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首页优先归纳逻辑程序的极限行为及其解决方案
优先归纳逻辑程序的极限行为是一个重要的研究课题,尽管目前对其深入探索还不充分。在处理增量式或在线的归纳学习算法时,理解程序的极限行为至关重要,因为这直接影响到算法的正确性和稳定性。如果不考虑这种极限行为,某些归纳学习算法可能会在长时间运行后出现错误,比如在处理递增的例子集合序列时。 一个归纳逻辑程序在面对这样的序列时,会生成一系列相应的具有集合论极限的Horn逻辑程序。如果这个程序序列随着输入数据的增加而收敛,即其规则集能够稳定并逼近真实规律,那么我们称这个程序为收敛的。如果这个Horn逻辑程序序列对于给定的例子集合序列的极限表现得极限正确,即它能够准确地反映无穷序列的规律,那么原始的归纳逻辑程序也被认为是极限正确的。然而,这个分析表明,著名的GOLEM系统并不是极限正确的,因为它在处理极限行为时存在缺陷。 为了解决这一问题,研究人员提出了一个被称为优先GOLEM的归纳逻辑系统。优先GOLEM系统设计上考虑了极限行为,旨在确保在特定限制条件下,其算法能够在无限数据扩展过程中保持正确性。作者证明了在这些限制内,优先GOLEM的算法确实具备极限正确性,这意味着它能够在面对无限数据流时持续学习,而不会因极限行为导致错误。 总结来说,这篇论文关注的是归纳逻辑程序在处理大量数据和复杂逻辑推理时的长期行为,特别是其收敛性和极限正确性。通过引入优先GOLEM系统,研究者们为解决归纳逻辑程序的极限行为问题提供了一种改进的方法,这对于机器学习特别是在线学习算法的稳健性和可靠性有着重要意义。
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第 卷第 期
智能系统学报
Vol
年 月
CAAI Transactions on Intelligent Systems
Aug
优 先 归 纳 逻 辑 程 序 的 极 限 行 为
马世龙
眭跃飞
许可
北京航空航天大学 计算机学院北京 中国科学院 计算技术研究所北京
摘要虽然对归纳逻辑程序的极限行为至今并没有深入的研究但是通常在分析正在执行的增量式或在线归纳学
习算法时必须考虑这种程序的极限行为某些归纳学习算法如果不考虑极限行为可能运行到最后会发生错误如
果给定一个递增的例子集合序列一个归纳逻辑程序会产生一个相应的具有集合论极限的 Horn 逻辑程序序列则此
归纳逻辑程序是收敛的 并且如果该 Horn 逻辑程序序列关于例子集合序列的极限是极限正确的则此归纳逻辑程序
是极限正确的还说明 GOLEM 系统不是极限正确的为了解决这个问题提出了一个极限正确的称为优先 GOLEM
系统的归纳逻辑系统并证明了在一定的限制下优先 GOLEM 系统的算法是极限正确的
关键词归纳逻辑程序机器学习极限行为
中图分类号TN文献标识码A文章编号
Limit beh avior of prioritized inductive logic programs
MA Shilong
SUI Yuefei
XU Ke
School of Computer ScienceBeihang UniversityBeijing China Institute of Computing TechnologyChinese Academy of
SciencesBeijing China
AbstractLimit behavior of inductive logic programs is an important research topic but it has not been deeply ex
plored until nowWhen running incremental or online inductive learning algorithms on a computer limit behavior
should be taken into accountAn example is given to show that some inductive learning algorithms may produce er
rors in the long run if limit behavior is not consideredAn inductive logic program is convergent if given an in
creasing sequence of example sets the inductive logic program creates a corresponding sequence of Horn logic pro
grams which have the settheoretic limit Furthermore it is limitcorrect if the limit of the sequence of the Horn
logic programs is correct with respect to the limit of the sequence of the example setsTwo examples show that the
GOLEM system is not limitcorrectFinally we propose an inductive logic program which is limitcorrect called
the prioritized GOLEM systemIt is proved that the prioritized GOLEM is limitcorrect under certain constraints
Keywordsinductive logic program machine learning limit behavior
收稿日期
随着信息量呈指数倍的增长从大量信息中发现
有用的知识变得越来越重要归纳逻辑程序是一种从
例子中学习一般理论的程序在增量式的学习中例
子总是一个接一个给出的每获得一个新的例子从
以前的例子中学习到的理论需要不断地更新以满足
目前出现的例子这样就能得到一个理论序列
n
有时会出现无穷多个例子该过程无法停止即不存
在自然数 k 使得
k
k
例如如果把这些
理论限制到 Horn 逻辑程序上那么存在一个 Her
brand 解释 I 使人永远无法找到一个有限的程序
它的最小 Herbrand 模型等于 I因为有限的 Horn 逻
辑程序集合只满足可数多个条件时该 Herbrand 解
释集合是不可数的因此还应该考虑理论的极限
使得对所有的例子理论都正确
李未
独立地提出了将一阶理论的集合论极
限引入到逻辑和计算机科学并在收敛无穷计算中
使用理论版本作为某些形式理论的逼近李未
定义了一阶理论的集合论极限并随后给出了它的
归纳逻辑的形式系统精确地给定一阶理论的序列
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