机器学习是否与逻辑推理相结合(例如,PROLOG)?

人工智能 神经网络 机器学习 参考请求 序言 神经符号-ai
2021-10-28 05:33:43

目前主要有两个不同的人工智能领域。有基于“从经验中学习”的神经网络方法。还有“高级逻辑推理”方法,使用 LISP 和 PROLOG 等语言。

这些之间有很多重叠吗?我找不到很多!

举一个简单的例子,可以在 PROLOG 中表达一些游戏,然后使用神经网络来尝试玩游戏。

作为一个更复杂的例子,一个人可能会有一组可以以各种方式组合的 PROLOG 规则,以及一个神经网络来评估规则的有用性(通过模拟)。甚至创建新的 PROLOG 规则。(神经网络已用于某种语言生成,那么为什么不生成 PROLOG 规则,然后可以通过另一个神经网络评估其有用性?)

作为另一个例子,具有 PROLOG 规则的机器可能能够使用神经网络将这些规则编码成某种语言,然后再由另一台机器解码。所以向另一台机器表达指令。

我认为,这样一个可以使用 PROLOG 规则、组合它们、生成新规则并评估它们的组合系统可能是高度智能的。因为它可以访问高阶逻辑。并且与“思考”有一些相似之处。

2个回答

关于您的确切问题,已发表的研究试图将这两个领域结合在一起。

例如,HolStep: A Machine Learning Dataset for Higher-order Logic Theorem Proving (2017),作者 Cezary Kaliszyk、François Chollet、Christian Szegedy。该小组还有其他与该主题相关的已发表作品。

不管他们的结果如何,他们列出了几个非常适合机器学习方法的逻辑系统领域(第 3.1 节,第 4 页):

  • 预测一个陈述在给定猜想的证明中是否有用

  • 预测证明陈述的依赖关系(前提选择)

  • 预测一个陈述是否重要(人名)

  • 预测特定中间陈述源自哪个猜想

  • 预测给定语句的名称

  • 生成对给定猜想的证明有用的中间语句

  • 生成当前证明将导致的猜想

很难知道您是否可以有效地结合高阶逻辑和机器学习,而无需创建通用 AI。这相当于想知道这两个领域的有效合并是否是一个 AI-complete / AI-hard 问题。

Ben Goertzel 等研究人员对通用 AI 进行了积极的尝试(还有许多其他人,但只是为了给谷歌搜索起一个流行的名字)。对一般人工智能的研究会让你了解是否需要拼图的其他部分来创造“高度智能”的东西。

机器学习与符号 AI 相结合的另一个例子是在知识图谱(可以被视为知识库的图形/视觉表示)的上下文中,人们一直在提出学习嵌入的实体和关系的方法。图(称为知识图嵌入),以便能够执行三元分类等任务(即给定一个三元组s,r,o有一个主题s, 关系r和对象o,这是真的吗?)。