Introduction au chaînage avant et arrière

Les chaînages avant et arrière sont les modes utilisés par le moteur d'inférence pour déduire de nouvelles informations de la base de connaissances. Inference Engine est l'un des principaux composants du système intelligent en intelligence artificielle qui applique un ensemble de règles logiques aux informations existantes (Knowledge Base) pour déduire de nouvelles informations du fait déjà connu. Les chaînages avant et arrière sont les deux modes par lesquels le moteur d'inférence déduit de nouvelles informations. La propagation avant et arrière sont exactement opposées l'une à l'autre dans la manière dont elles déduisent de nouvelles informations des faits connus.

Comment fonctionne la propagation vers l'avant?

Le chaînage avant connu par certains comme raisonnement avancé ou déduction directe commence par le fait connu ou la phrase atomique dans la base de connaissances et les règles d'inférence sont progressivement appliquées aux faits déjà connus jusqu'à ce que nous atteignions l'état de but. En résumé, le chaînage avant prend une décision ou atteint l'état de l'objectif sur la base des données disponibles.

Propriétés du chaînage avant

  • Il suit une approche ascendante, c'est-à-dire que la déduction du raisonnement se déplace de bas en haut.
  • Il est également appelé approche basée sur les données car il s'appuie sur les données existantes pour atteindre l'état de l'objectif
  • Il est axé sur la conclusion, c'est-à-dire que son objectif est de parvenir à la conclusion à partir de l'état initial
  • Il est largement utilisé dans le système expert comme CLIPS et le système de règles de production

Exemple

Regardons un exemple pour comprendre comment fonctionne le chaînage avant dans la pratique

Règle 1: SI A est humain ALORS A est mammifère

Règle 2: SI A est un mammifère ALORS A est une forme vivante

Règle 3: SI A est une forme vivante ALORS A est mortel

Réalité: Shyam est humain

À partir de ces règles d'inférence, nous devons atteindre l'objectif

Objectif: Shyam est-il un mortel?

Pas:

  1. Commencez par le fait connu. Nous savons que Shyam est humain (d'après l'énoncé des faits).
  2. En utilisant R1, nous pouvons déduire que Shyam est un mammifère. Puisqu'il ne s'agit pas d'un énoncé d'objectif, continuez.
  3. Ensuite, passez à la règle 2: si Shyam est un mammifère, alors il est une forme vivante afin que nous puissions dire que Murat est une forme vivante. Puisqu'il ne s'agit pas d'un énoncé d'objectif, continuez
  4. En utilisant R3, puisque Shyam est une forme de vie, il doit donc être mortel. Puisqu'il s'agit de l'énoncé d'objectif, quittez

Avantages du chaînage avant

  • Le chaînage avant fonctionne très bien lorsque les informations disponibles peuvent être utilisées pour atteindre l'état de l'objectif
  • Le chaînage avant a la capacité de fournir de nombreuses données à partir des données initiales limitées
  • Le chaînage avant est le mieux adapté pour une application système Expert qui nécessite plus de contrôle, de planification et de surveillance
  • Le chaînage avant doit être appliqué lorsqu'il existe un nombre limité d'états ou de faits initiaux

Inconvénients de l'enchaînement direct

  • Le moteur d'inférence générera de nouvelles informations sans savoir quelles informations seront pertinentes pour atteindre l'état de l'objectif
  • L'utilisateur peut être amené à saisir de nombreuses informations au départ sans savoir quelles informations seront utilisées pour atteindre l'état de l'objectif
  • Le moteur d'inférence peut déclencher de nombreuses règles qui ne contribuent pas à atteindre l'état de l'objectif
  • Cela pourrait donner des conclusions différentes, ce qui pourrait entraîner le coût élevé du processus de chaînage

Comment fonctionne la propagation en arrière?

Le chaînage vers l'arrière ou la propagation vers l'arrière est l'inverse du chaînage vers l'avant. Il part de l'état de l'objectif et se propage vers l'arrière en utilisant des règles d'inférence afin de découvrir les faits qui peuvent soutenir l'objectif. Il est également appelé raisonnement axé sur les objectifs. Il commence à partir de l'objectif donné, recherche la partie ALORS de la règle (partie action) si la règle est trouvée et sa partie IF correspond à la règle d'inférence, puis la règle est exécutée.

Règle 1: SI A ET B ALORS C

Règle 2: SI C ALORS E

Règle 3: SI A ET E ALORS H

Faits: A, B

Objectif: prouver H

Preuve:

Étape 1 : Au début, le système recherche l'énoncé qui a un objectif sur le RHS, c'est-à-dire R3, puis recherchez le LHS de la règle pour vérifier s'il contient le fait. Il contient A et E mais nous avons aussi besoin de B

Étape 2 : Maintenant, il aura E comme sous-objectif qui est prouvé par la règle 2. Maintenant, regardez son LHS, c'est-à-dire C

Étape 3: C peut être prouvé par la règle 1 qui a A et B comme LHS

Étape 4 : Depuis que nous avons obtenu les faits A&B du but, l'algorithme se termine ici

Étape 5: Arrêtez

Propriétés du chaînage arrière

  • Le chaînage vers l'arrière est une approche descendante où nous partons de l'état de l'objectif et travaillons en arrière pour trouver les faits requis qui soutiennent l'énoncé de l'objectif
  • Elle est connue sous le nom d'approche axée sur les objectifs lorsque nous partons de l'objectif, puis nous nous divisons en sous-objectifs pour extraire les faits
  • Il applique la stratégie de recherche Depth-First
  • Il ne peut générer qu'un nombre limité de conclusions
  • Il ne teste que quelques-unes des règles requises

Avantages du chaînage arrière

  • La recherche en chaînage arrière est dirigée de sorte que le traitement se termine lorsque le fait est vérifié
  • Le chaînage vers l'arrière ne prend en compte que les parties pertinentes de la base de connaissances afin de ne jamais effectuer d'inférences inutiles
  • Contrairement au chaînage avant, ici, seuls quelques points de données sont nécessaires, mais les règles sont recherchées de manière exhaustive
  • Il est très efficace pour des problèmes comme le diagnostic et le débogage

Désavantages

  • Étant donné que l'enchaînement vers l'arrière est déterminé par un objectif, l'objectif doit être connu à l'avance pour effectuer un enchaînement vers l'arrière
  • Il est difficile de mettre en œuvre le chaînage arrière

Conclusion - enchaînement avant et arrière

Le système basé sur des règles est pertinent pour la vie quotidienne de l'homme, il est donc impératif de comprendre ces systèmes. Les deux modes impliqués dans les systèmes basés sur des règles ont leurs propres avantages et inconvénients. Le choix de l'approche dépend de la nature du problème.

Articles recommandés

Cela a été un guide pour le chaînage avant et arrière. Nous discutons ici des propriétés, des exemples, des avantages et des inconvénients du chaînage avant et arrière. Vous pouvez également consulter les articles suivants pour en savoir plus -

  1. Chaînage avant vs chaînage arrière
  2. Périphériques réseau
  3. Aide-mémoire JQuery
  4. Éléments jQuery

Catégorie:

Big Data