, la restricción a ∧ no a → falso escierto enM. La única otra restricción que Δ necesita satisfacer es que debe ser Δ suficientemente grande. Esta condición puede ser entendido de diferentes maneras, la más simple de las cuales es que: Δes total. es Decir,Si a no es cierto en M, entonces no a es cierto en una M, y por lo tanto no aes una en Δ. es Decir,Para todos los átomos a , la "restricción" a ∨ no es una realidad en M. Estas dos restricciones, la consistencia y totalidad, definen el modelo estable semántica de programas lógicos generales (Gelfond y Lifschitz, 1988): El mínimo de Herbrand modelo M obtenido por tratamiento P ∪Δ como un programa cláusula definida es un modelo estable de P si y sólo si no a es una en M si y sólo si a no es en M. En la semántica modelo estable, no un puede entenderse tanto como no es un verdadero y a no se puede demostrar. Ejemplos de modelos estables Volvamos al ejemplo que empezamos. Digamos que es el programa B: Página 289 288
  • bob irá ← No ∃ X (X irá) El único átomo de suelo que puede ser construido a partir del vocabulario de B es el átomo bob ira. Sin embargo, el idioma en que se expresa la sentencia podría contener otras constantes para otros individuos y objetos no mencionados en la frase. Podemos ignorar esta pequeña complicación, porque no tiene impacto en el siguiente argumento. El problema es determinar si existe un modelo estable y si bob irá es verdadero o falso en este modelo. Supongamos que hay un modelo tan estable MΔ, Que es el modelo mínimo de alguna extensión B ∪Δde B. Ahora considere si la sentencia negativa no irá bob está en Δ: Si no va a ir bob está en Δ, entonces bob irá está en MΔ, y luego Δ no es consistente con el programa B. Si no bob irá no está en Δ, entonces tampoco bob irá ni bob no irá está en MΔ, Y luego Δ no es total. Por lo tanto, el programa B no tiene tal extensión estable Δ y por lo tanto no modelo estable. Es simplemente inconsistente. Por otra parte, cualquier programa más grande que contiene la sentencia también es incompatible y no tiene ningún modelo estable. En la semántica modelo estables, un programa de lógica puede tener más de una modelo mínimo, como en el caso del programa de BJ: bob irá ← john no pueda. john irá ← No bob el tope. El programa cuenta con un modelo estable en el que john no irá y bob irá, y otro modelo estable en el que bob no irá y john irá. En los casos en que un programa tiene más de un modelo mínimo, un agente puede ser crédulos o escépticos. En la semántica estable, un agente crédula puede optar por creer una sentencia si y sólo si es cierto de alguna mínima Modelo. Sin embargo, un agente escéptico cree una sentencia si y sólo si es verdad en todos los modelos mínimos. Por supuesto, un agente puede ser crédulos en algunas situaciones, pero escéptica en otros. En el último ejemplo, de acuerdo con una semántica escépticos, es imposible decir si o nobob va a ir o john irá. Esto es como la situación en la lógica clásica, donde los dos condicionales anteriores se escriben como disyunción: bob irá ∨ john irá. Página 290 289
  • Conclusiones En la lógica Clásica, UNA Sentencia C is an Consecuencia Lógica De Un Conjunto de Oraciones S si y sólo si C es cierto en todos los interpretación en la que S es verdadera. Sin embargo, para las aplicaciones de este libro, se pretende interpretaciones, en lugar de interpretaciones arbitrarias, las que importan. Para las creencias en forma de cláusulas positivas, estas interpretaciones intencionales son modelos mínimas, que pueden ser generados por la creación de instancias y hacia adelante Razonamiento. Para las creencias más generales que son programas lógicos generales, los interpretaciones destinados son modelos mínimos obtenidos mediante la extensión de la creencias con las negaciones de enunciados atómicos. Visualización de la semántica en términos de tales modelos mínimos está en el espíritu de la práctica totalidad de las lógicas que tienen sido desarrollado para el razonamiento por defecto en Inteligencia Artificial. estas lógicas incluir circunscripción (McCarthy, 1980), la lógica predeterminada (Reiter, 1980), modal lógica no monótona (McDermott y Doyle, 1980), y lógica autoepistemic (Moore, 1985). Por lo tanto, el argumento para la visualización de pensamiento en cuanto a la determinación de la verdad en modelos de mínimos, en lugar de en términos de consecuencia lógica, con el apoyo de los ejemplos de razonamiento por defecto, la aritmética y el mundo real. Johan van Benthem analiza algunos de estos y muchos otros ejemplos en (van Benthem, 1989). Página 291 290
  • Capítulo A5. La Regla de Resolución En este capítulo, se deduce que el razonamiento hacia adelante y hacia atrás son casos especiales de la regla de resolución de la inferencia. Resolución también incluye compilar dos cláusulas, como: a hacer frente a la emergencia debidamente ← obtener ayuda. recibe Ayuda ← le avise al conductor. en uno:a hacer frente a la emergencia debidamente ← a alertar al conductor. En el caso proposicional, dados dos cláusulas de la forma: D → E ∨a A∧ B → C donde B y D son conjunciones de átomos incluyendo el átomo de verdad, y C y E son disyunciones de átomos incluyendo el átomo falsa, la resolución se deriva de la resolutivo: D ∧ B → E ∨ C. Las dos cláusulas de la que se deriva el resolutivo se llaman los padres de el resolutivo, y el átomo A se llama el átomo resuelto sobre. Resolución fue definido originalmente por Robinson (1965a) las cláusulas que disyunciones se representan como conjuntos de literales, en un literal es un átomo o la negación de un átomo. Por ejemplo, el condicional D ∧ B → E ∨ C, donde C y D son átomos individuales, se interpreta como la disyunción ¬ D∨ ¬ B∨ E∨ C y está representado por el conjunto de literales {¬ D, ¬ B, E, C}. La representación de las cláusulas como conjuntos de literales, interpretarse como disyunciones, se basa en las reglas de resolución de varias reglas de inferencia de la clásica lógica, que de otro modo tendría que ser declarado por separado y de forma explícita. Para ejemplo, las siguientes equivalencias lógicas están implícitos en el conjunto representación de cláusulas: A∨ A es equivalente aA A ∨ B es equivalente a B ∨ A A ∨ (B ∨ C) es equivalente a (A ∨ B) ∨ C. En el caso proposicional, el resolutivo de dos cláusulas representados como establece: Página 292 291
  • {A} ∪ F y {¬A} ∪ G es la cláusula F ∪ G. En este libro, que representamos como cláusulas condicionales, pero tratamos a las condiciones y las conclusiones de las cláusulas como conjuntos de átomos. Esto simplifica la declaración de la regla de resolución, porque significa que el átomo A, que se resuelve en lata ocurrir en cualquier parte de la conclusión de uno de los padres y en cualquier lugar en el condiciones del otro padre. También significa que si se produce un átomo en el Condiciones de ambos padres o de las conclusiones de ambos padres, entonces los duplicar instancias del átomo se fusionan automáticamente en uno ocurrencia en el resolutivo. La fusión de átomos de duplicados también se llama factorización. La resolución es sólida y completa refutación. Si un conjunto de cláusulas de no modelo, entonces existe una derivación de la falsa utilizando sólo la regla de resolución de inferencia (incluyendo factorización). La integridad refutación de suficiente resolución para mostrar lógica consecuencia de la lógica de primer orden clásico: Para demostrar que un conjunto de frases S implica lógicamente una sentencia C en la lógica clásica, traducir S y la negación de C en forma oracional y la resolución de uso para obtener falsas. La regla de resolución de restricciones es muy elegante, pero también muy ineficiente. Para mejorar la eficiencia, numerosas mejoras, se han desarrollado. La alcaldesa de instancia de parte estas mejoras son generalizaciones de razonamiento hacia adelante y hacia atrás. Para ejemplo, hiper-resolución (Robinson, 1965b) es una generalización de avance razonamiento y SL-resolución (Kowalski y Kuehner, 1971) es un generalización de razonamiento hacia atrás. El procedimiento de la prueba gráfica de conexión (Kowalski, 1976 y el Capítulo 8 1979), por otro lado, realiza resolución de restricciones, pero los enlaces borra cuando se llevan a cabo acuerdos a evitar redundacies. En el caso de las cláusulas positivas proposicional, el razonamiento a seguir es el caso especial de la resolución en la que B → C se deriva de A y A ∧ B → C Hacia atrás razonamiento es, en efecto, el caso especial en el que D ∧ B → es falsa derivado de D → A y A ∧ B → falsa. Unificación yfactorización En el caso de no proposicional, en el que pueden contener cláusulas (universal cuantificar) las variables, la regla de resolución tiene que ser ampliado con la unificación, para que los dos átomos resueltos en idénticos. Teniendo en cuenta dos cláusulas: D → E ∨ A1 A2∧ B → C Página 293 292
  • tal que A1y A2son unifiable, el resolutivo es: D '∧ B' → E '∨ C' donde B ', C', D 'yE' se obtienen aplicando el unificador más general de laA1y A2a B, C, D y E, respectivamente. La regla de resolución original es un poco más complicado que eso, porque incluye unificaciones adicionales, para hacer dos literales en la misma cláusula idéntica, a tenerlos en cuenta en un literal. Factoring no es necesario en el caso de cláusulas de Horn, pero es necesario en algunos otros casos. Consideremos el ejemplo de la paradoja del barbero, en el que un peluquero, John, se afeita todos los que no se afeita a sí mismo, pero se afeita hay quien haga afeitarse. Haciendo caso omiso de la complicación que la posición variable para la persona afeitado debe estar restringida a algún tipo apropiado (como se ha mencionado en los capítulos A1 y 6), el ejemplo se puede representar en forma oracional: afeitados (john, X) ∨ afeita (X, X) afeitados (john, X) ∧ afeita (X, X) → falsa Estas dos cláusulas tienen cuatro resolventes (dos de los cuales son duplicados): afeitados (X, X) → afeita (X, X) afeitados (juan, juan) → afeita (juan, juan) afeitados (juan, juan) → afeita (juan, juan) afeitados (john, X) → afeita (john, X) No importa cuantas se realizan además las resoluciones, es imposible derivar falsa, porque cada resolución de paso elimina dos átomos, dejando dos átomos detrás en el resolutivo. En estos casos, la regla de resolución sencilla necesita ser aumentada con factorización: Dada una cláusula de una de las dos formas: D → E ∨ A1∨ A2 oA1∧ A2∧ B → C tal que A1y A2haber una instancia de una más general, el factoring se deriva la cláusula D '→ E' ∨ A oA ∧ B '→ C' donde B ', C', D 'y E' se obtienen aplicando el unificador más general de laA1y A2aB, C, D yE, respectivamente. Página 294 293
  • Aplicado a la paradoja peluquero, factoring genera dos cláusulas adicionales de las dos cláusulas originales: afeitados (juan, juan) → falsa afeitados (juan, juan) Resolución deriva falsa en un solo paso, lo que demuestra que no existe tal barbero. gráficos de conexión La eficiencia de la resolución puede mejorarse en gran medida por el almacenamiento de las cláusulas, su vínculos unificadores y sus unificadores en las gráficas de conexión. Estos enlaces pueden entonces ser activado más tarde, cuando sea necesario, sin tener que buscar las conexiones. El razonamiento se realiza mediante la activación de un enlace - link a todos - la adición de la resolutivo a la gráfica, borrando el enlace activado, y la adición de nuevos enlaces entre las resolutivo y otras cláusulas que acaba de agregar en el gráfico. La supresión de un enlace puede causar una cláusula de matriz para contener una disociados Átomo. Cuando esto sucede, la cláusula de los padres se puede eliminar junto con toda su otros enlaces. Esta supresión a veces puede tener un efecto de ondulación, que conduce a la supresión de otras cláusulas y sus vínculos. Aquí hay un ejemplo de (Kowalski,1979): El procedimiento de la prueba gráfica de conexión, como resolución, es una refutación Procedure. Por lo tanto, tiene éxito, si la falsa cláusula se deriva. Tenga en cuenta que la cláusula jugar (bob) ∨ trabajo (bob) es una cláusula de no-Horn. Así estricta hacia adelante o hacia razonamiento hacia atrás no es posible. Cualquier enlace en el gráfico se puede activar. Vamos a ver lo cerca que podemos llegar el razonamiento hacia adelante con prioridad a la amplitud búsqueda. El lugar obvio para comenzar es con el enlace conectado al "hecho" emplea (juan, bob). de Cuando el , ambas cláusulas padres resolutivo correspondiente se genera y se elimina el vínculo tener átomos disociados, y por lo tanto ambos padres se pueden eliminar, junto con Página 295 294
  • todos los otros enlaces. Si lo hace, en efecto, sustituye a los dos padres por el resolutivo, porque el resolutivo hereda enlaces de sus padres. Sin embargo, la unificadores asociados a estos vínculos hereditarios son ahora el resultado de la combinación el unificador de la relación activa con los unificadores de los vínculos hereditarios. Una vez más podemos activar estos vínculos. Razonamiento hacia adelante con la disyunción este tiempo, eligiendo el vínculo con el unificador X = bob, la cláusula resolutiva reemplaza tanto sus padres de nuevo: Activar el vínculo entre las dos instancias del átomo de trabajo (bob), se obtiene: Página 296 295
  • Los dos enlaces restantes se pueden activar en cualquier orden, e incluso en paralelo. De cualquier manera, la cláusulafalso se deriva en dos pasos, y el resto de la Gráfico de la conexión está vacía. La persona feliz que estamos buscando es U = bob o U = john. Una cláusula recursiva, como + (s (X), Y, s (Z)) ← + (X, Y, Z), se puede resolver con una copia de sí mismo, dando en este caso el resolvente + (s (s (X)), y, s (s (Z))) ← + (X, Y, Z). Auto-resolver cláusulas dan lugar a enlaces internos dentro de la misma cláusula, de pie para los enlaces entre dos copias diferentes de la cláusula. In cuentos Casos, se aplican reglas similares sobre la eliminación y la herencia de los enlaces. Aquí Hay Un Gráfico de la conexión para el cálculo de la suma de 2 + 2: En teoría, cualquier enlace, incluyendo el enlace interno podría ser seleccionado para activation. Sin embargo, la estrategia de ejecución del programa estándar se activa enlaces hacia atrás de la portería. La aplicación de esta estrategia da lugar a sistemáticamente la siguiente secuencia de gráficos de conexión, las variables de cambio de nombre en el cláusula recursiva, para evitar confusiones: Página 297 296
  • Las instancias acumulativos U = s (Z), Z = s (Z '), Z' = s (s (0))calculan la suma U = s (s (s (s (0)))). En los ejemplos de este tipo, si se ignora el hecho de que la gráfica de conexión es simplemente facilitar la solución, parece que la cláusula meta es ser repetida sobrescritos, en la forma en que los ordenadores ejecutan ordenador convencional Programas. Si usted puede estirar su imaginación un poco más, entonces es posible incluso se imaginan que las sustituciones unificación son como señales que son transmitido a lo largo de una red de conexiones neuronales en el cerebro. Esta visión imaginativa de los gráficos de conexión, como una especie de conexionista modelo de la mente, con el apoyo de su similitud con Maes '(1990) la difusión de redes de activación. Al igual que en las redes de activación, diferentes niveles de la fuerza puede estar asociada con diferentes objetivos iniciales, lo que refleja su relativa importancia. Los diferentes niveles de fuerza también pueden estar asociados con diferentes observaciones, lo que refleja tal vez algún juicio instintivo de suimportancia. Como en las redes de activación, estos niveles de activación pueden ser transmitido de cláusula cláusula como eslabones de la gráfica de conexión. Tales niveles de activación son similares a las medidas de utilidad en la teoría de la decisión; y, como medidas de utilidad, pueden ser ponderados por medidas de incertidumbre. En el caso de gráficos de conexión, estos pesos podrían reflejar la frecuenciacon la que la activación de un enlace ha contribuido a los resultados exitosos enel Pasado. El nivel resultante de la activación ponderado por la probabilidad de conducir aun resultado útil se puede utilizar para seleccionar un enlace espera que tenga el mejor resultadoen la situación actual sobre la base de la experiencia pasada. Página 298 297
  • Gráficos de conexión como el lenguaje de un agente de pensamiento La implementación gráfica de conexión de la resolución muestra cuán diferente es la la sintaxis de las oraciones en el lote puede ser de la sintaxis lineal de la lógica tradicional y de las lenguas naturales como el Inglés. Una de la característica más importante de los gráficos de conexión, heredado de la resolución, es que el orden de las frases y de las condiciones dentro de oraciones, no importa. Así, por ejemplo, las dos frases en inglés: Me mojo si no tomo un paraguas y que va a llover. Me mojo si va a llover y no me tomo un paraguas. tienen la misma forma lógica, y por lo tanto representan la misma creencia. Una de las características menos evidentes, pero aún más importante de conexión gráficos es que los nombres de los predicados y sus argumentos no importan. Todo lo que importa es las conexiones, tanto las conexiones dentro de la gráfica y las conexiones con el mundo real fuera de la mente del agente. Por EJEMPLO: subsunción El procedimiento de prueba Gráfico de la conexión es sólo uno entre un gran número de refinamientos de resolución que se han desarrollado para mejorar la eficiencia de razonamiento automatizado. Otra mejora de este tipo, que es compatible Página 299 298
  • con gráficos de conexión, es la supresión de las cláusulas subsumidas. esto mejora la eficiencia, ya que si existe una refutación utilizando una cláusula subsumido, a continuación, existe una refutación aún más corto utilizando la cláusula de subsunción. heno no hay necesidad de mantener las dos cláusulas, ya que la cláusula de subsunción es tanto más informativo y más eficiente que la cláusula subsumido. Siempre que se hace cuidadosamente, la supresión de las cláusulas subsumidas no afecta a la solidez o Integridad. Supongamos, por ejemplo, que yo creo: María va a la fiesta María va a la fiesta → X va a la fiesta Voy a la fiesta ∨ me quedare en Casa De las dos primeras cláusulas, puedo deducir que todo el mundo (o todo) va a la fiesta: X va a la fiesta Este subsume la disyunción voy a la fiesta ∨ me quedaré en casa, que puede ser suprimido. Como se señaló en el Capítulo A2, la supresión de las cláusulas subsumidas es una manera pragmática de hacer frente a las paradojas de la implicación material, sin abandonar la lógica Clásica. Paraconsistencia Las paradojas de la implicación material están estrechamente relacionados a ser propiedad de la lógica clásica que un conjunto incoherente de frases implica lógicamente cada Frase. Esta propiedad intuitivo de la lógica clásica viene de la interpretación siempre que en la definición de consecuencia lógica: Una Sentencia C is an Consecuencia lógica de la ONU Conjunto de frases S (o S implicaciones Logicamente C) si (y SÓLO si) C es Verdadera Siempre Que S es Verdadera. como la implicación material en el meta-lenguaje. La interpretación siempre en este Así, si S es inconsistente, entonces es falso que S es verdad en cualquier interpretación. Por lo tanto, C es una consecuencia lógica de S, y no importa si C no es verdad en cualquier interpretación. Sin embargo, sería más informativo Decir: Dado que C es una consecuencia lógica de S y S es inconsistente, es imposible decir si C es verdad en cualquier interpretación. Página 300 299
  • Visto de esta manera, no hay nada malo con la interpretación cada vez que implicación material. ¿Qué tiene de malo es pensar que es informativo para contar alguien que una oración es una consecuencia lógica de un conjunto incoherente de frases. De hecho, la resolución, si es o no se aumenta con la subsunción, deriva sólo consecuencias informativas de un conjunto de cláusulas. Tenga en Cuenta la más simple posible caso de dos cláusulas, p y no p. Sólo una solicitud de resolución es posible, y se deriva falsa en un solo paso. No deriva de que la luna está hecha de queso verde, o que el mundo está llegando a su fin. Sin embargo, hay un sentido perverso en el que la resolución se puede utilizar para muestran que cualquier sentencia q es una consecuencia lógica de p y no p: Para demostrar q es una consecuencia lógica de p y no p, representan no q como un conjunto de cláusulas de no-Q, utilizar la resolución para refutar el conjunto de cláusulas {p, no p} ∪ no-Q, y ignorar el hecho de que ninguna de las cláusulas de no-Q participar en la refutación. Pero con el razonamiento hacia atrás (generalizado a las cláusulas arbitrarias como en SL- resolución), aunque este enfoque perverso no funcionará. Razonamiento hacia atrás de la conclusión reduce metas a sub-objetivos utilizando sólo las cláusulas pertinentes. Si las cláusulas incompatibles no son relevantes para la solución, entonces no lo harán contribuir a una prueba. Por ejemplo, si q es un enunciado atómico, entonces q no puede se muestra en absoluto por el razonamiento hacia atrás con el inconsistente e irrelevante cláusulas p y no p. De la misma manera que las paradojas de la implicación material han llevado a lógica de relevancia y otras lógicas no clásicas, el hecho de que los conjuntos inconsistentes de frases implican lógicamente cualquier frase ha llevado al desarrollo de la no- , lógicas paraconsistentes clásicos (Priest, 2002). A medida que la discusión en este sección muestra, estos problemas pueden ser resueltos en la lógica clásica, mediante el tratamiento de los problemas a medida pragmática en el espíritu de (Grice, 1989). Conclusiones La regla de resolución en un elegante y poderosa regla de inferencia, que incluye razonamiento hacia adelante y hacia atrás como casos especiales. Cuando llegó la primera inventado (o descubierto?) por su autor, Alan Robinson (1965a), fue presentado como un principio inferencia máquina orientada, conveniente para el ordenador aplicación, pero no para el uso humano. En mi libro de 1979, sostuve, en el contrario, que los casos especiales de resolución tienen una interpretación natural en términos orientados a los usuarios. Estos dos puntos de vista opuestos de resolución son de hecho complementarias y se apoyan en teorías doble proceso de razonamiento humano. Por Otra Parte, la conexión de la aplicación de la resolución gráfica es compatible con la vista Página 301 300
  • que la mente humana es como una máquina. Su software es la forma oracional de lógica, y su hardware es el principio de resolución. Razonamiento en relación gráficos es el sonido, porque la resolución es el sonido. Sin embargo, a pesar de que muchos los intentos de demostrar integridad (Siekmann y Wrightson, 2002), no es sabe si es o no es completa. A pesar de la exhaustividad es una propiedad teórica importante, la dificultad de demostrar su integridad es paradójicamente un argumento en su favor. La exhaustividad es fácil demostrar que un procedimiento de prueba permite muchas maneras diferentes, pero esencialmente equivalente de la generación de la misma prueba. Es más difícil para mostrar cuando hay menos formas de generar una prueba. Mientras que no hay pruebas de que no pueden ser generados, la dificultad de demostrando integridad sugiere que la prueba gráfica de conexión procedimiento es eficiente debido a que contiene pocas redundancias. En el Capítulo A2, sostuve que la subsunción resuelve las paradojas de la implicación material, y en este capítulo me argumentó que la resolución resuelve el problema que un conjunto incoherente de frases implica lógicamente cada Frase. En ambos casos, la solución trata estos problemas como pragmáticos, que no afectan a la semántica y los procedimientos de prueba de la lógica clásica. Resolución y el procedimiento de la prueba gráfica de conexión se desarrollaron como procedimientos de refutación para mostrar consecuencia lógica de primer orden clásica lógica. Sin embargo, he argumentado en otros capítulos que es verdad en un mínimo modelos, más que consecuencia lógica que deberíamos tener como meta. De hecho, sin el reconocimiento de que, muchos de los gráficos de conexión presentados en otros capítulos no se ajustan a la norma oficial de resolución, ya que contienen enlaces entre los átomos en las conclusiones del condicional metas y los átomos en las conclusiones de las creencias condicionales. Estos no se necesitan gráficos conexión conformistas por mostrar que las metas condicionales es cierto en los modelos mínimos, como se muestra implícitamente en el Capítulo A6. Página 302 301
  • A6 capítulo. La lógica de la programación lógica abductiva En este capítulo adicional, le ofrecemos el apoyo técnico para abductivo programación lógica (ALP), que es la base de la lógica computacional utilizado en este libro. ALP utiliza secuestro, no sólo para explicar las observaciones, pero para generar planes de acción. ALP se extiende programación lógica ordinaria mediante la combinación de la cerrada predicados de la lógica de programación, que son definidos por las cláusulas, con abierta predicados, que están restringidas directa o indirectamente por la integridad limitaciones en una variante de la lógica clásica. Las restricciones de integridad en ALP incluyen como casos especiales de las funcionalidades de las reglas de condición-acción, mantenimiento Objetivos y las limitations. Más formalmente, un programa de la lógica abductiva <P, O, IC>consiste en una lógica del programa P, un conjunto de predicados abierto O y un conjunto de restricciones de integridad IC. Los predicados abiertos están restringidas por lo que no se producen en las conclusiones de cláusulas en P. Esta restricción no es esencial, pero simplifica la tecnicismos. Hay muchas variantes de ALP, con diferente sintaxis, la semántica y la procedimientos de prueba. En este libro, queremos expresar restricciones de integridad en la forma de condicionales generalizadas, que son como los condicionales normales, pero que puede tener cuantificadores existenciales y disyunciones en sus conclusiones. La inclusión de disyunciones en las conclusiones de las restricciones de integridad significa que, en el caso proposicional, que tienen todo el poder de la lógica clásica.24 La inclusión de los cuantificadores existenciales en conclusiones significa que, en el no- caso proposicional el uso de las funciones de Skolem para eliminar existencial cuantificadores, como se analiza en el capítulo A1, se pueden minimizar. En ALP, estamos preocupados por el problema de la solución de una cláusula objetivo G, que puede ser simplemente una frase atómica en el caso de que explica una observación, o puede ser un conjunto de condiciones en el caso de la planificación. En ambos casos, una solución de G es un conjunto Δ de instancias de tierra de la abierto predicados O tal que: G tiene en relación con el programa de P ∪ Δ y Δ satisface IC. Las nociones de la celebración y la satisfacción son deliberadamente vagos (o abstract). Esto se debe a que muchas nociones diferentes de la celebración y la satisfacción de haber sido explorado y aún no existe un acuerdo general sobre qué conceptos son más apropiado. --------------------------------------------------------------------------------------------- 24 En el caso general, ellos tienen el poder de las cláusulas de distribución restringida, en la que cadavariables que ocurren en la conclusión de una restricción de integridad también se produce en elcondiciones de la restricción. Página 303 302
  • Varios puntos de vista contrapuestos de la semántica de las restricciones de integridad, asociado con diferentes procedimientos de prueba para la comprobación de la integridad de base de datos,Se han investigado intensamente en el campo de la bases de datos deductivos en la década de 1980. Para empezar, los dos puntos de vista principales eran la vista de la consistencia y la vista theoremhood. En la vista de la coherencia, una restricción de integridad está satisfecho si es compatible con la base de datos. En la vista theoremhood, se satisface si es un teorema, es cierto en todos los modelos de la base de datos. Reiter (1988) propuesto unavista epistémico, según el cual las restricciones de integridad son afirmaciones verdaderasacerca de lo que la base de datos sabe. Reiter (1988) también mostró que en muchos casos estos son tres vistas equivalente para bases de datos con el supuesto de mundo cerrado. Para relacional bases de datos, los tres puntos de vista también son equivalentes a la vista estándar que base de datos cumple con una restricción de integridad si la restricción de integridad es cierto en la base de datos considerada como una interpretación Herbrand. Sin embargo, también hay muchos casos en los que estos puntos de vista diferentes resultados en diferentes juicios de satisfacción integridad. El ejemplo más simple es la programa que consiste en la cláusula solo cuerno C ← C y la integridad restricción C → falsa. De acuerdo a la consistencia y vistas epistémicas, las restricción de integridad está satisfecho, pero de acuerdo con el estándar theoremhood ver, no lo es. Los diferentes puntos de vista pueden ser entendidas como formas diferentes de interpretar negación como fracaso. La consistencia y vistas epistémicas entienden como insuficiencia infinita, y la vista theoremhood lo interpreta como insuficiencia finito. Para Programas cláusula Horn, la consistencia y vistas epistémicas son equivalentes a la opinión de que una restricción de integridad se cumple si y sólo si es verdad en el modelo mínimo único. Después de haber estado involucrado en los debates acerca de la semántica de la integridad limitaciones, los procedimientos de prueba desarrollados tanto para la comprobación de integridad (Sadri y Kowalski, 1988) y ALP (Fung, y Kowalski, 1997; Kowalski, Toni y Wetzel, 1998), y argumentó en contra de la teoría de modelos convencionales semántica (Kowalski, 1995), ahora estoy convencido de que la semántica en general, y la semántica de la ALP, en particular, se entiende mejor en términos de verdad en modelos mínimos: Un conjunto Δ de instancias de tierra del libre predicados O es una solución de G si y sólo si {G} ∪ IC es cierto en algunos modelos mínima de P ∪Δ. La noción de modelo mínimo es clara en el caso en que P ∪Δ es un cuerno programa cláusula. Aunque este caso puede parecer muy restringido, que es la base en los demás casos y extensiones. La extensión al caso en que P y IC no son terreno es bastante sencillo, principalmente con sólo realizar instancias o unificación. La extensión al caso con la negación es similar a la extensión de los modelos mínimos de los programas de la cláusula Horn a estable Página 304 303
  • modelos de programas lógicos con la negación. Vamos a discutir el tratamiento de negación y otras extensiones más adelante en el capítulo. Un sistema de reglas de inferencia para la planta de Hornos ALP Un programa de lógica abductiva Cuerno suelo (Hor n ground ) <P, O, IC>consiste en un programa de P,que es una planta (variable libre) Programa cláusula de Horn, un conjunto de abiertopredicados O, y la integridad limitaciones IC, que son condicionales de tierra la forma: A ∧ B → C. donde A es un átomo de abierto (es decir, un átomo con un predicado abierto en O), y B y C son conjunciones de átomos25 El problema consiste en resolver un terreno Cuerno objetivo las reglas evento-condición-acción de bases de datos activas (Widom y Ceri, 1996). El átomo A es como un evento que no está definido por la base de datos. El problema es resolver un cuerno objetivo G0 cláusula de suelo, que es una conjunción de átomos de variable libres. La siguiente definición de derivación abductiva es una adaptación de la FIB procedimiento de prueba para la ALP (Fung y Kowalski, 1997). Mientras que la prueba de IFF procedimiento utiliza programas lógicos expresadas en el bicondicional, si y sólo si la forma, el procedimiento de prueba de abducción de este capítulo utiliza la inferencia similares reglas para programas lógicos en forma condicional. Los dos procedimientos de prueba difieren principalmente en su semántica. El procedimiento de prueba de IFF emplea el theoremhood ver, mientras que el procedimiento de prueba de abducción de este capítulo se utiliza la vista de modelo mínimo. El procedimiento de prueba usa hacia adelante y hacia atrás el razonamiento en el intento para generar una solución de Δ de G0generando una derivación abductiva G0, G1,... GNtal que GNcontiene el conjunto Δpero no hay otras metas que deben ser resuelto. Cada Gi+1se obtiene a partir del Gianteriorpor una de las siguientesreglas de inferencia: F1:Razonamiento adelante con un átomo abierto seleccionado A en G iy una integridad restricción en IC. Supongamos que la restricción de integridad tiene la forma A ∧ B → C y Gi tiene la forma A ∧G.Entonces Gi+1es (B → C) ∧ A ∧G. (Tenga en cuenta que esto introduce un condicional a la cláusula de gol. Por esta razón, hacemos un llamado a las cláusulas de goles generalizar las cláusulas de meta.) --------------------------------------------------------------------- 25 Tenga en cuenta que el átomo de A puede ocurrir en cualquier lugar en las condiciones de la restricción. Notatambién que si no hay B, a continuación, esto es equivalente a B es verdadero. Si no hay C, luegoesto es equivalente a C es falsa. Página 305 304 F2:Delantero razonamiento también se puede utilizar con un átomo de A y abierta seleccionada
  • un condicional en Gi . Supongamos que Gitiene la forma (A ∧ B → C) ∧A ∧G. Entonces Gi+1es (B → C) ∧A ∧ g. B1:Razonamiento hacia atrás con un átomo seleccionado C en Gi y una cláusula en P. Supongamos que la cláusula tiene la forma C ← Dy Gi tiene la forma C ∧ G. Entonces Gi+1es D ∧ G. B2:Razonamiento hacia atrás con un átomo de C seleccionado en una condicional en Gi que tiene la forma (C ∧ B → H) ∧ G. Supongamos que C ← D1 ........C ← Dmtodas las cláusulas en P que tiene conclusión C. Entonces Gi+1es (D1∧ B → H) ∧ .... ∧ (Dm∧ B → H) ∧ G. Hecho: Factoring entre dos copias de un átomo abierto A en Gi Si Gi tiene la forma A ∧ A ∧ G, entonces Gi`+1es A ∧ G. (Todas las aplicaciones anteriores de F1y F2a cualquier aparición de A se considerará que se ha hecho con la copia única resultante de A.) S:Simplificación lógica: Reemplace verdadera → C de C. Reemplace verdadera ∧ C de C. Reemplace falsa ∧Cpor falsa. Una derivación abductiva G0, G1, ... GNel uso de estas reglas de inferencia es una terminación con éxito derivación de un conjunto de átomos abiertas Δ si y sólo si: GNNo es falso, GNtiene la forma (B1→ C1) ∧ ... ∧ (Bm→ Cm) ∧ A1∧ ... ∧ An, M ≥ 0, n ≥ 0, donde cada Aies un átomo de abierto, no hay otras aplicaciones de las reglas de inferencia se pueden realizar en GN no importa que se selecciona átomo, y Δ = {A1, ..., An}. El condicionales residual Bi→ Cien una derivación de terminación con éxito son condicionales introducidas por F1pero cuyas condiciones restantes Bino son ciertas en el modelo mínimo de P ∪ Δ. Las condiciones Bide estos residuos puede consisten únicamente de átomos abiertos no en Δ; o pueden contener átomos de C cerrados que no son las conclusiones de las cláusulas de P. En este último caso, es como aunque hubo una cláusula de la forma C ← falsa en P (como resultado de la cual Bies falso, y el residuo se puede simplificar de verdad y ser ignorado). Tenga en cuenta que si Gitiene la forma C ∧ G, donde C es un átomo de cerrado que es el conclusión de ninguna cláusula en P, entonces Gi no puede ser parte de un éxito terminación de derivación. Es como si hubiera una cláusula de la forma C ← falso en P (como resultado de la cual C es falsa, y Gise puede simplificar en false). Página 306 305 Juntos la inferencia de reglas F1, F2Y B2Compruebe si las condiciones
  • de una restricción de integridad son válidas en el modelo mínimo de P ∪ Δ, y si do, la simplificación lógica añade a la celebración de la restricción de integridad de la Objetivos. La regla de inferencia B1utiliza el razonamiento hacia atrás ordinaria para resolver tanto el objetivo inicial y los nuevos objetivos introducidos en las conclusiones de restricciones de integridad. En efecto, la regla de factoring Fact trata a la intemperie predicados añaden a Δ como si fueran hechos añadido a P. La inferencia reglas F1, F2, B1, B2, Realidad y S son sólidos: Teorema: Dado un programa de lógica abductiva Cuerno suelo <P, O, IC>y suelo Cuerno objetivo incisoG0: Si existe una derivación de terminación con éxito de Δ, entonces {G0} ∪ IC es cierto en el modelo mínimo de P ∪ Δ. Las reglas de inferencia no están completos, ya que no reconocen infinita Fracaso. Éxito Infinito y lo incompleto Considere el programa de lógica abductiva <{C ← C}, {A}, {A ∧ C → false}> y el portal. Las reglas de inferencia generan la derivación no termina: G0A G1(C → false) ∧ Apor F1 G2(C → false) ∧ AporB2 Indefinidamente....porB2 Esta derivación infinita es la única derivación posible. Sin embargo, Δ = {A} es un solución de G0debido a que tanto la restricción de integridad y el objetivo inicial son cierto en el modelo mínimo de P ∪ {A}. La restricción de integridad A ∧ C → falsa Es verdad, porque C es falsa. Es posible capturar este tipo de no terminar "con éxito" derivación mediante la ampliación de la noción de derivación con éxito: Una derivación abductiva G0, G1, ... GNes una derivación con éxito de un conjunto de átomos abiertas Δ si y sólo si: GNNo es falso, GN tiene la forma (B1→ C1) ∧ ... ∧ (Bm→ Cm) ∧ A1∧ ... ∧ An, M ≥ 0, n ≥ 0, donde cada Aies un átomo de abierto, no hay otras aplicaciones de las reglas de inferencia se pueden realizar en la Ai, Δ = {A1, ..., A n}y Página 307 306 las condiciones Bide los residuos que no son ciertas
  • en el modelo mínimo de P ∪ Δ. Aplicación del requisito de que las condiciones de los residuos no son verdaderas en P ∪ Δ se puede hacer al tratar de demostrar que las condiciones se cumplen y En Su Defecto. Sin embargo, como muestra el ejemplo anterior, esto requiere el reconocimiento insuficiencia infinita. Esto es imposible en general, pero puede ser resuelto con eficacia en muchos casos (como el caso del suelo) por el uso de las mesas (Sagonas, Swift y Warren, 1994). Con la nueva definición, las reglas de inferencia se completan en el siguiente sentido: Teorema: Dado un programa de lógica abductiva Cuerno suelo <P, O, IC>, un suelo Cuerno objetivo inciso G0y un conjunto de átomos de planta abierta Δ: Si {G0} ∪ IC es cierto en el modelo mínimo de P ∪ Δ, entonces existe una derivación con éxito de Δ ', de tal manera que Δ' ⊆ Δ. Procedimientos de prueba para la planta de Hornos ALP La inferencia de reglas F1, F2, B1, B2, Realidad y S determinará la forma de abducción derivaciones. Para obtener un procedimiento de prueba, es necesario especificar cómo el se genera espacio de búsqueda de las derivaciones y exploró. Es Importante Tener en Cuenta que sólo B1genera derivaciones alternativas, lo que corresponde a la variante formas de razonamiento hacia atrás de un objetivo seleccionado C atómica en Giuso cláusulas alternativas C ← D en P. Todas las otras reglas de inferencia simple transformar una (generalizada) meta inciso Gien otro. Por otra parte, el orden en el que se aplican las reglas de inferencia, no importa, porque todos tienen para ser aplicado (a excepción de las formas alternativas de la aplicación de B1) Con el fin de generar una derivación éxito. Sin embargo, la eficiencia, la simplificación S y reglas informativas deben aplicarse tan pronto como sean aplicables. El espacio de búsqueda de todas las posibles derivaciones tiene la forma de un árbol o-(o árbol de búsqueda): REl objetivo inicial G0es la raíz del árbol. S / FactDado cualquier nodo Gien el árbol de búsqueda, si una norma de S o realidad se pueden aplicar, a continuación, el nodo tiene un único sucesor G i+1 obtenido mediante la aplicación de uno de tales regla. SeleccionarDe lo contrario, algunos átomo de C, ya sea en la posición C ∧G o en la posición (C ∧ B → H) ∧ G en Gi Página 308 307 se ha seleccionado para la aplicación de las reglas de inferencia:
  • F Si el átomo seleccionado C es un átomo abierto en la posición C ∧ G, F1se utiliza con una restricción de integridad en la CI o F2se utiliza con algunas condicional en Gi para generar Gi+1 . En ambos casos, esta aplicación de F1o F2no debería haber sido realizado antes. B1Si el átomo seleccionado C es un átomo de cerrado en la posición C ∧ G, hay tantos nodos sucesores Gi+1 ya que hay maneras de la aplicación de B1con alguna cláusula de P con la conclusión C. B2Si el átomo de C es seleccionado en la posición (C ∧ B → H) ∧ G, entonces B2 se utiliza para generar Gi+1 . Es importante tener en cuenta que hay como muchos de estos árboles de búsqueda, ya que hay formas de aplicar una regla de simplificación o factoring en el paso S / hecho y de seleccionando un átomo en el paso Seleccionar. Es necesario explorar sólo uno de tales árbol de búsqueda en el intento de generar una derivación éxito. ESTO HACE Que sea vale la pena poner un poco de esfuerzo en decidir que los átomos para seleccionar, hacer el espacio de búsqueda que resulta tan fácil y eficiente para buscar posible. Cualquier estrategia de búsqueda, incluyendo primero en profundidad, primero en anchura, primero el mejor, serial oParalelamente, se puede utilizar para explorar el espacio de búsqueda seleccionado. En concreto, laárbol de búsqueda podría estar integrada en una gráfica de conexión, y el primero el major estrategia de búsqueda esbozado en el Capítulo 4 podría ser usado para guiar la búsqueda. Las restricciones de integridad con conclusiones disyuntivas Varios de los ejemplos en el libro implican restricciones de integridad con conclusiones disyuntivas: C → D1∨ ... ∨ Dm Para hacer frente a estas restricciones de integridad, basta con añadir el adicional regla de inferencia: Dividir: Si Gi tiene la forma (D1∨ ... ∨ Dm) ∧ G, entonces hay tantos nodos sucesores Gi+1 de la forma D1 ∧ Gcomo existen disyunciones Di. La división debe realizarse cuando las condiciones de una restricción de integridad se han reducido a la verdad, y la conclusión disyuntiva ha sido conjuntados de los sub-objetivos en Gi. En el caso proposicional, restricciones de integridad con disyuntiva conclusiones les dan el poder de la forma clausales de la lógica clásica. La regla de reparto, junto con las reglas de razonamiento hacia adelante F1y F2, Convierte el procedimiento de prueba en un generador de modelo de la lógica clausal. De hecho, la prueba procedimiento para el caso <P, O, IC> donde P es vacío y O es el conjunto de todos los Página 309 308 predicados de la lengua, es equivalente a la SATCHMO (Manthey y
  • Bry, 1988) modelo de generador (y el procedimiento de la prueba) para la forma oracional de la lógica Clásica. Vamos a ver cómo la división se puede utilizar para implementar la restricción totalidad de los modelos de la semántica estables de negación como fracaso, en la siguiente sección. La negación por medio del secuestro decontrarios y limitaciones El modelo de la semántica mínimas de ALP combina perfectamente con el modelo estable semántica de programas lógicos con la negación. En ambos casos, la semántica es se define en términos del modelo mínimo de un programa de cláusulas de Horn P extendió con un conjunto Δ. En el caso de la abducción, Δ consiste en átomos de suelo abiertas, y en el caso de los programas de lógica con la negación, Δ consiste en negaciones de la tierra átomos tratados como átomos positivos. La semántica modelo estables pueden ser interpretados como un caso especial de ALP, mediante el tratamiento de todas las negaciones de átomos no una tan positivos átomos, abiertas, digamos no a, y mediante el uso de restricciones de integridad para expresar que una y no a son contrarios26 . La más importante restricción de integridad necesaria para esto es la consistencia restricción: no-a∧a →falsa También tenemos que garantizar que Δ es suficientemente grande. Para capturar el establo semántica modelo, tenemos que la restricción totalidad: cierto → no a ∨ a Con esta representación, para cada programa de lógica de negación con P, hay una correspondiente programa de lógica abductiva <P', O, IC>donde O es el conjunto de contrarios positivos de las negaciones de átomos en P, P 'es la cláusula de Hornos programa obtenido de P mediante la sustitución de las negaciones de átomos con sus extremos positivo contrarios en O, y IC es el conjunto de consistencia y limitaciones totalidad. Con esta correspondencia los modelos estables de P coinciden con la modelos mínimos de P '∪Δ, dondeΔes una solución de la meta inicial cierto (Eshghi y Kowalski, 1989). De hecho, la definición de un modelo estable coincide con la definición de la solución abductiva en este caso especial. Sin embargo, hay un problema con la correspondencia: Se requiere que el satisfacción de todas las restricciones totalidad si son relevantes para el --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 26 El tratamiento de negaciones como contrarios positivos hace que sea más fácil comparar el tratamiento de la negación en ALP con el tratamiento de la negación en la semántica modelo estables. Sin embargo, también es posible tratar negaciones directamente como fórmulas abiertas, como en la FIB procedimiento de prueba. Página 310 309 objetivo inicial G0o no. Vamos a investigar este problema y discutir su
  • solución en las siguientes secciones. El caso de ignorar las restricciones totalidad Considere el programa del Capítulo A4: P: bob irá ← john no pueda. john irá ← No bob el tope. Reformular el programa en términos de ALP, reexpresar las condiciones negativas como predicados abiertos positivos, por ejemplo en la forma: P ': bob irá ← john se aleja. john irá ← bob se aleja. O: {John se aleja, se aleja bob} IC: bob irá ∧ bob se aleja → falsa. john irá ∧ john mantiene alejado → falsa. Ignorar las restricciones totalidad por ahora, y considerar el objetivo inicial G0 = Bob ira. El procedimiento de prueba genera sólo una terminación con éxito derivación con solución Δ1 = { John mantiene alejado }de la siguiente manera: G0bob irá G1john se aleja G2(John irá → false) ∧ john se aleja G3(Bob se aleja → false) ∧ john se aleja Del mismo modo, el procedimiento de prueba genera la solución Δ 1= {Bob se aleja} para el objetivo inicial G 0= John irá. Los resultados son los mismos que los obtenido con la semántica modelo estables, pero sin las limitaciones totalidad. El caso de las limitaciones totalidad El siguiente ejemplo muestra que necesitamos las limitaciones totalidad o algo parecido a ellos. Considere el programa consta de los apartados siguientes: P: john puede volar ← john es un ave ∧no (john es anormal) john es un ave Bajo el supuesto de mundo cerrado y la semántica modelo estable, ya que no se puede demostrar que John es anormal, se deduce queno (John es anormal) y por lo tanto que Juan puede volar. Pero no se puede demostrar que no (john puede volar). Página 311 310 Pero es posible que muestre no (john puede volar) reexpresados como algo positivo
  • predicado john es volar, utilizando el programa de lógica abductiva correspondiente <P', O, IC>sin las limitaciones totalidad, donde: P ' john puede volar ← john es un ave ∧ john es normal john es un ave O {John es volar, juan es normal} IC: john es volar ∧ john puede volar → falsa. john es normal ∧ john es anormal → falsa. De acuerdo con la semántica de ALP sin la restricción totalidad, john es volador tiene la solución no deseada Δ = {john es volar}. Esta misma solución también es generado por el procedimiento de la prueba abductivo: G0john es volador G1(John puede volar → false) ∧ john es volador G2(John es un ave ∧ john es normal → false) ∧ john es volador G3(John es normal → false) ∧ john es volador Parece que tenemos la restricción de la totalidad (o algo parecido), después de todo 27 . Con la restricción totalidad: verdadera → john es normal ∨ john es anormal la solución no deseada desaparezca, porque nijohn es normal ni john es anormal es cierto en el modelo mínimo de P '∪Δ, donde Δ = {john es volador}. Esto es lo que el procedimiento de la prueba (con una estrategia de selección en particular) hace con el mismo problema aumentada con la restricción totalidad por encima (Haciendo caso omiso de la otra restricción totalidad, para evitar el desorden). Los tres primeros pasos de la derivación son la misma. Sin embargo, el objetivo inicial puede ser considerado como que contiene la conclusión disyuntiva de la restricción totalidad, debido a que el condiciones de la restricción verdad es cierto: G0 (John es normal ∨ john es anormal) ∧ john es volador G1 (John es normal ∨ john es anormal) ∧ (John puede volar → false) ∧ john es volador G2 (John es normal ∨ john es anormal) ∧ (John es un ave ∧ john es normal → false) ∧ john es volador G3 (John es normal ∨ john es anormal) ∧ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 27 Este es también un ejemplo contrario a la sustitución de la totalidad del requisito estable modelo semántica por el requisito de que P ∪Δ o P ' ∪Δsea máximamente consistente. Página 312 311 (John es normal → false) ∧ john es volador
  • G4john es normal ∧ (john es normal → false) ∧ john es volador G5john john es normal ∧∧ es volar falsa G6falso G4'john es anormal ∧ (john es normal → false) ∧ john es volador El objetivo generalizado inciso G3tiene dos nodos sucesores G4y G4». La sucesor nodo G4conduce a una deducción en su defecto, false. El nodo sucesor G4'Termina sin éxito, porque Juan es anormal no es un átomo abierto y no hay reglas de inferencia se pueden aplicar a G4». Así, con la restricción totalidad, la solución no deseada desaparezca, tanto en la semántica y en la prueba Procedure. Una alternativa a las limitaciones totalidad Por desgracia, las limitaciones totalidad son computacionalmente muy caro. Requieren la consideración global de una restricción de la totalidad de cada planta átomo en el idioma, si el átomo de suelo es relevante para el objetivo o no. Esto es bastante malo en el caso del suelo, pero en el caso de las variables, es prohibitivamente caro. Una alternativa a la comprobación de todos los obstáculos totalidad es comprobar sólo esas limitaciones totalidad que sean localmente relevantes para el problema en cuestión. En Además de evitar los problemas de cálculo de las restricciones globales, los alternativa local tiene otros méritos. Entre sus otras propiedades, la alternativa Es inconsistencia tolerante, aborda el problema de mantenimiento preventivo, y tiene una bonita interpretación en términos de argumentos a favor y en contra de la inicial gol. El efecto de restringir la totalidad de las restricciones a las que sean localmente correspondiente se puede obtener mediante la adición de una variante menor de la negación reescritura excluir del procedimiento de prueba de IFF, así como una simplificación adicional Regla: Neg: Si Gitiene la forma (No C ∧ B → H) ∧ G, entonces G i+1 es(B → H ∨ C) ∧G. Reemplace no C ∧ C por una falsa Reemplace falsa ∨ C de C. Suponemos que el conjunto de la integridad limitaciones IC es un conjunto de cláusulas posiblemente con las conclusiones disyuntivas, pero sin negación. Por lo tanto, la negación reescritura trata solamente de negación introdujeron a las condiciones de la lógica programas de razonamiento hacia atrás con B 2. Pero si una negación no -C introducido por B 2en las condiciones de una meta de mantenimiento, a continuación, Neg hace que sea Página 313 312 posible satisfacer el objetivo de mantenimiento al hacer C verdadera, evitando de este modo
  • la necesidad de lograr la conclusión de la meta de mantenimiento. Para ver cómo la negación reescritura compara con las restricciones totalidad, reconsiderar el ejemplo de la sección anterior G0 = John es volar utilizando el mismo programa de lógica abductiva: P ' john puede volar ← john es un ave ∧ john es normal john es un ave O {John es volar, juan es normal} IC: john es volar ∧ john puede volar → falsa. john es normal ∧ john es anormal → falsa. Los tres primeros pasos son los mismos que eran antes sin la totalidad restricción: G0john es volador G1(John puede volar → false) ∧ john es volador G2(John es un ave ∧ john es normal → false) ∧ john es volador G3(John es normal → false) ∧ john es volador Mientras que antes, sin totalidad, la derivación terminado con éxito G3, Ahora negación reescritura se aplica, y la derivación termina sin éxito con G4: G4 john es anormal ∧ john es volador La derivación termina sin éxito, por la misma razón que G 4"Falló cuando usamos la restricción totalidad antes, porque el subobjetivo john es anormal no es un átomo de abierto, y no hay más reglas de inferencia puede ser aplicado. Por lo tanto negación reescritura elimina la misma solución no deseada eliminado por la restricción totalidad antes, pero ahora por medio de un local de regla de inferencia, que se aplica sólo cuando es pertinente. Antes de discutir la semántica del procedimiento de la prueba con la negación reescritura, reconsiderar la meta G0= Bob irá utilizando la lógica abductiva programa: P ': bob irá ← john se aleja. john irá ← bob se aleja. O: {John se aleja, se aleja bob} IC: bob irá ∧ bob se aleja → falsa. john irá ∧ john mantiene alejado → falsa. El ejemplo es significativo, tanto por el procedimiento de prueba de la misma obtiene resultados como la semántica modelo estables, y debido a que estos resultados son diferentes Página 314 313 de las del procedimiento de prueba IFF, en el que la prueba abductiva
  • procedimiento se basa. Los tres primeros pasos son los mismos que estaban sin la totalidad restricción: G0bob irá G1john se aleja G2(John irá → false) ∧ john se aleja G3(Bob se aleja → false) ∧ john se aleja Antes de la derivación terminado con éxito con G3 . Ahora negación reescritura se aplica, y la derivación termina con éxito con G6: G4bob irá ∧ john se aleja G5john mantiene alejado ∧ john se aleja G6john se aleja La derivación termina, porque la única regla de inferencia, es decir, F1, Que se puede aplicar a John estancias de distancia ya se ha aplicado a la copia anterior de Juan se aleja y es tratado como si hubiera sido aplicada al nuevo single copiar de acuerdo con la definición de los hechos. El mantenimiento preventivo La combinación de Neg y división hace que sea posible para satisfacer metas de mantenimiento al evitar la necesidad de alcanzar sus conclusiones. Para ejemplo, si tiene un examen próximo y no pasa el examen, entonces usted necesita para volver a tomar el examen después. Si no te gusta la idea de volver a tomar el examen, puede razonar de la siguiente manera: P: va a fracasar el examen ← no estudias. O: {Tienes un examen, a estudiar, no estudiar, repetir el examen} IC: usted tiene un examen ∧ no estudias → que repetir el examen. estudiar ∧ no estudias → falsa. G0usted tiene un examen G1usted tiene un examen ∧ (no estudias → que repetir el examen) G2usted tiene un examen ∧ (estudias ∨ que repetir el examen) G3usted tiene un examen ∧ estudias G3'usted tiene un examen ∧ que repetir el examen Así que la elección depende de usted. Cualquiera que estudie o repetir el examen. Página 315 314 Una interpretación de la teoría de la argumentación
  • Una derivación abductiva G0, G1, ... GNusando Neg para programas de lógica de P con negación, pero sin otros predicados abiertos y otras restricciones de integridad puede ser visto como la construcción de un argumento para apoyar y defender la demanda G0: La regla de inferencia B1 reduce el objetivo inicial, y todos los demás objetivos necesaria para apoyar, para sub-objetivos, y en última instancia para abrir sub-objetivos de la forma no a. Si la derivación tiene éxito, entonces el conjunto de todos estos subobjetivos abiertos es el conjunto Δ. Cuando un átomo abierto, no-a se genera una por B1, Que se añade a Δ, la regla de inferencia F1 se utiliza con la restricción de coherencia para derivar a→ falso, en un intento de atacar el argumento de que se está construyendo por B1 porción socavando no a. Sin embargo, no se hace ningún intento de socavar no-a si no-a que ya pertenece a Δ. En cambio, Fact se utiliza para combinar los dos copias de la no-a en un solo ejemplar, y para evitar atacar y defender no-a forma redundante. La regla de inferencia B2reduce a en a → falsa a los argumentos alternativos atacar no-a. Cada uno de estos argumentos atacante es en última instancia, reduce a un conjunto de sub-objetivos abiertos de la forma no-B. Para cada argumento ofensivo, reducido a átomos abiertas, la prueba procedimiento intenta socavar uno de tales átomos abierto, no-By derrotar el ataque. Esto se hace mediante el uso de la inferencia de reglas y Neg Dividir, para generar un contraataque, mostrando b. Sin embargo, no heno se hace intento de contraatacar no b si no b pertenece a Δ. En Su Lugar, F2 se utiliza para eliminar la no-B de la attack.This también asegura que Δno ataca a sí mismo. En una derivación éxito, este proceso dialéctico de apoyo, ataque y contraataque continúa hasta que todos los ataques contra los átomos abiertos en Δ tiene sido considerados y contraatacaron, y todos los objetivos y subobjetivos necesarios para este fin se han reducido para abrir átomos en Δ. Una semántica de teoría de la argumentación Este punto de vista de las derivaciones abductivas en términos de argumentos y contra- argumentos se pueden dar una argumentación de la teoría semántica. Por Otra Parte, sí sugiere que el propio modelo semántico estables también pueden entenderse en términos de argumentación: Dado un programa de lógica abductiva <P', O, IC> Página 316 315 que corresponde a una lógica normal del programa P, la semántica modelo estable puede debe entenderse como sancionar un conjunto de átomos de Δabiertos como una solución de un objetivo G0 si y sólo si :
  • P '∪Δapoya un argumento para G0 . Ningún argumento apoyado por P '∪Δataca Δ. Para todos los no-b no en Δ, P '∪Δapoya el argumento de que los ataques no b. En la semántica modelo estable, la argumentación es una guerra total: ParaΔsea estable, todos los no-b tiene que tomar partido, ya sea con o contra Δ. Si no b no es con Δ, entonces Δataca no b. Con derivaciones abductivas, Δes una solución admisible de G0 , Si y sólo si: P '∪Δapoya un argumento para G 0 . Ningún argumento apoyado por P '∪Δataca Δ. Para cada argumento con el apoyo de P '∪Δ' que ataca Δ, P '∪Δapoya el argumento de que ataca Δ'. En la semántica de admisibilidad, la argumentación no es más que la legítima defensa. La inferencia de reglas F1 , F 2 , B 1 , B 2 , Hecho, S y Neg son sólidos: Teorema: Dado un programa de lógica abductiva <P', O, IC>correspondiente a un programa de lógica de suelo P con la negación, pero sin otra abierta predicados y otras restricciones de integridad, y teniendo en cuenta una cláusula de meta G0 : Si hay una derivación de terminación con éxito de Δ, entonces Δes una solución admisible de G 0 . Al igual que en el caso de suelo cuerno de la montaña, para obtener integridad, la definición de necesita derivación éxito que se extienda a la no-terminación posiblemente Caso. Una discusión de estos y otros temas se puede encontrar en (estiércol, Kowalski y Toni, 2006) en el contexto de los procedimientos de prueba de resumen Argumentación. Extensiones del procedimiento de prueba abductivo La extensión más importante es, por supuesto, para el caso de no-tierra programas de lógica abductiva. En el caso del procedimiento de prueba IFF, en el que el procedimiento de prueba de abducción se basa, esta extensión, implica una serie de reglas de inferencia adicionales, para hacer frente a las sustituciones representadas por Página 317 316 medio de ecuaciones. Sin embargo, en el caso de las derivaciones de este abductivas capítulo, la extensión al caso no suelo requiere principalmente sólo añadir unificación de razonamiento hacia adelante, el razonamiento hacia atrás y factoring. Also
  • requiere el rango de restricción de las variables, que no es demasiado difícil para vivir en la práctica. 28 Desafortunadamente, no hay espacio suficiente para hacer frente a esta extensión y las cuestiones que plantea en este libro. Se necesitan otras cuatro extensiones para hacer frente a los temas de este libro: Necesitamos generalizar razonamiento hacia adelante, de modo que el átomo de A en Gi utilizado para el razonamiento hacia adelante puede ser un átomo de cerrado. Ésto permite Que el consecuencias de las acciones hipotéticas y explicaciones sean considerado sin la necesidad de reducir a abrir átomos. Debemos ampliar las cláusulas / creencias incluir condicionales en el condiciones de condicionales, por ejemplo, para representar a la cochinilla las creencias de diseño en el Capítulo 9. Debemos ampliar el razonamiento hacia adelante, para razonar hacia adelante utilizando creencias, y no sólo el uso de restricciones de integridad. Esto implica relajación la restricción de que cada restricción de integridad contiene un átomo con una abrir predicado. Necesitamos integrar la abducción y la prueba gráfica de conexión PROCEDIMIENTOS. La primera extensión es trivial. La restricción de que A sea un átomo abierto era impuesta por la simplicidad. La restricción se puede quitar sin más preámbulos. La segunda ampliación es también muy fácil. Ya contamos con los condicionales en cláusulas generalizadas objetivo introducidas por el razonamiento hacia adelante con integridad limitations. Ellos podrían fácilmente haber sido introducidas por atrás razonando con cláusulas. La tercera prórroga requiere un poco más de trabajo. Métodos de comprobación de la integridad que razonar hacia adelante con cláusulas se desarrollaron las bases de datos deductivas en la década de 1980 (Sadri y Kowalski, 1988). Estos podrían ser integrados con la procedimiento de prueba abductivo presenta en este capítulo. Sin embargo, es interesante notar que muchos sistemas prácticos en Informática restringir reglas a la forma de reglas de eventos de condición-acción, que se obtienen de hecho mediante el razonamiento en Avanzar. ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 28 Con una pequeña modificación de esta restricción, restricciones de integridad pueden contener Las variables cuantificadas existencialmente en sus conclusiones, y estos cuantificadores existenciales puede ser dejado implícita. Página 318 317 La cuarta prórroga no es muy difícil, en teoría, porque hacia adelante y razonar hacia atrás son casos especiales de resolución, y el gráfico de conexión procedimiento de prueba es sólo un vehículo para la aplicación de la resolución más
  • de Manera Eficiente. Sin embargo, como se observó al final del capítulo A5, la conexión procedimiento de prueba gráfico fue desarrollado como un procedimiento de refutación para mostrar consecuencia lógica. Para adaptarlo a la generación de modelos mínimas en la fosfatasa alcalina, conclusiones de las metas condicionales deben estar vinculados a las conclusiones del creencias condicionales. Tenga en cuenta que la combinación de secuestro con predicados abiertos y predeterminados razonando con predicados negativos requiere ninguna extensión, sino simplemente la inclusión de los dos tipos de predicados, sus restricciones de integridad asociadas, y la negación de reescritura en el mismo programa de lógica abductiva. Conclusiones En este capítulo se ha presentado el apoyo técnico que la motivación principal técnicas estudiadas en este libro. Sin embargo, sigue habiendo una serie de extensiones necesarias para un marco global. Muchas de estas extensiones son sencillos, ya que todos ellos se han desarrollado como persona componentes o en combinación con otros componentes en otros marcos. Su integración armoniosa en un marco único que abarca un tema para futuras investigaciones. Este capítulo también introduce una semántica argumentación y prueba procedimiento de programación lógica abductiva. La semántica y la prueba procedimiento de construir sobre los avances recientes en la argumentación lógica basada en AI. Uno de los logros más importantes de esta argumentación basada en enfoque es la demostración de que casi la totalidad de la lógica original basado formalismos desarrollados para el razonamiento por defecto en la IA se pueden entender uniformemente en términos de argumentación (Bondarenko et al., 1997). Este Enfoque ha sido especialmente influyente en el campo de la IA y la Ley (Prakken y Sartor, 1996). Una encuesta reciente se puede encontrar en (Rahwan y Simari, 2009). Página 319 318 Referencias Allen, LE, and Saxon, CS (1984). "Computer Aided Normalizing and Unpacking: Some Interesting Machine-Processable Transformation of
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