人類自省與機(jī)器智能，第一部分

計(jì)算邏輯有多種形式，就像其他類型的邏輯一樣。在本文中，我的重點(diǎn)將是計(jì)算邏輯中的溯因邏輯編程(ALP)方法。我認(rèn)為 ALP 代理框架將 ALP 集成到代理的操作周期中，代表了解釋性推理和規(guī)范性推理的一個(gè)令人信服的模型。

作為一個(gè)解釋模型，它包含生產(chǎn)系統(tǒng)作為具體示例;作為一種規(guī)定性模型，它不僅包含經(jīng)典邏輯，而且與傳統(tǒng)決策理論相一致。 ALP 代理框架的雙重性質(zhì)，包括直覺(jué)推理和深思熟慮推理，將其歸類為雙過(guò)程理論。與其他理論結(jié)構(gòu)類似，雙過(guò)程理論有多種版本。正如 Kahneman 和 Frederick [2002] 所描述的那樣，其中一個(gè)版本是直覺(jué)思維“迅速產(chǎn)生判斷問(wèn)題的本能解決方案”，而審慎思維“評(píng)估這些解決方案，決定是否認(rèn)可、調(diào)整或拒絕它們”。

本文將主要關(guān)注 ALP 代理框架的規(guī)定元素，探討如何利用它來(lái)增強(qiáng)我們的認(rèn)知過(guò)程和行為。具體來(lái)說(shuō)，我將研究它在日常情況下提高我們的溝通技巧和決策能力的潛力。我斷言，ALP 代理框架為有效英語(yǔ)寫(xiě)作指南提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，其中詳細(xì)探討了 ALP 代理框架的技術(shù)方面，并參考了相關(guān)學(xué)術(shù)工作。

簡(jiǎn)化的歸納推理和代理循環(huán)

ALP 代理的基本概述

ALP 代理框架可以被視為 BDI(信念-欲望-意圖)模型的變體，其中代理利用其知識(shí)通過(guò)形成意圖(本質(zhì)上是行動(dòng)計(jì)劃)來(lái)實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)。在 ALP 主體中，知識(shí)(信念)和目標(biāo)(目標(biāo))都以邏輯形式表示為條件語(yǔ)句。信念被表達(dá)為邏輯編程規(guī)則，而目標(biāo)則使用更靈活的子句來(lái)描述，能夠捕獲一階邏輯(FOL)的全部范圍。

例如，以下語(yǔ)句說(shuō)明了這一點(diǎn)：第一個(gè)表示目標(biāo)，后面四個(gè)表示信念：

· 如果出現(xiàn)危機(jī)，我要么自己處理，要么尋求幫助，要么逃離困境。

· 如果船舶出現(xiàn)破損，就會(huì)出現(xiàn)危機(jī)。

· 如果我在船上，我會(huì)尋求幫助并通知船長(zhǎng)。

· 如果我在船上，我會(huì)通知船長(zhǎng)并按下警報(bào)按鈕。

· 我在船上。

在本次討論中，目標(biāo)通常在開(kāi)始時(shí)就根據(jù)條件進(jìn)行構(gòu)建，因?yàn)樗鼈冎饕糜谇跋蛲评恚愃朴诋a(chǎn)生式規(guī)則。另一方面，信念通常首先由結(jié)論構(gòu)成，因?yàn)樗鼈兺ǔＳ糜谙蚝笸评?，類似于邏輯編程。然而，?ALP 中，信念也可以先寫(xiě)出條件，因?yàn)樗鼈兛梢詰?yīng)用于前向和后向推理。具體的順序——無(wú)論是向前還是向后——都不會(huì)影響底層邏輯。

模型假設(shè)和實(shí)用語(yǔ)言

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，在 ALP 代理框架內(nèi)，信念代表代理對(duì)世界的看法，而目標(biāo)則描述代理對(duì)世界的期望狀態(tài)。在演繹數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境中，信念對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，目標(biāo)與查詢或完整性規(guī)則相關(guān)。

形式上，在 ALP 智能體框架的模型理論解釋中，具有信念 BBB、目標(biāo) GGG 和觀察 OOO 的智能體必須確定行動(dòng)和假設(shè)，使得 G∪OG \cup OG∪O 在 BBB 定義的最小模型內(nèi)成立。 。在BBB由Horn子句組成的基本場(chǎng)景中，BBB擁有獨(dú)特的最小模型。其他更復(fù)雜的場(chǎng)景可以簡(jiǎn)化為霍恩條款案例，盡管這些技術(shù)方面超出了這里的主要焦點(diǎn)。

在實(shí)際解釋中，ALP智能體主要根據(jù)他們的觀察進(jìn)行向前推理，而智能體則根據(jù)他們的信念進(jìn)行向前和向后推理，以評(píng)估目標(biāo)的條件是否得到滿足，并確定相應(yīng)的結(jié)果作為要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。前向推理類似于基于規(guī)則的系統(tǒng)中的前向鏈接，涉及通過(guò)確保滿足目標(biāo)條件來(lái)使目標(biāo)結(jié)論成立。以這種方式解釋的目標(biāo)通常稱為維護(hù)目標(biāo)。另一方面，成就目標(biāo)是通過(guò)逆向推理來(lái)解決的，這涉及找到一系列行動(dòng)，這些行動(dòng)在執(zhí)行時(shí)將實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。向后推理作為目標(biāo)分解的過(guò)程進(jìn)行操作，其中可操作的步驟被視為原子子目標(biāo)的特定情況。

例如，如果我觀察到火災(zāi)，我可以使用之前陳述的目標(biāo)和信念，通過(guò)前向推理得出存在緊急情況的結(jié)論，從而實(shí)現(xiàn)自己處理情況、尋求幫助或逃跑的目標(biāo)。這些選項(xiàng)構(gòu)成了最初的一組可能性。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，我可以向后推理，將尋求幫助的目標(biāo)分解為子目標(biāo)，例如通知火車司機(jī)和按下警報(bào)按鈕。如果按下報(bào)警按鈕是原子動(dòng)作，則可以直接執(zhí)行。如果此操作成功，則完成了成就目標(biāo)，并滿足了相應(yīng)的維護(hù)目標(biāo)。

用模型理論的術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)，智能體不僅必須生成動(dòng)作，還必須對(duì)世界做出假設(shè)。這就是 ALP 中綁架概念發(fā)揮作用的地方。溯因涉及形成假設(shè)來(lái)解釋觀察結(jié)果。例如，如果我觀察到煙霧而不是火，并且相信煙霧意味著火，那么從觀察到的向后推理將導(dǎo)致存在火災(zāi)的假設(shè)。然后正向和反向推理將照常進(jìn)行。

在模型理論和操作語(yǔ)義中，觀察和目標(biāo)都以類似的方式處理。通過(guò)向前和向后推理，智能體生成行動(dòng)和附加假設(shè)，以使目標(biāo)和觀察在其信念定義的最小世界模型中成立。在前面的例子中，如果觀察到有煙霧，那么相信有火災(zāi)和按下警報(bào)按鈕的動(dòng)作，再加上代理人的信念，使目標(biāo)和觀察都成立。如果滿足某些假設(shè)，操作語(yǔ)義與模型理論語(yǔ)義一致。