2015年6月8日 星期一

AI - Ch8 邏輯(1), 邏輯與人工智慧概述 Introduction to logic-based artificial intelligence

 

現代邏輯創始於十九世紀末葉與二十世紀早期,其發展動力主要來自於數學中的公理化運動。當時的數學家們試圖從少數的公理與明確給出的演繹規則,來推導出其他的數學定理,從而把整個數學構造成為一個嚴格的演繹大廈,然後用某種程序與方法一勞永逸地證明數學體系的可靠性。(雖然最後證明不可能達成,參見哥德爾不完備定理,很有趣!)

這是現代邏輯誕生的主要動力,由此發展出來的邏輯被稱為數理邏輯 (mathematical logic),它增強了邏輯研究的深度,使邏輯學的發展繼古希臘邏輯、歐洲中世紀邏輯之後進入第三個高峰期,並且對整個現代科學特別是數學、哲學、語言學與計算機科學產生了非常重要的影響。

計算機科學與人工智慧將至少是二十一世紀早期邏輯學發展的主要動力源泉,並將由此決定二十一世紀邏輯學的另一幅面貌。由於人工智慧要模擬人的智慧,它的難點不在於人腦所進行的各種必然性推理(這一點在二十世紀基本上已經做到了,例如用計算機去進行高難度與高強度的數學證明,「深藍」通過高速、大量的計算去與世界冠軍下棋),而是最能體現人的智慧特徵的能動性、創造性思維,這種思維活動包括學習、抉擇、嘗試、修正、推理等等因素,例如選擇性地搜集相關的經驗證據,在不充分信息的基礎上作出嘗試性的判斷或抉擇,不斷根據環境反饋調整、修正自己的行為......由此達到實踐的成功。於是,邏輯學將不得不比較全面地研究人的思維活動,並且著重研究人的思維中最能體現其能動性特徵的各種不確定性推理,由此發展出的邏輯理論也將具有更強的可應用性。



本體論 (Ontology)
本體論就是「研究到底哪些名詞代表真實的存在實體,哪些名詞只是代表一種概念」。
所以本體論成為某些哲學分支的基礎。近年來,人工智慧及資訊技術相關領域的學者也開始將本體論的觀念用在知識表達上,即藉由本體論中的基本元素:概念及概念間的關連,作為描述真實世界的知識模型。針對此一趨勢,W3C組織也開始定義了許多本體論的相關語言,如RDF、DAML+OIL、OWL等。





邏輯推理的種類
  • Propositional logic : deals with specific objects and concrete statements that are either true or false, such as John is married to Sue.
  • Predicate logic (first order logic) : allows statements to contain variables, such as if X is married to Y then Y is married to X.
  • Temporal logic : deals with statements about 5me, such as John was a student at NCTU for four years.
  • Fuzzy logic : deals with statements that are somewhat vague, such as this paint is grey, or the sky is cloudy.





References

邏輯 - 台大開放式課程
http://ocw.aca.ntu.edu.tw/ntu-ocw/index.php/ocw/cou/100S105

從人工智慧看當代邏輯學的發展 作者:陳波
http://www.atlas-zone.com/science/talk/part_1/science1350.htm





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