推理系統

在信息技術中，推理系統是一個軟件系統，它使用推理和歸納等邏輯技術從現有的知識中生成結論。推理系統在實現人工智能和基于知識的系統方面發揮著重要作用。根據這個短語的日常使用定義，所有的計算機系統都是推理系統，因為它們都能自動進行某種類型的邏輯或決策。然而，在信息技術領域的典型使用中，這個短語通常被保留給進行更復雜的推理的系統。例如，不是用于進行相當直接的推理類型的系統，如計算銷售稅或客戶折扣，而是對醫療診斷或數學定理進行邏輯推理。推理系統有兩種模式：交互式和批量處理。交互式系統與用戶對接，提出澄清性問題或以其他方式讓用戶指導推理過程。批量處理系統一次性接收所有可用的信息，并在沒有用戶反饋或指導的情況下生成可能的最佳答案。推理系統有一個廣泛的應用領域，包括調度、商業規則處理、問題解決、復雜事件處理、入侵檢測、預測分析、機器人、計算機視覺和自然語言處理。

最早的推理系統是定理證明器，該系統在一階邏輯中表示公理和語句，然后使用邏輯規則，如模態推理來推斷新語句。另一種早期的推理系統是一般問題解決者。一般問題求解器試圖提供一個通用的規劃引擎，可以表示和解決結構化問題。它們的工作方式是將問題分解成更小的、更容易管理的子問題，解決每個子問題，并將部分答案組合成一個最終答案。另一個通用問題解決方法的例子是SOAR系列系統。在實踐中，這些定理證明程序和一般問題解決程序在實際應用中很少有用，需要有邏輯知識的專業用戶來使用。自動推理的xxx個實際應用是專家系統。

專注于一個特定的領域并只允許一個有限的邏輯子集提高了這些系統的性能，因此它們在現實世界中是實用的，而不僅僅是像以前的大多數自動推理系統那樣作為研究示范。專家系統中用于自動推理的引擎通常被稱為推理引擎。那些用于更普遍的邏輯推理的引擎通常被稱為定理證明器。隨著專家系統的普及，許多新的自動推理類型被應用于政府和工業的各種問題。一些諸如基于案例的推理是專家系統研究的產物。其他如約束滿足算法也受到決策技術和線性編程等領域的影響。另外，一種完全不同的方法，即不是基于符號推理而是基于連接主義模型的方法，也是非常有成效的。后一種類型的自動推理特別適合于模式匹配和信號檢測類型的問題，如文本搜索和人臉匹配。

推理系統這個術語可以用來適用于幾乎任何一種復雜的決策支持系統，下面描述的具體領域說明了這一點。然而，推理系統這一術語的最常見的用法意味著邏輯的計算機表示。各種實現方式在邏輯系統和形式方面表現出明顯的差異性。大多數推理系統實現了命題和符號邏輯的變化。這些變化可能是形式邏輯系統的數學精確表示，或者是這些系統的擴展和混合版本。推理系統可以明確地實現額外的邏輯類型。然而，許多推理系統實現了對公認邏輯系統的不精確和半正式的近似。這些系統通常支持各種程序性和半聲明性的技術，以模擬不同的推理策略。它們強調實用主義而不是形式主義，并可能依賴于自定義的擴展和附件，以解決現實世界的問題。