[發(fā)明專利]一種基于案例樹進(jìn)行案例推理的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610143707.3
• 申請日: 2006-11-02
• 公開（公告）號: CN101174316A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟德香;方力;沈忱;李秋中;高鵬;周勝;詹義;趙培;程楠
• 申請（專利權(quán)）人: 中國移動通信集團(tuán)公司;京移通信設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號: G06N5/04
• 分類號: G06N5/04;G06F17/30
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 許靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種案例推理的裝置及方法，尤其涉及一種基于案例樹進(jìn)行案例推理的裝置及方法。

背景技術(shù)

案例式推理是人工智能領(lǐng)域中重要的一個范疇，旨在采用曾經(jīng)解決過舊問題的答案或積累的問題解決經(jīng)驗(yàn)來解決新的問題。

所述案例，即是經(jīng)驗(yàn)的表達(dá)，一個案例可能是一個時間、一種情況、或一些記錄。案例的內(nèi)容至少可以分為兩大部分：問題情況的描述(即特征值，也就是案例特征項(xiàng)的取值)，以及問題原因和解決的方案。

案例式推理將過去所發(fā)生的案例或經(jīng)驗(yàn)儲存于案例庫中，當(dāng)有新的問題發(fā)生時，便在案例庫中尋找相似的案例，以取得解決方案。當(dāng)問題的解決方案經(jīng)驗(yàn)證為正確后，再將此案例重新存儲到案例庫中。隨著案例庫中案例數(shù)量的增加，案例式推理所能涵蓋的解決問題的范圍也就隨之增加，其提供的問題解決方案也就越正確。

案例式推理可分為如下四個步驟：

步驟A，案例檢索，即從案例庫中檢索出與目前待解決問題最相似的一個或多個案例；

步驟B，案例再用，即嘗試使用檢索到的案例解決目前問題；

步驟C，案例修訂，即修訂檢索到的案例，使之更適合目前待解決的問題；

步驟D，案例回存，將目前問題的解決方案儲存至案例庫，形成新的案例。

在上述案例式推理的四個步驟中，步驟A，即案例檢索是進(jìn)行案例式推理的基礎(chǔ)，該步驟的實(shí)現(xiàn)直接影響了案例式推理中對目前問題分析和解決的效率和能力。

目前案例檢索的方法有兩種：最鄰近檢索法和歸納檢索法。

所述最鄰近檢索法，即是根據(jù)案例之間的相似程度來選取案例。將目前案例屬性與案例庫中的案例屬性加以比較，并加入案例屬性的權(quán)重，計(jì)算目前案例與案例庫中案例的相似性總權(quán)重值。上述相似性程度通常會被正規(guī)化成0到1之間的數(shù)字，0代表完全不同，1代表完全相同；相似性程度也可以采用百分比的形式，100％代表完全相同，0％代表完全不同。該最鄰近檢索的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)方便，是大多數(shù)的案例式推理系統(tǒng)都采用的案例檢索方法。

所述歸納檢索法，即是從過去數(shù)據(jù)中提取規(guī)則，構(gòu)件決策樹。通過規(guī)則或決策樹來分類或指引檢索案例。歸納檢索法中最關(guān)鍵的是規(guī)則提取算法，或決策樹構(gòu)建算法。案例式推理系統(tǒng)最常使用的歸納算法是ID3。ID3算法以信息論為基礎(chǔ)，以信息熵和信息增益度為衡量標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的歸納分類。相對于最鄰近檢索法，歸納檢索法的優(yōu)點(diǎn)是檢索速度快。

目前案例式推理系統(tǒng)用的最多的是最鄰近檢索法，當(dāng)檢索時間是案例式推理系統(tǒng)所考慮的重點(diǎn)時，才考慮使用歸納檢索法。

在最鄰近檢索法中，欲檢索的案例直接存儲于案例庫中，當(dāng)案例庫成長到一定規(guī)模時，或案例的索引屬性非常多時，采用該搜索方法的效率就會很差。

而歸納檢索法的基礎(chǔ)是基于規(guī)則構(gòu)建決策樹，在實(shí)際中，基于規(guī)則構(gòu)建決策樹需要大量、全面、完備的規(guī)則，而從案例中提取完備的規(guī)則比較困難；另外，當(dāng)案例和規(guī)則有新的增加時，就需要重新構(gòu)建決策樹；在實(shí)際的檢索過程中，如果有某些數(shù)據(jù)遺失或無法取得，則會導(dǎo)致無法進(jìn)行檢索。

由以上分析可以看出，現(xiàn)有技術(shù)的基于上述檢索方法而進(jìn)行的案例推理過程中，由于檢索的不利而導(dǎo)致了案例推理無法快速、方便的進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種基于案例樹進(jìn)行案例推理的裝置及方法，可以方便、快速的完成案例的推理。

本發(fā)明所述的基于案例樹進(jìn)行案例推理的裝置，在案例樹中，每個節(jié)點(diǎn)對應(yīng)一個案例，該案例樹包括案例根節(jié)點(diǎn)及其下屬的各個子節(jié)點(diǎn)案例，子節(jié)點(diǎn)案例具備父親節(jié)點(diǎn)案例的所有特征，且各子節(jié)點(diǎn)僅記載其相對于父親節(jié)點(diǎn)新增的特征信息；

所述裝置包括：

案例樹存儲模塊，用于存儲案例樹信息；

信息輸入模塊，用于輸入當(dāng)前問題的特征信息。

檢索模塊，用于根據(jù)信息輸入模塊輸入的問題特征信息，檢索案例樹存儲模塊中存儲的案例樹上與問題的特征信息之間相似度符合設(shè)定值的節(jié)點(diǎn)。

信息輸出模塊，用于整合檢索模塊檢索到的節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的問題原因及解決方案，并輸出。

上述信息輸出模塊將相似度大于呈現(xiàn)門限值，且問題原因及解決方案相同的各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合并后按相似度順序輸出。

上述檢索模塊包括：

節(jié)點(diǎn)案例檢索模塊，用于自案例樹的根節(jié)點(diǎn)開始，依次檢索案例樹中各子節(jié)點(diǎn)及其下屬的節(jié)點(diǎn)，若某個節(jié)點(diǎn)的與問題特征之間的相似度不符合設(shè)定值，則結(jié)束對該節(jié)點(diǎn)及其下屬節(jié)點(diǎn)的判斷；否則，直至檢索出所有相似度符合設(shè)定值的節(jié)點(diǎn)為止；

節(jié)點(diǎn)集更新模塊，用于根據(jù)節(jié)點(diǎn)案例檢索模塊的檢索結(jié)果，對節(jié)點(diǎn)集進(jìn)行更新；