Главная arrow книги arrow Копия Глава 19. Применение знаний в обучении arrow Повышение эффективности правила
Повышение эффективности правила

Общепринятый подход к обеспечению эффективности таких производных правил состоит в том, чтобы следить за соблюдением требования, касающегося операционной пригодности каждой подцели в правиле. Подцель является операци-онно пригодной, если ее можно достаточно "легко" решить. Например, подцель

Primi tive(z) решить легко, и для этого требуется самое большее два этапа вывода, а для достижения подцели Simplify(y+z, w) может потребоваться произвольный объем логического вывода в зависимости от значений у и z. Если проверка на операционную пригодность выполняется на каждом этапе формирования обобщенного доказательства, то появляется возможность отсечь оставшуюся ветвь, как только будет найдена операционно пригодная подцель, и оставить в качестве конъюнкта нового правила лишь эту операционно пригодную подцель.

К сожалению, обычно приходится искать компромисс между операционной пригодностью и общностью. Для более конкретных подцелей обычно бывает проще найти решение, но они охватывают меньше случаев. Кроме того, сам критерий операционной пригодности в определенной степени субъективен: можно уверенно сказать, что подцель, для достижения которой требуется один или два этапа, является операционно пригодной, но можно ли это утверждать, если количество этапов приближается к 10 или 100? Наконец, стоимость поиска решения для данной конкретной подцели зависит от того, какие еще правила имеются в базе знаний. По мере введения дополнительных правил эта стоимость может и увеличиваться, и уменьшаться. Таким образом, при эксплуатации систем EBL фактически приходится сталкиваться с очень сложными проблемами оптимизации, пытаясь добиться максимальной эффективности заданной начальной базы знаний. Иногда существует возможность вывести математическую модель влияния операции добавления какого-то конкретного правила на общую эффективность и использовать эту модель для определения наилучшего правила, подлежащего добавлению. Но такой анализ может стать очень сложным, особенно когда приходится сталкиваться с рекурсивными правилами. Один из перспективных подходов состоит в эмпирическом решении проблемы эффективности путем добавления нескольких правил и определения того, какое из них является полезным и действительно позволяет ускорить работу.

Эмпирический анализ эффективности фактически становится основой системы EBL. То, что в предыдущем абзаце неформально было названо "эффективностью заданной базы знаний", в действительности представляет собой усредненную по рассматриваемым случаям сложность решения задач, предъявляемых системе и описываемых некоторым распределением вероятностей. Система EBL позволяет проводить обобщение по результатам решения примеров задач, встретившихся в прошлом, поэтому способствует повышению эффективности базы знаний применительно к тем типам задач, которые, скорее всего, должны встретиться в будущем. Такая организация работы способствует достижению успеха, при условии, что распределение вероятностей прошлых примеров приблизительно соответствует распределению вероятностей будущих примеров; это — такое же предположение, которое лежало в основе метода РАС-обучения, описанного в разделе 18.5. Если проведено тщательное и продуманное проектирование системы EBL, то появляется возможность достичь существенного ускорения работы. Например, очень крупная система обработки естественного языка на основе Prolog, предназначенная для прямого и обратного перевода речи со шведского на английский, позволила добиться приемлемой производительности работы в реальном времени только благодаря применению системы EBL в процессе синтаксического анализа [1351].