基于范例的推理AI-CH6关于时间和空间的推理

6.1.2 时间概念及其表示 一、时间量化 点：指示瞬时时刻 间隔：指示期间，可以定义为时间点的集合
二、时间的逻辑表示
基础：将无时态语句的真值与时间关连
Valid-Event(e, i) 事件e在时间间隔i有效
Is-True(t, p) 事实p在时刻t为真
During(I1,I2) Before(I1,I2) Overlap(I1,I2) Equal(I1,I2) Meet(I1,I2)
二、逻辑推理规则
When-Then规则
When〈语句〉… Then〈结论或动作〉
When-Then规则与If-Then规则的不同之处在于其前提 部分有不同的含义。If-Then规则的前提通常只检查一 次，以决定规则是否激活；而When-Then规则的前提 部分则需不断地检查，且无论何时只要前提满足就激 活规则。

When-Then类规则中表示时间的连接词“When”可以 根 据 需 要 用 其 它 时 间 连 接 词 替 换 ， 如 Until ， Never, Before，After，During，…
由于时间能够影响描述世界状态语句的真值，因此， 凡是推理过程中必须仔细解释的参数，对大多数实际 推理就具有约束作用。
h(t, s) 其中t为时间参数，s为要考察的语句。h的真值不断 更新，以引导RWT。
3 时态算子 时态算子定义：表示任意语句A与过去或将来时态关联的 真值。语句A在时间t的真值记为A/t，当前时间点为tc，则定义 四种时态算子如下：
F(A)：A在某个将来时间为真，即存在某个非空时间点集 {tp}，且tp>tc，使得A/tp为真。
4 关联真值分配函数到时态操作和复合语句 真值分配函数h将时态操作和复合语句的真值与观察时间 点t关联起来，促进RWT的操作化。常见关联算子有： [h(t, A∧B)=TRUE] ≡[(h(t, A)=TRUE)∧(h(t, B)=TRUE)] [h(t, A)=TRUE] ≡[(h(t, A)=FALSE) ……
间隔I1完全包含于间隔I2中 间隔I1存在于I2之前 间隔I1开始于I2之前，且两者重叠 I1≡I2 间隔I1的右端点就是I2的左端点
三、RWT的图表示 简单元素之间时间关系的图表示——时间t1发生的 事件a引起事件b出现于时间t2。 不同时刻系统状态间关系的图表示——时间上的先 后关系。
语义网络表示
P(A)：A在某个过去时间为真，即存在某个非空时间点集 {tp}，且tp<tc，使得A/tp为真。
G(A)：A在所有的将来时间均为真，即(t>tc)，A/t为真。 H(A)：A在所有的过去时间均为真，即(t<tc)，A/t为真。
基于语句的全时真值和时态算子，可以展开 RWT。
例 A：张三不在世 B：张三活着
若在当前观察时间点tc有B为真，则可断言F(A)和 P(B)，但非G(A)和H(A)，还可以断言G(A∨B)。
时态算子性质 G(A)∨G(B) G(A∨B) G(A)∧G(B) ≡ G(A∧B) G(A) F(A) H(A) P(A) G(AB) (G(A) G(B)) H(AB) (H(A) H(B)) ……
时间线表示的关键：确保两个时间标记的顺序可以通过 简单操作来计算，并要求面向时间的数据库系统提供有 效的功能去按照时间索引事实。
时序事件 时序事件可以通过描述事件（随时间）发生的
事实的变化来定义。若干个具有时序关系的事 件构成过程。
RWT中的处置可以包括多个基本事件。处置不 可中断，要么成功——其包括的基本事件全部 成功；要么失败——系统恢复到处置执行前的 状态。如“银行提款”
在RWT中可以形成一簇语义网络，然后： 通过时间来索引需观察的语义网络； 穿越这些语义网络去收集事件或特定的状态 描述，以产生历史信息。
6.1.3 实现伴有时间的推理 时态逻辑是实现RWT的理论基础。时态逻辑允许 同一语句在不同的时间具有不同的真值。 RWT的大多数实现方案并不应用时态逻辑的完整 理论，而只是一个经仔细选择后的子集。 在实际应用过程中，通常只是对非时态逻辑进行 简单的扩展。
一个时序关系R， R(t, t’)=TRUE for t<t’
R满足传递性与连续性 (w)( t)( r)[(R(t, w)∧(R(w, r) (R(t, r)) (w)( t)(r)[(R(w, t) (R(w, r)∧(R(r, t))
真值分配函数h，按照指明的当前时间映射语句的 真值到TRUE或FALSE，
实施RWT的基本技术：时态逻辑、基于间隔的时 间表示、因果树、模态逻辑等。应该根据待处理问 题的特点，加以选用。
6.1.1 时间和逻辑 一、时间表示
时间线：通过时间和日期索引事实。 时间线表示是面向时间的数据库（如银行、证券、医疗
等数据库）的应用基础。在这些应用中，每一个记载的 事件都分配一个时间标记，以保持事件发生和发展的踪 迹，为信息分析和审计提供依据。
Artificial Intelligence
第六章 关于时间和空间的推理
人们在观察真实世界中的事物和解决实际 问题时，往往涉及时间和空间推理。时间推理 与各种物理过程或关于信息处理的工作流程是 紧密相关的。而空间推理从另一个方面拓宽人 推理能力的广度。
6.1 伴有时间的推理
伴有时间的推理（RWT—Reasoning With Time） 在事件的时序具有重要影响的应用领域有效地实施 问题求解是必要的。
由于涉及时间，经典逻辑中的单调特性在RWT中不再 成立，而必须加以修改才能应用。例如：
若会议室有空，则安排会议 〈此规则为真〉
会议室有空
〈此事实为真〉
安排会议
〈此结论为真〉
引入时间以后，有
若会议室有空，则安排会议 〈此规则为真〉
昨天会议室有空
〈此事实为真〉
今天安排会议
〈？〉
解决方法是在推理过程中引入时间概念
6.1.4 基于时态逻辑的RWT理论框架 1 语句的全时真值
一语句的全时真值指在整个时间轴上描述该语句的 真值。
2 时态框架 首先将时间参数与语句真值联系起来，再将时间 参数和时态操作关联起来，从而将非时态逻辑扩展为 命题时态逻辑。扩展的关键在于定义一个按时间分配 真值的函数。 时态框架由三部分构成： 一个非空的时间点集合