AI大事记8:深蓝与卡斯帕罗夫——符号主义 AI 的巅峰与局限(中)
2 符号主义 AI:规则、逻辑与局限
2.1 符号主义 AI 的基本原理与方法
深蓝是符号主义 AI 的典型代表。符号主义是人工智能的先驱,其核心理论是符号处理假说,认为人类智能活动可以通过符号操作来模拟。这些符号代表了现实世界的对象和概念,而智能行为则是通过对这些符号的操作和变换来实现。
符号主义 AI 的基本原理可以归纳为以下几点:
符号表示:使用符号(如单词、数字、逻辑表达式等)表示现实世界中的概念和关系。
知识表示:将领域知识以规则、语义网络、框架或谓词逻辑等形式表示。
推理机制:采用前向链式推理或后向链式推理,从已知事实出发,通过匹配 - 选择 - 执行循环,演绎出结论。
解释能力:每一步推理都可以追溯和解释,这与人类的逻辑思维过程非常相似。
在符号主义框架下,知识表示方法是实现符号处理假说的关键。主要的知识表示方法包括:
逻辑表示:使用逻辑公式来表示知识,能够捕捉复杂的概念和关系。
框架表示:使用框架来描述对象的属性和属性值,框架之间通过槽和填充的方式来关联。
语义网络表示:通过图结构来表示知识,节点代表概念或实体,边表示概念之间的关系。
产生式系统:使用 "如果 - 则" 规则(即产生式规则)来表示知识,特别适合于表示复杂的决策过程。
符号主义 AI 的一个典型应用是专家系统,如 Dendral(化学结构分析)和 MYCIN(医疗诊断)等系统,它们通过手工编码领域知识,实现类人推理,成为 AI 首次大规模实际应用。
图 4 Dendral 是世界上第一个成功的专家系统
2.2 符号主义 AI 的局限性与挑战
尽管符号主义 AI 在特定领域取得了成功,但它也面临着一些根本性的局限性和挑战:
知识获取瓶颈:符