專利名稱：一種基于代表模型的命題邏輯修正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在人工智能命題邏輯系統(tǒng)中，根據(jù)事實集合Delta對原有命題邏 輯系統(tǒng)Gamma進行形式修正，使得修正后的系統(tǒng)Lambda能夠與事實集合Delta相互協(xié)調(diào)。 該發(fā)明尤其涉及基于命題代表模型的修正演算的自動修正方法。

背景技術(shù)：
隨著信息科學和人工智能的發(fā)展，人們對于知識系統(tǒng)的自動維護需求日益提升， 如何使計算機系統(tǒng)自動地對系統(tǒng)知識庫進行維護是需要解決的一個問題。人們對此提出邏 輯修正的問題——當新的觀念或需求與原有信念系統(tǒng)放生沖突或矛盾時，如何能夠修改或 刪減原有信念系統(tǒng)，使得加入新觀念后的系統(tǒng)保持一致。 為了實現(xiàn)命題邏輯系統(tǒng)的自動修正，需要從命題結(jié)構(gòu)和語義的角度找出矛盾產(chǎn)生 的根本原因。到目前為止，分析邏輯命題句法結(jié)構(gòu)的方法，形式推理R-演算的方法都具有 不錯的效果。這些方法通過分析系統(tǒng)中命題的邏輯結(jié)構(gòu)，通過邏輯結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化或形式推導找 到命題系統(tǒng)的需要被刪除的命題，進而獲得與新集合相協(xié)調(diào)的極大縮減。但這些方法在系 統(tǒng)實現(xiàn)上都存在著一定程度上的效率問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于代表模型的命題 邏輯修正演算方法，它根據(jù)每一個命題的代表模型，逐個進行針對的檢查，以最少的模型驗 證數(shù)量實現(xiàn)對所有模型的驗證，從而找到導致不協(xié)調(diào)出現(xiàn)的命題，實現(xiàn)了命題邏輯集合的
自動修正功能。 本發(fā)明采用的技術(shù)方案一種基于代表模型的命題邏輯修正演算方法，其特征在 于步驟如下 (1)將結(jié)果集合Lambda初始化為空集，將接收集合Sigma初始為系統(tǒng)必須要接受 的事實集合Delta,將Gamma初始為所有等待驗證命題所組成的集合，將新代表模型列表 NewModelList初始化為空集； (2)將代表模型列表ModelList初始化為Sigma的所有代表模型； (3)如果系統(tǒng)集合Gamma為空集，則轉(zhuǎn)到步驟(8); (4)從Gamma中取出一個命題A，并將A從Gamma中刪除； (5)利用A， Sigma和ModelList構(gòu)造A的所有備選代表模型集合PropModel ; (6)將PropModel中的所有模型逐個對A進行驗證按照邏輯連接詞的運算規(guī)則
和原子命題在模型M下的真假賦值情況，計算A在備選代表模型M下的真假值，如果A在M
下的取值為真，則將M存入NewModelList ; (7)如果NewModelList不是空集，使ModelList等于NewModelList,并將 NewModelList重置成空集，將命題A分別存入到Lambda和Sigma中，轉(zhuǎn)步驟(3);否則，直 接轉(zhuǎn)步驟(3); (8)輸出結(jié)果Lambda。
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根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，其中步驟(2)進一步包括步驟
(a)找出Sigma中的所有原子命題，記為{s"， sn0}; (b)根據(jù){Sl，， sn。}中nO個原子命題的賦值〈Vi(Sl)，， Vi(sn。) > (i = 1，…，2,構(gòu)造Sigma的備選代表模型Mi，如果任意一個原子命題s，如果s是{Sl，…，sj 中的一個，則s在Mi下取值為Vi (s)，否則，s在Mi下取值為假，并將這2n°個備選代表模型 存入集合SigmaModel ; (c)用SigmaModel中的所有模型分別對Sigma進行驗證如果某一個模型使得 Sigma可滿足，將該模型存入ModelList ; 根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，其中步驟(5)進一步包括 (a)計算Sigma中出現(xiàn)的所有原子命題，記其為{Sl，， sn}; (b)計算出所有在A中出現(xiàn)而不在Sigma中出現(xiàn)的的原子命題，記為{&，， }; (c)構(gòu)造出這p個命題的所有賦值情況〈Vj(ai)，， Vj(ap) > (j = 1，…，2"; (d)將(c)中的每一組賦值< Vj(a》，...，Vj(ap) >與ModelList中每一個代表模
型賦值〈Vi(s》，…，Vi(sn) > (i = 1，…，ModelListl)進行組合構(gòu)造成一組包含更多
原子命題的賦值情況< Vi(Sl)，…，Vi(Sn)， Vj(ai)，…，Vj(a。) > ，建立與之對應(yīng)的模型，并
將所有這些模型存入PropModel ; 根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，其中步驟(6)進一步包括 (a)從PropModel中取出一個模型M，并將M從PropModel中刪除； (b)如果命題A在模型M下取值為真，則將M存入NewModelList中； (c)判斷PropModel是否為空如果為空，結(jié)束步驟(6);否則轉(zhuǎn)(a); 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于本發(fā)明再根據(jù)事實集合對命題邏輯系統(tǒng)進行
正演算的過程中，能夠針對每一個命題的情況，針對考慮與它的原子命題相關(guān)的代表模型，
有效的減少了模型驗證的次數(shù)。實驗表明，該方法能夠快速、有效地獲得命題邏輯修正演算
的結(jié)果。


圖1為本發(fā)明的方法基本流程圖； 圖2為利用A， Sigma和ModelList構(gòu)造A的備選代表模型的流程圖；
具體實施例方式
首先對本發(fā)明的原理進行說明。 經(jīng)典數(shù)理邏輯的理論表明集合的協(xié)調(diào)性與集合的可滿足性是等價的。S卩，只要找 到一個模型使得給定集合可滿足，那么該集合就是協(xié)調(diào)的。為此，可以通過模型驗證的方法 來判定集合的協(xié)調(diào)性。但如果直接利用全體模型對命題集合進行驗證，計算量較大。另一 方面，集合中的每一個命題都可以對若干類模型進行篩選，不能使該命題成立的模型也不 可能使包含該命題的集合可滿足。因此，本發(fā)明利用命題在代表模型下的真假值取值情況 對模型進行等價劃分，每一類中選擇代表模型進行驗證，達到減少模型驗證的次數(shù)的效果， 從而提高了命題邏輯修正演算的效率。 下面參考附圖，對本發(fā)明的實施例進行詳細的說明。
具體而言，本發(fā)明所提出的改進方法基本流程如圖1所示。 本發(fā)明主要包括的核心思想以事實集合Delta作為出發(fā)點，根據(jù)系統(tǒng)集合Gamma 中的每一個命題A，對使得接收集合Sigma成立的模型進行等價劃分，再計算A在這些等價 類的代表模型下真假值，保留使得A取值為真的代表模型，以便后續(xù)的驗證。
在描述方法前先定義如下變量及方法 1.設(shè)Delta必須要接受命題集合，被稱為事實集合；設(shè)Gamma是需要被修整的原 有命題集合，被稱為系統(tǒng)集合，我們需要從Gamma中找到一個與事實集合Delta相協(xié)調(diào)的極 大子集； 2.設(shè)Sigma是我們已經(jīng)認定為真的命題集合； 3. ModelList存儲著使得Sigma為真代表模型，NewModelList用于臨時存儲代表 模型的更新； 4. SigmaModel和PropModel用于存儲初始或引入新命題后，對原有代表模型進行 等價劃分后，所得到新的等價類的備選代表模型； 5. Vi代表對Sigma中原子命題{Sl，， sn}的一種賦值，Vj代表對在A中出現(xiàn)而 不在Sigma中出現(xiàn)原子命題的一種賦值{ai，…，aj ;
本發(fā)明的方法描述如下 1.在命題邏輯的修正系統(tǒng)中，系統(tǒng)集合Gamma、事實集合Delta被輸入系統(tǒng)； 結(jié)果集合Lambda被初始化為空集，接收集合Sigma被初始為Delta,新代表模型列表 NewModelList初始化為空集； 2.計算Sigma的所有代表模型，并將其存入代表模型列表ModelList，其具體包括 以下操作步驟 a.對Sigma中的每一個命題，逐個查找其中的原子命題，并將全部原子命題的集 合記為(s"， snCJ b.根據(jù)n0個原子命題A，…，Sn。的賦值情況〈Vi(s》，…，Vi(Sno) > (i = 1，，
2n°)構(gòu)造Sigma的備選代表模型Mi，并將這2n°個備選代表模型存入集合SigmaModel ; c.依次取出SigmaModel中的所有模型，逐個對Sigma中命題進行驗證如果某個
模型使得Sigma可滿足，則將該模型存入ModelList ; 3.判斷當前的Gamma是否為空集如果是空集，則轉(zhuǎn)到步驟(8); 4.從Gamma中取出一個命題A，并將A從Gamma中刪除； 5.利用A， Sigma和ModelList構(gòu)造A的所有備選代表模型集合PropModel，其具 體操作步驟如下 a.計算Sigma中出現(xiàn)的所有原子命題，記這些命題的集合為{Sl，…，sn};
b.計算所有在A中出現(xiàn)而不在Sigma中出現(xiàn)的原子命題，記這些命題的集合為 c.構(gòu)造出這命題a"…， 的所有2。種賦值情況< Vj(ai)，， Vj(ap) > (j = 1， ".，2P); d.將(c)中的每一組賦值< Vj(a》，…，Vj(ap) >與ModelList中每一個代表模 型的賦值〈Vi(s》，…，Vi(Sn) > (i = 1，…，I ModelList I)進行組合，構(gòu)造成一組包含更 多原子命題的賦值情況< Vi(Sl)， ， Vi(sn)， Vj(ai)，…，Vj(a。) >，并建立與之對應(yīng)的模型；將所有這些模型存入PropModel ; 6.依次取出PropModel中的所有模型，逐個對A進行驗證如果備選代表模型M使
得A為真，則將M存入NewModelList,其操作步驟如下 a.從PropModel中取出一個模型M，并將M從PropModel中刪除； b.如果命題A在模型M下取值為真，則將M存入NewModelList中； c.判斷PropModel是否為空如果為空，結(jié)束步驟(6);否則轉(zhuǎn)(a); 7.如果NewModelList不為空集，用NewModelList賦值ModelList，并將
NewModelList重置成空集，將命題A分別存入到Lambda和Sigma中，轉(zhuǎn)步驟(3);否則，直
接轉(zhuǎn)步驟(3); 8.輸出結(jié)果Lambda。 本發(fā)明的方法與原有方法最大的不同之處是利用本方法，修正系統(tǒng)并沒有找出 系統(tǒng)集合Gamma的所有模型，直接進行驗證；而是在處理到相應(yīng)命題A時，針對A中心出現(xiàn) 的原子命題的情況，對那些使得接收集合Sigma成立的模型進行等價劃分，通過選擇代表 模型對命題A進行驗證。如此一來，本發(fā)明就可以通過只考慮與當前相關(guān)的代表模型來檢 查命題系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性。實驗證明，本方法與直接檢查所有模型的修正方法相比，效率具有明 顯的提高。 對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說可顯而易見的得出其他優(yōu)點和修改。因此，具有 更廣方面的本發(fā)明并不局限于這里所示出的并且所描述的具體說明及示例性實施例。因 此，在不脫離由隨后權(quán)利要求及其等價體所定義的一般發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍的情況下， 可對其做出各種修改。
權(quán)利要求
一種基于代表模型的命題邏輯修正演算方法，其特征在于步驟如下(1)將結(jié)果集合Lambda初始化為空集，將接收集合Sigma初始為系統(tǒng)必須要接受的事實集合Delta，將Gamma初始為所有等待驗證命題所組成的集合，將新代表模型列表NewModelList初始化為空集；(2)將代表模型列表ModelList初始化為Sigma的所有代表模型；(3)如果系統(tǒng)集合Gamma為空集，則轉(zhuǎn)到步驟(8)；(4)從Gamma中取出一個命題A，并將A從Gamma中刪除；(5)利用A，Sigma和ModelList構(gòu)造A的所有備選代表模型集合PropModel；(6)將PropModel中的所有模型逐個對A進行驗證按照邏輯連接詞的運算規(guī)則和原子命題在模型M下的真假賦值情況，計算A在備選代表模型M下的真假值，如果A在M下的取值為真，則將M存入NewModelList；(7)如果NewModelList不是空集，使ModelList等于NewModelList，并將NewModelList重置成空集，將命題A分別存入到Lambda和Sigma中，轉(zhuǎn)步驟(3)；否則，直接轉(zhuǎn)步驟(3)；(8)輸出結(jié)果Lambda。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的基于代表模型的命題邏輯修正演算方法，其特征在于所述的步 驟(2)進一步包括(a)找出Sigma中的所有原子命題，記為{Sl，， sn。};(b) 根據(jù)^，…，sn。}中nO個原子命題的賦值〈Vi(s》， ， Vi(sn。)>(i = 1，…，2, 構(gòu)造Sigma的備選代表模型Mi，對于任意一個原子命題s，如果s是{Sl， ，sn。}中的一個， 則s在Mi下取值為、(s)，否則，s在Mi下取值為假；構(gòu)造Sigma的備選代表模型之后將這 2n°個備選代表模型存入集合SigmaModel ;(c) 用SigmaModel中的所有模型分別對Sigma進行驗證如果某一個模型使得Sigma 可滿足，將該模型存入ModelList。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的基于代表模型的命題邏輯修正演算方法，其特征在于所述的步 驟(5)進一步包括(a) 計算Sigma中出現(xiàn)的所有原子命題，記其為{Sl，，、};(b) 計算出所有在A中出現(xiàn)而不在Sigma中出現(xiàn)的的原子命題，記為{&1，， };(c) 構(gòu)造出這P個命題的所有賦值情況〈Vj(a》， ， Vj(an)>(j = 1，…，2P);(d) 將(c)中的每一組賦值〈Vj(a》，…，Vj(a。)〉與ModelList中每一個代表模型賦值 〈Vi(s》，…，Vi(Sn)〉(i = 1，…，I ModelList I)進行組合，構(gòu)造成一組包含更多原子命題的 賦值情況〈Vi(s》， ， Vi(sn)， Vj(ai)，…，Vj(ap)〉，建立與之對應(yīng)的模型，并將所有這些模 型存入PropModel 。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的基于代表模型的命題邏輯修正演算方法，其特征在于所述的步 驟(6)進一步包括(a) 判斷PropModel是否為空如果為空，結(jié)束步驟(6)，否則轉(zhuǎn)(a);(b) 從PropModel中取出一個模型M，并將M從PropModel中刪除；(c) 按照邏輯連接詞的運算規(guī)則和原子命題在模型M下的真假賦值情況，計算命題A在 模型M下的取值，如果該取值為真，則將M存入NewModelList中。
全文摘要
一種基于代表模型的命題邏輯修正演算方法(1)初始化結(jié)果集合Lambda，接受集合Sigma，系統(tǒng)集合Gamma和新代表模型列表NewModelList；(2)用Sigma的所有代表模型初始化代表模型列表ModelList；(3)如果系統(tǒng)集合Gamma為空集，則轉(zhuǎn)到(8)；(4)從Gamma中取出一個命題A，并將其從Gamma刪除；(5)利用A，Sigma和ModelList構(gòu)造A的備選代表模型集合PropModel；(6)將PropModel中所有備選代表模型逐個對A驗證如果備選代表模型M使得A為真，則將M存入NewModelList；(7)如果NewModelList不是空集，用NewModelList賦值ModelList，并將NewModelList重置成空集，將A分別存入Lambda和Sigma，轉(zhuǎn)(3)；否則直接轉(zhuǎn)(3)；(8)輸出結(jié)果Lambda。本發(fā)明根據(jù)系統(tǒng)集合中每個命題情況構(gòu)造代表模型，以只驗證相關(guān)模型的方法減少模型檢查的次數(shù)，從而提高修正演算的效率。
文檔編號G06N7/00GK101706884SQ20091024192
公開日2010年5月12日 申請日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者李未, 樓奕華, 蔣東辰, 金毅 申請人:北京航空航天大學