教案名称 科目 课时 一、教学内容 规则演绎系统 教学对象 主讲人 规则演绎系统属于高级搜索推理技术，用于解决比较复杂的系统和问题。本节介绍规则演绎系统的定义及其三种推理方法：规则正向演绎系统、规则逆向演绎系统和规则双向演绎系统。 教学重点：规则演绎系统的定义、正向推理和逆向推理过程。 教学难点：双向演绎的匹配问题等。 教学方法：课堂教学为主。通过比较揭示正向推理、逆向推理和双向推理的特点。 教学要求：掌握规则演绎系统的定义和正向推理、逆向推理的过程，了解规则双向演绎系统。 二、教学流程（教学策略选择与设计） 1、复习一下上次课老师讲过的消解原理 2、由消解原理的不足，引出本次课讲的规则演绎系统，并给出其定义 3、给出正向推理和逆向推理过程 4、总结以上推理，给出双向推理过程，并给出相应例子 教学过程 一、复习消解原理 在说明归结过程之前 ， 我们首先说明任一谓词演算公式可以化成一个子句集。 1. 消去蕴涵符号 只应用 ∨ 和~符号 ， 以~A∨B替换A=>B。 2. 减少否定符号的辖域 每个否定符号 ~最多只用到一个谓词符号上 ， 并反复 应用狄摩根律。 如 以~A∨~B 代替~（A∧B） 以~A∧~B 代替~（A∨B） 1
以A代替~（~A）
以(?x){~A}代替~（?x） A 以(?x){~A}代替~（?x） A
3. 对变量标准化
在任一量词辖域内 ， 受该量词约束的变量为一哑元（虚构变量 ）， 它可以在该辖域内处处统一的被另一个没有出现过的任意变量所代替， 而不改变公式的真值。没有出现过的任意变量所代替， 而不改变公式的真值。合适公式中变量的标准化意味着对哑元改名以保证每个量词有其自己唯一的哑元。 如， 把 (?x){p(x)=>（?x） Q（x） } 标准化而得到
（?x） {p(x)=>（?y） Q（y） }
4. 消去存在量词
在公式（?y） [（?x） P（x， y） ]中 ， 存在量词是在全称量词的辖域内 ， 我们允许所存在的 x可能依赖于 y值。令这种依赖关系明显地由函数g（y） 所定义， 它把每个y值映射到存在的那个x。 这种函数就是Skolem函数。 如y值映射到存在的那个x。 这种函数就是Skolem函数。 如果用 Skolem函数代替存在的 x， 我们就可以消去全部存 在量词（?y） P[g（y）， y]
Skolem函数的变量是由那些全称量词所约束的全称量词量化变量 ， 这些全称量词的辖域包括要被消去的存在量词的辖域在内 。 Skolem函数所使用的函数符号必须是新的 ， 即不允许是公式中已经出现过的函数符号 。如果要消去的存在量词不在任何一个全称量词的辖域内 ，那么我们就用不含变量的 Skolem函数即常量 。
例如，（?x） P（x） 化为 P（A）， 其中常量符号 A用来表示我们知道的存在实体。 A必须是个新的常量符号 ，它未曾在公式其他地方使用过。
5. 化为前束形
现在已不存在任何存在量词 ， 而且每个全称量词都有自己的变量 ， 把所有全称量词移到公式的左边， 并使每个量词的辖域包括这个量词后面公式的整个部分。 所得公式称前束形 。 前束形公式由全称量词串组成的前缀和不含量词的母式组成。
6. 把母式化为合取范式
任何母式都可以写成由一些谓词公式和谓词公式的否定的析取的有限集组成的合取。 这种母式叫做合取范式。 反复应用分配率 ， 如把 A∨{B∧C}化为 {A∨B}∧{A∨C}
7. 消去全称量词
所有余下的量词均被全称量词量化了 。 全称量词的次序也不重要了 。 因此， 我们可以消去前缀。
8. 消去连词符号 ∧
用 {A， B}代替{A∧B}， 以消去明显的符号 ∧ 。 反复代替的结果 ， 最后得到一个有限集， 其中每
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个公式是文字的析取。 任一只由文字的析取构成的合适公式叫 做一个子句 。
9. 更换变量名称
更换变量名称 ， 是一个变量符号不出现在一个以上的子句中 。 问题：
归结方法不自然， 并非人类的自然思维方式 可能会丢失蕴涵关系中所包含的控制信息 例：以下蕴涵式：
~A?~B?C ~C ?A?B ~A?~C?B ~A ?C?B ~B?~B?A ~B ?A?C
均与子句(A?B?C)等价， 但显然上面的蕴涵式信息更丰富
二、规则演绎系统的定义：
其中，If部分可能由几个if组成，而Then部分可能由一个或一个以上的then组成。
在所有基于规则系统中，每个if可能与某断言(assertion)集中的一个或多个断言匹配。有时把该断言集称为工作内存。在许多基于规则系统中，then部分用于规定放入工作内存的新断言。这种基于规则的系统叫做规则演绎系统(rule based deduction system)。在这种系统中，通常称每个if部分为前项(antecedent)，称每个then部分为后项(consequent)
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规则演绎系统
