Επαγωγικός λογικός προγραμματισμός και εφαρμογές

• Κύριος συγγραφέας: Λώλης, Γεώργιος Ε.
• Άλλοι συγγραφείς: Ράγγος, Όμηρος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2008
• Θέματα: Επαγωγικός λογικός προγραμματισμός; Λογικός προγραμματισμός; Τεχνητή νοημοσύνη; Μάθηση μηχανής; Inductive logic programming; Logic programming; Artificial intelligence; Machine learning; 006.31

Ο Επαγωγικός Λογικός Προγραμματισμός (Inductive Logic Programming ή, σε συντομογραφία ILP) είναι ο ερευνητικός τομέας της Τεχνητής Νοημοσύνης (Artificial Intelligence) που δραστηριοποιείται στη τομή των γνωστικών περιοχών της Μάθησης Μηχανής (Machine Learning) και του Λογικού Προγραμματισμού (Logic Programming).Ο όρος επαγωγικός εκφράζει την ιδέα του συλλογισμού από το επί μέρους στο γενικό. Μέσω της επαγωγικής μάθησης μηχανής ο ILP επιτυγχάνει το στόχο του που είναι η δημιουργία εργαλείων και η ανάπτυξη τεχνικών για την εξαγωγή υποθέσεων από παρατηρήσεις (παραδείγματα) και η σύνθεση-απόκτηση νέας γνώσης από εμπειρικές παρατηρήσεις. Σε αντίθεση με της περισσότερες άλλες προσεγγίσεις της επαγωγικής μάθησης ο ILP ενδιαφέρεται για της ιδιότητες του συμπερασμού με κανόνες για την σύγκλιση αλγορίθμων και για την υπολογιστική πολυπλοκότητα των διαδικασιών. Ο ILP ασχολείται με την ανάπτυξη τεχνικών και εργαλείων για την σχεσιακή ανάλυση δεδομένων. Εφαρμόζεται απευθείας σε δεδομένα πολλαπλών συσχετισμών για την ανακάλυψη προτύπων. Τα πρότυπα που ανακαλύπτονται από τα συστήματα στον ILP εκφράζονται ως λογικά προγράμματα. Τα λογικά προγράμματα αποτελούνται από ειδικούς κανόνες, οι οποίοι χωρίζονται στις προϋποθέσεις και στα συμπεράσματα. Ο ILP έχει χρησιμοποιηθεί εκτεταμένα σε προβλήματα που αφορούν τη μοριακή βιολογία, την βιοχημεία και την χημεία. Τα παραδείγματα, οι κανόνες εκφράζουν την γνώση υποβάθρου εκφράζονται σε μια γλώσσα λογικού προγραμματισμού όπως η Prolog. Ο Επαγωγικός Λογικός Προγραμματισμός διαφοροποιείται από τις άλλες μορφές Μάθησης Μηχανής, αφ’ ενός μεν λόγω της χρήσης μιας εκφραστικής γλώσσας αναπαράστασης και αφ’ ετέρου από τη δυνατότητά του να χρησιμοποιεί τη γνώση υποβάθρου. Διάφορες εφαρμογές έχουν αναπτυχθεί, εκ των οποίων η πιο πρόσφατη είναι η Progol, που αποτελείται από ένα διερμηνέα της Prolog ο οποίος συνοδεύεται από έναν αλγόριθμο Αντίστροφης Συνεπαγωγής (Inverse Entailment) που κατασκευάζει νέες προτάσεις με τη γενίκευση των παραδειγμάτων που περιέχονται στη βάση δεδομένων της Prolog. Η θεωρία του Επαγωγικού Λογικού Προγραμματισμού εγγυάται ότι η Progol θα διεξάγει μια αποδεκτή αναζήτηση στο διάστημα των γενικεύσεων, βρίσκοντας το ελάχιστο σύνολο προτάσεων, από το οποίο όλα τα παραδείγματα μπορούν να προκύψουν. Στην συγκεκριμένη εργασία η Progol είναι το εργαλείο που χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη των παραδειγμάτων εφαρμογής του ILP.