单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,广义智能科学的 规律根底探讨,西北工业大学计算机学院 何华灿,2023年09月11日 于秦皇岛,一,规律是智能的,根本科学问题吗？,对这个问题的答复经受了,早期：狭义智能的完全确定 ,中期：学问工程的局部动摇？,计算智能的完全否认 ,现在：探究广义下确实定答案 ,解决这个问题的重大意义,有助于深刻生疏智能的本质,为智能科学奠定重要理论根底,使人工智能有统一的牢靠的规律根底，这是由实证科学向理论科学过渡和由定性向定量转型的必要条件,深刻的比方,尽管人类很早就通过形体、构造和遗传进化生疏了生物和生命，但直到觉察了 DNA，才真正开头生疏生物和生命的本质。人类基因组打算,如 珍贵的人和卑微的黑猩猩比较,DNA的差异小于几%！,规律学是思维和智能的DNA L打算,依据1：工生命的重要启发,人工生命中的争论结果 L-系统 细胞机,DNA是生命系统的规律规章 生物体只是这些规律规章的语义解释和物理实现,依据2：蓬勃进展的现代规律,与AI界有人放弃规律不同，有些规律学家认为人工智能是现代规律学进展的原动力,他们在努力拓展经典数理规律，以适应计算机科学，计算语言学和人工智能进展的需要，取得了丰硕成果，这集中反映在现代规律的“”哲学规律手册中。,适应智能科学需要的规律已初现端倪！,问题的关键何在？,智能科学要处理冲突和不确定，如：,不准确 不完全 动态 演化,人工智能只能使用数学化的规律,而经典数理规律不考虑冲突和不确定,辩证规律能处理内在冲突性和外在不确定性,辩证规律能够数学化吗？,关键：探究数理辩证规律,二,广义智能科学,对规律学的需求,什么是广义智能观,智能广泛存在于自然界中。涂序彦等,广义智能是信息系统感知环境及其变化，通过自身构造和功能的转变，恰当而有效地对其作出反映，以适应环境，到达系统生存目标的力量。何华灿,广义智能是一切可把广义信息广义学问广义智力的机制和方法钟义信,什么是广义规律观,规律是自然界一切事物及其变化的一般规章和标准。何华灿,规律和具体科学及哲学的关系与区分,科学 具体争论某类对象的变化规律,哲学 抽象争论整个自然的变化规律,规律 抽象争论自然变化的规章和标准,规律侧重规章和标准，科学侧重原理,规律有多种形态，如,二值规律/二值图象 看,多值规律/灰度图象 墨,多维规律/彩色图象 之,缺省规律/缺省图象 舞,动态规律/动画 视频,构造和过程都是规律的具体实现,事物的三种等价描述 相互渗透不行分,规律规章描述事物 用推理演算解决,学问构造描述事物 用搜寻策略解决,演化过程描述事物 用寻优过程解决,例如 可从三个不同侧面观看芭蕾舞：,从形体上看 是人体构造的变化,从能量上看 是能量变换的过程,从信息上看 是思维规律的演绎,三个中一个为主，其他是伴随的附件,人工生命使我们想的更大胆，更深入！,广义,智能科学理论体系,根本需求：数理规律柔性化,规律学分为：,形式规律 争论具有内在同一性和外在确定性的概念、命题之间的必定联系；,辨证规律 争论具有内在冲突性和外在不确定性的概念、命题之间的必定联系。,争论辨证规律的根本方法是将辨证规律,问题通过划分和时空定位，转化为形式,规律问题。,规律学中的根本问题,刚性规律学和柔性规律学,辨证规律的数学化得到非经典数理规律，它是 柔性规律学,(Flexibility logics),形式规律的数学化得到经典数理规律，它是 刚性规律学,(Rigid logics),数理规律柔性化的三个方向,1不准确推理：二值规律连续值规律,三值 概率 模糊 多值 模态,2信息不完全：全信息规律非全信息规律,归纳 类比 容错 非单调 弗协调 开放,3动态变化：一维规律高维规律,四值 八值 动态 区间 粗糙 灰色,众多现代规律需要在新的理论框架下统一,不准确推理：二值规律连续值规律,关键1：命题真值连续变化的规律意义,关键2：命题连接词及其运算模型,规律意义：整体推断和局部推断,命题连接词及其运算模型,已经提出不少连续值规律定义,受传统规律学思想束缚，运算模型唯一,T-范数觉察了很多连续变化的算子簇，但不知道不什么物理意义。,生疏到不同状况需要不同的运算模型,关键是转变传统观念，找到适应不同状况的自适应机制和调整参数,信息不全：全信息规律非全信息规律,关键1：如何补充和修正假设命题,关键2：如何处理假设命题带来的各种问题,目前是在二值规律根底上放宽对推理的前提条件应当全部的限制，允许局部条件缺省，然后利用先验或后验的信息进展补充和修正。,产生和修正假设命题的方法不同，就形成了不同的规律和附加机制。如,不完全归纳 类比 案例 觉察 信念等,假设命题造成了推理过程的非单调性、,弗协调性、开放性等。,非全信息规律主要是争论附加机制。,动态变化：一维规律高维规律,关键1：伪偏序规律的蕴涵如何定义？,关键2：从整数维实数维可能吗？,可拓规律有更多的变化机制蔡文,人工生命系统的阅历,为什么,天下没有完全一样的叶子,生物体内部如此完善地协调,生物和它存在的环境如此和谐,由于,它的规律规章中存在随机参数、内部动态平衡参数、对环境敏感的参数等,规律学中需要而且可能引入很多附加参数和自适应机制,数理辩证规律的统一之路,经典数理规律已经是一个完整的理论体系，但它只能处理具有内在同一性和外在确定性的推理问题，它的各种规律学要素都是固定不变的，没有调整机制。,数理辩证规律需要在经典数理规律的根底上，依据辨证处理具有内在冲突性和外在不确定性事物的划分和时空定位规律，引入各种柔性参数和调整机制。,统一考虑多值性和非全信息性,统一考虑各种不确定性,三,泛规律学争论,纲要及初步成果,1 泛规律学的争论纲要,泛规律学的总纲领是从顶层争论规律学的一般规律，建立统一而又开放的规律学理论架构，以标准和指导现代规律学争论，实现数理规律的柔性化。,核心问题是在数理规律中引入柔性机制,包涵各种冲突和不确定性,任何规律都有语法规章和语义解释两局部,语法规章中至少有四个要素可柔性化：,1.1 建立柔性真值域,命题真值的度量空间必需是有序空间，可是线序、偏序或超序。,真值域的一般形式是多维超序空间,W0,1n n0,其中0,1是基空间，n是维数，表示无定义或超出范围，可没有;是有限符号串，代表命题的附加参数，可是。,1.2 建立柔性连接词,命题连接词由运算模型定义，我们依据模糊测度的规律性质争论觉察了柔性规律在W0,1上定义的命题连接词有7个,泛非 泛与 泛或 泛蕴含,泛等价 泛平均 泛组合,柔性命题连接词的运算模型是连续变化的算子簇,它随调整参数变化，可描述柔性命题间关系的不确定性关系柔性。,1.3 建立柔性量词,定义在W上的柔性量词有：,标志命题真值阈元的阈元量词k,标志假设命题的假设量词$k,约束个体变元范围的范围量词,指示个体变元的相对位置的位置量词,转变真值分布过渡特性的过渡量词,其中参数k,表示约束条件，称为程度柔性,柔性量词可描述各种约束的不确定性。,1.4 建立柔性推理模式,柔性推理模式有上述三要素上定义的,演绎推理 归纳推理 类比推理,假设推理 觉察推理 进化推理,由于在柔性连接词和柔性量词中都有柔性参数存在，这些推理模式不是决然分开的，可在肯定条件下相互转化，由量变引起质变，称这种柔性为模式柔性。,模式柔性可描述推理模式的不确定性。,由于柔性规律学中允许真值柔性、维数柔性、关系柔性、程度柔性和模式柔性存在，具有与内外交互的附加参数，可以,描述冲突的对立统一及冲突的转化过程,描述生疏的发生、进展和完善的全过程,这为辩证规律的数学化供给了可能性,这些都是智能科学技术中急需解决的重大问题,规律学的语义解释赐予各种规律学符号,0 1 P Q R ,以具体的物理意义，以便描述和解决现实世界的具体问题。,同一个语法规章通过不同的语义解释可以派生出不同的规律，如开关规律、图形规律、语言规律等,2 建立柔性规律学的“新四论”,“四论”为经典数理规律奠定了严格的数学根底，保证了它的牢靠性和完备性。数理规律柔性化后，引入了表示各种表示冲突和不确定性的规律学要素，作为规律学数学根底的“四论”也要发生相应的变化，所以建立与柔性规律学相适应的“新四论”是一个特别重要的任务，它是柔性规律学成熟的标志。,我们特殊留意到，集合、规律和代数是一个事物的三个不同方面：集合是事物的外延；规律是事物的内涵；代数则描述了集合和规律的共同数学性质，它们是三位一体的关系。一种规律学理论，必定有一种集合理论和代数理论与之对应，充分利用这种三位一体的关系，可以加快集合、规律和代数理论的协同进展。,目前泛规律学还是个待实现的争论纲要,3 已初步建立起柔性命题规律,能否在经典数理规律根底上，增加各种柔性参数和自适应调整机制，包涵冲突和不确定性，实现辩证规律的数学化？,各种规律的根底是它的命题规律，命题演算是规律学必需首先确立的奠基石。,我们已经在模糊测度的规律性质、三角范数Schweizer算子簇和Lukasiewicz连续值规律的根底上，引入柔性参数和自适应调整机制，建立了柔性命题规律学,主要的运算模型簇,1.泛非命题连接词的运算模型簇,N,(,x,k,)(1,x,n,),1,/n,n,1/log,2,k,k,0,1,2.泛与命题连接词的运算模型,T,(,x,y,h,k,)(max(0,x,nm,y,nm,1),1,/nm,m,(34,h,)/(4h(1h),h,0,1,3.泛或命题连接词的运算模型,S,(,x,y,h,k,),N,(,T,(,N,(,x,k,),N,(,y,k,),h,k,),k,),4.泛蕴涵命题连接词的运算模型,I,(,x,y,h,k,)(min(1,1,x,nm,y,nm,),1,/nm,影响柔性规律运算模型的因素有,模糊测度的误差，用误差系数k表示,k=1最大正误差 k=0.5没误差,k=0最大负误差,广义相关性，用广义相关性系数h表示,h=1最大相吸 h=0.75独立相关,h=0.5最大相斥 h=0最大相克,不公平性，用偏袒系数p表示,p=1最大左偏袒 p=0.5没有偏袒,p=0最大右偏袒 柔性规律运算模型簇,命题泛规律学的应用,规律生成器,已经生成很多已有和未知的命题规律,统一了不准确推理理论,是进一步建立柔性谓词规律的根底,柔性掌握一切可以运用模糊规律、概率论、证据理论、近似推理的地方，原则上都可以用柔性命题规律,建立统一的不准确推理理论,可包涵：,基于概率的各种推理模型,基于模糊规律的推理模型,基于信任测度的推理模型,基于似然测度的推理模型,基于必定测度的推理模型,基于可能测度的推理模型,进一步的争论工作,理论上证明这套运算系统的和谐性,同一个h,k，不同的h,k,应用上广泛应用各种不准确推理,指导新规律学争论 分形规律,规律学上进一步建立柔性谓词规律学,ML代数剩余格,MTL,代,数,WNM代数,IMTL代数,MTL代数,BL,代,数,乘积代数,(h=0.75),MV代数(正规FI代数),(h=0.5),Godel代数,(h=1),Boole 代数,Lindenbaum代数,NM,代,数,(R,0,),局部代数系统之间的关系,欢送提问,谢 谢！,