基於狀態演算的智能主體推理算法及程式語言的製作方法

2023-09-19 02:51:50 1

基於狀態演算的智能主體推理算法及程式語言的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於狀態演算的智能主體推理算法及程式語言，其基於公理集合論，引入正、負流集合來定義狀態。本發明克服了流演算在狀態表示上的固有缺陷，給出基於不完全狀態的狀態公式和知識表示方法，避免了一般用模態邏輯表示知識在實現上的困難。本發明給出了狀態演算的公理系統和前推推理機制，證明了狀態知識更新公理為表示和推理框架問題給出了一種自然有效的解決方案。本發明提出並實現了約束邏輯程序設計語言STEX。
【專利說明】基於狀態演算的智能主體推理算法及程式語言

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種基於狀態演算的智能主體推理算法及程式語言，屬於智能主體技 術領域。

【背景技術】
[0002] 儘管主體理論與技術為複雜分布式系統的開發和實現提供了新途徑，然而如何賦 予主體更高的智能，即如何更好地實現主體的知識表示和推理，在理論與實現技術上還存 在許多尚未解決的問題。這一直是人工智慧和計算機科學等領域的研究熱點。
[0003] 主體作為一種智能的軟體實體，它活動在動態變化的環境中，要求具備一定的知 識和能力，而不是完全的知識和能力。就知識而言，主體要具有一定的領域知識，要具有信 念、目標與意圖等心智狀態，主體的知識和心智狀態應該隨環境的變化而改變。就能力而 言，主體能夠在動態的、不完全可知的環境中，通過自身動作以及與環境的交互更新自己的 知識和心智狀態，能夠根據心智狀態進行自主推理和動態規劃，通過自主行為改變環境以 實現給定目標，能夠對於外因突發事件做出及時響應，能夠與其它主體進行交互與協作，共 同完成給定的任務。
[0004] 如果把"世界"看成一個絕對完整的動態系統，那麼狀態演算研究的動態系統是從 "世界"中分離出的一部分。換言之，狀態演算研究的動態系統不是一個孤立和封閉的系統， 它存在於一定的環境（即世界動態系統）之中，並與環境存在著必然的聯繫，這種動態系統 的狀態僅僅對應於環境狀態的一部分，因此這種動態系統狀態的構成（組成狀態的屬性） 是不完全的，並且隨著與其環境交互會發生改變。
[0005] 狀態演算是基於公理集合論，引入正、負流集合來定義狀態，克服了流演算在狀態 表示上的固有缺陷，給出基於不完全狀態的狀態公式和知識表示方法，避免了一般用模態 邏輯表示知識在實現上的困難，給出狀態演算的公理系統和前推推理機制，證明了狀態知 識更新公理為表示和推理框架問題給出了一種自然有效的解決方案，其中框架問題（frame problem)是人工智慧中行動推理的三大問題之首。


【發明內容】

[0006] 本發明的目的在於提供一種基於狀態演算的智能主體推理算法及程式語言。
[0007] 實現本發明的技術方案為：基於狀態演算的智能主體推理算法，該算法基於公 理集合論，引入正、負流集合來定義狀態，State(s)的狀態知識公式Ω (State(s))是由 Knows (f, State (s)) > Knows (N (f), State (s)) > Kn〇Ws{S〇meArg(xi, f (x)), State{s)) 以及普通原子公式P(i)通過邏輯連接詞 Λ、η所構成的式子，即
[0008]

【權利要求】
1. 一種基於狀態演算的智能主體推理算法，基於公理集合論，引入正、負流集合 來定義狀態，其特徵在於：state (s)的狀態知識公式Ω (state (s))是由Knows (f， state (s)) > Knows (N (f) , state (s)) Knows(SomeArg(xi,f(x)\State(s)) 欠《〇>^(#0^^匕4以(^,/(9))，5^紀(15))以及普通原子公式？(1)通過邏輯連接詞 Λ、所構成的式子，即
其中，f、/w是流，^為η個兩兩不同的變量向量（η彡1)，&為S的非空子集， Ω、Ω 1 和 Ω 2 為狀態知識表達式。Knows (f，State (s) )、Knows (N (f), State (s))、 ，/(x))，\ &, /(x)))，&〇/￡(?))稱為原子狀態 知識公式。
2. 根據權利要求1所述的基於狀態演算的智能主體推理算法，其特徵在於：狀態演算 中情景項服從情景公理SA，Situation Axioms,即
公理（SA1)和（SA2)亥畫了情景出現的先後順序。
3. 根據權利要求1所述的基於狀態演算的智能主體推理算法，其特徵在於：提出並實 現約束邏輯程序設計語言STEX，State Calculus Executor,假設是一個狀態演 算符號，一個STEX的狀態公式Λ (ζ)可以表示為下列列表： z=[[f 1, . . . , fn, [gl,. . . , gm], ο] 〇
4. 根據權利要求3所述的基於狀態演算的智能主體推理算法，其特徵在於：對o通過 以下形式加以約束： (1) Holds (f, ο)； (2) NotHolds(f, ο)； (3) AllHolds (f, ο)； (4) AllNotHolds(f, ο)； (5) OrHolds ([f 1, . . . , fn, N (gl), . . . , N (gn) ], o)； (6) 算術約束式； 其中fi (1 < i < n)為在狀態z下成立的流，gj (1 < j < m)為在狀態z下不成立的流， OrHolds約束中析取列表的元素N(gj) (1彡j彡m)表示NotHolds(gj，〇)，fi(l彡i彡η) 表不Holds (f < ο)，它們之間是析取的關係。
5. -種如權利要求1所述基於狀態演算的智能主體推理算法的程式語言，其特徵在 於：智能主體在複雜動態環境下自主更新狀態，根據意圖進行自主推理和動態規劃，通過自 主行為實現給定的目標，同時對其他主體或環境發生的動作做出及時的反應。
【文檔編號】G06F9/44GK104090744SQ201410146738
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年4月12日 優先權日:2014年4月12日
【發明者】吳慶, 朱會娟, 施煒雷, 史曉亮 申請人:江蘇盛世雲圖物聯科技有限公司