Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Пробибилистикалық логика (оның ішінде ықтималдық логикасы және ықтималдық ойлау) ықтималдық пен логиканы белгісіз жағдайларды шешу үшін пайдалануды қамтиды. Ықтималдық логика дәстүрлі логикалық шындық кестелерін ықтималдық өрнектермен кеңейтеді. Ықтималдық логиканың қиындықтары олардың ықтималдық және логикалық компоненттерінің есептеулік күрделілігін көбейту үрдісі болып табылады. Басқа қиындықтарға қарсы интуитивті нәтижелердің мүмкіндігі кіреді, мысалы, Демпстер-Шафер теориясындағы сенімнің бірігуі жағдайында. Субъективті логикада анықталғандай, олар беретін ықтималдықтар туралы көзге сенім мен эпистемиялық белгісіздік қарастырылатын қосымша элементтер болып табылады. Көптеген түрлі жағдайларды және мәселелерді шешу қажеттілігі көптеген түрлі ұсыныстарға әкелді.
Probabilistic logic (also probability logic and probabilistic reasoning) involves the use of probability and logic to deal with uncertain situations. Probabilistic logic extends traditional logic truth tables with probabilistic expressions. A difficulty of probabilistic logics is their tendency to multiply the computational complexities of their probabilistic and logical components. Other difficulties include the possibility of counter intuitive results, such as in case of belief fusion in Dempster–Shafer theory. Source trust and epistemic uncertainty about the probabilities they provide, such as defined in subjective logic, are additional elements to consider. The need to deal with a broad variety of contexts and issues has led to many different proposals.
Логикалық негіз
Ықтималдық логикаға қатысты көптеген ұсыныстар бар. Олар екі түрлі сыныпқа бөлінеді: логикалық байланысқа ықтималдық кеңейту жасауға тырысатын логикалар, мысалы, Марков логикалық желілері және белгісіздік пен дәлелдің жетіспеушілігі проблемаларын шешуге тырысатын логикалар (дәлелді логика). Ықтималдық ұғымының әртүрлі мағынасы болуы мүмкін екенін, Ағарту дәуірінде ықтималдықты математикалауына қарамастан, математикалық ықтималдық теориясы осы күнге дейін қылмыстық сот залдарында, күдікті қылмыскердің кінәлілігін "ықтималдықты" бағалау кезінде мүлдем қолданылмай отырғанын атап өту арқылы түсінуге болады. Нақтырақ айтқанда, дәлелді логикада, мәлімдеменің объективті шындығын осы мәлімдеменің шындығы туралы біздің шешімімізден ажырату қажет, ол өз кезегінде оның шындығына деген сенімімізден ажыратылуы керек: сондықтан күдіктілердің нақты кінәсі судьяның кінә туралы шешімімен бірдей емес, бұл өз кезегінде қылмысты жасауына сандық ықтималдықты тағайындаумен және оның кінәлілік сандық шегінен жоғары екендігіне шешім қабылдаумен бірдей емес. Бір күдіктіге шығарылған үкімнің кінәлі немесе кінәсіз екендігі белгілі бір күмәнмен анықталуы мүмкін, дәл сол сияқты, ақшаның лақтырылуының алдын ала болжануы белгілі бір күмәнмен болуы мүмкін. Күдіктілердің үлкен жиынтығын ескере отырып, белгілі бір пайыз кінәлі болуы мүмкін, дәл "басты" айналдыру ықтималдығы жартысы. Алайда, бұл орташа заңды бір қылмыскерге қатысты қабылдау дұрыс емес: қылмыскер бір ғана монетаны "аяқпен және құйрықпен" болжаудан гөрі "біршама кінәлі" емес: біз тек қайсысы екеніне сенімді емеспіз. Физикалық шамаларды ғылыми өлшеу кезінде сандық ықтималдық ретінде белгісіздікті білдіру қолайлы болуы мүмкін, бірақ бұл біз "жалпы сезім" ойлау мен логика аясында қабылдайтын белгісіздіктің математикалық моделі ғана. Сот залында ойлау сияқты, белгісіз тұжырымдарды қолданудың мақсаты - белгілі бір ықтималдықты жүзеге асырудан гөрі, ұсыныстың сенімділігін нығайту үшін дәлелдерді жинау.
There are numerous proposals for probabilistic logics. Very roughly, they can be categorized into two different classes: those logics that attempt to make a probabilistic extension to logical entailment, such as Markov logic networks, and those that attempt to address the problems of uncertainty and lack of evidence (evidentiary logics). That the concept of probability can have different meanings may be understood by noting that, despite the mathematization of probability in the Enlightenment, mathematical probability theory remains, to this very day, entirely unused in criminal courtrooms, when evaluating the "probability" of the guilt of a suspected criminal. More precisely, in evidentiary logic, there is a need to distinguish the objective truth of a statement from our decision about the truth of that statement, which in turn must be distinguished from our confidence in its truth: thus, a suspect's real guilt is not necessarily the same as the judge's decision on guilt, which in turn is not the same as assigning a numerical probability to the commission of the crime, and deciding whether it is above a numerical threshold of guilt. The verdict on a single suspect may be guilty or not guilty with some uncertainty, just as the flipping of a coin may be predicted as heads or tails with some uncertainty. Given a large collection of suspects, a certain percentage may be guilty, just as the probability of flipping "heads" is one half. However, it is incorrect to take this law of averages with regard to a single criminal (or single coin flip): the criminal is no more "a little bit guilty" than predicting a single coin flip to be "a little bit heads and a little bit tails": we are merely uncertain as to which it is. Expressing uncertainty as a numerical probability may be acceptable when making scientific measurements of physical quantities, but it is merely a mathematical model of the uncertainty we perceive in the context of "common sense" reasoning and logic. Just as in courtroom reasoning, the goal of employing uncertain inference is to gather evidence to strengthen the confidence of a proposition, as opposed to performing some sort of probabilistic entailment.
Тарихи контекст
Тарихи тұрғыдан алғанда, ықтималдық ойлауды сандық тұрғыда анықтаудың әрекеті ежелгі дәуірге барып такалады. Әсіресе 12 ғасырдан бастап, схоластиканың жұмысымен, жартылай дәлелдеудің (солай екі жартылай дәлелдеу кінәлілікті дәлелдеу үшін жеткілікті), моральдық сенімділіктің (әрекет ету үшін жеткілікті сенімділік, бірақ абсолютті сенімділіктен аз) түсініктілігі, католиктік ықтималдықтың дамуы (әлемде қалыптасқан ілім ережелерін немесе сарапшылардың пікірін ұстанған дұрыс, тіпті олар аз болса да), казуистиканың кейпіне негізделген ойлауы және лаксизм (бұл ықтималдық кез-келген мәлімдемеге қолдау көрсету үшін қолданылды, бұл кез-келген ұсынысты қолдауға сарапшы пікірді табуға болады) болды. Ұсынылған семантикалық жалпылау ықтималдық логикалық байланысты тудырады, ол барлық сөйлемдердің ықтималдықтары 0 немесе 1 болғанда, қарапайым логикалық байланысқа дейін төмендейді. Бұл жалпылау сөйлемдердің шекті жиынтығының сәйкестігін құрай алатын кез келген логикалық жүйеге қолданылады. Субъективті логика теориясының негізгі тұжырымдамасы - берілген логикалық сөйлемдерге қатысы бар кейбір пропозициялық айнымалылар туралы пікірлер. Биномиалдық пікір бір ғана ұйғарымға қатысты және ұйғарымның шындығына қатысты ықтималдық және эпистемиялық белгісіздікті білдіру үшін бір ғана ықтималдық мәнінің 3 өлшемді кеңейтімі ретінде бейнеленеді. Аргументтер пікірі құрылымына негізделген туынды пікірлерді есептеу үшін теория әртүрлі логикалық байланыстырушылар үшін тиісті операторларды ұсынады, мысалы, пікірлерді көбейту (AND), көбейту (OR), бөлу (UN AND) және бөлу (UN OR), шартты шегерім (MP) және ұрлау (MT), сондай-ақ Бейз теоремасы. Fuzzy логикасы ұсынған шамамен ойлау формализмі модельдер ықтималдық үлестірулері және теориялар төменгі конверттер болатын логиканы алу үшін пайдаланылуы мүмкін. Мұндай логикада қол жетімді ақпараттың сәйкестігі мәселесі ішінара ықтималдық тағайындаудың сәйкестігі мәселесімен және де сол себепті голландтық кітап құбылыстарымен тығыз байланысты. Марков логикалық желілері энтропияны максималдық ету үшін ықтималдықтарды тағайындауға тиіс деген идеяға негізделген белгісіз тұжырымдау түрін іске асырады. Бен Гертцельдің ықтимал логикалық желілері (PLN) сияқты жүйелер атомдар мен сөйлемдерге нақты сенімділік рейтингі мен ықтималдықты қосады. Дедукция мен индукция ережелері осы белгісіздікті қамтиды, осылайша логикаға таза Байестік тәсілдердегі (оның ішінде Марков логикасы) қиындықтарды болдырмайды, сонымен қатар Демпстер-Шафер теориясының парадокстарын болдырмайды. PLN-ді іске асыру логикалық бағдарламалаудан алгоритмдерді пайдалану мен жалпылауға тырысады, бұл кеңейтулерге байланысты. Ықтималдық аргументация саласында әр түрлі формальды құрылымдар ұсынылды. Мысалы, "әдеттегілік белгілерінің" шеңбері, мысалы, мысал кеңістігі аргументациялық графиктердің белгілерінің жиынтығы болатын ықтималдық кеңістіктерін білдіреді. "Сәбебестік аргументация жүйелері" аясында ықтималдықтар тікелей аргументтермен немесе логикалық сөйлемдермен байланысты емес. Оның орнына сөйлемдерге қатысы бар айнымалылардың белгілі бір қосалқы жиынтығы сәйкес σ алгебрасы бойынша ықтималдық кеңістігін айқындайды деп болжанады. Бұл екі түрлі ықтималдық шараларын тудырады, олар сәйкесінше қолдау дәрежесі және мүмкіндік дәрежесі деп аталады. Қолдау деңгейлерін дәлелденудің қосымша емес ықтималдығы деп қарастыруға болады, бұл қарапайым логикалық қатысы (for) және классикалық арткы ықтималдығы (for) ұғымдарын жалпылайды. Математикалық тұрғыдан бұл көзқарас Демпстер-Шафер теориясымен үйлесімді. Дәлелдік ойлау теориясы сондай-ақ логикалық қатысы (дәлелділігі) мен ықтималдығы үшін жалпы түсінік ретінде ықтималдықтың (немесе эпистемиялық ықтималдықтың) аддитивті емес ықтималдығын айқындайды. Бұл идея - стандартты пропозициялық логиканы кеңейту, эпистемиялық оператор K-ді қарастыру арқылы, ол рационалды агенттің әлем туралы білімі бар. Содан кейін ықтималдықтар барлық ппозициялық сөйлемдердің Kp эпистемиялық ғаламға қатысты анықталады, және бұл талдаушыға қол жетімді ең жақсы ақпарат деп дәлелденді. Осы тұрғыдан алғанда, Демпстер-Шафер теориясы ықтималдық ойлаудың жалпыланған түрі болып көрінеді.
Historically, attempts to quantify probabilistic reasoning date back to antiquity. There was a particularly strong interest starting in the 12th century, with the work of the Scholastics, with the invention of the half proof (so that two half proofs are sufficient to prove guilt), the elucidation of moral certainty (sufficient certainty to act upon, but short of absolute certainty), the development of Catholic probabilism (the idea that it is always safe to follow the established rules of doctrine or the opinion of experts, even when they are less probable), the case based reasoning of casuistry, and the scandal of Laxism (whereby probabilism was used to give support to almost any statement at all, it being possible to find an expert opinion in support of almost any proposition.). The proposed semantical generalization induces a probabilistic logical entailment, which reduces to ordinary logical entailment when the probabilities of all sentences are either 0 or 1. This generalization applies to any logical system for which the consistency of a finite set of sentences can be established. The central concept in the theory of subjective logic is opinions about some of the propositional variables involved in the given logical sentences. A binomial opinion applies to a single proposition and is represented as a 3 dimensional extension of a single probability value to express probabilistic and epistemic uncertainty about the truth of the proposition. For the computation of derived opinions based on a structure of argument opinions, the theory proposes respective operators for various logical connectives, such as e. g. multiplication (AND), comultiplication (OR), division (UN AND) and co division (UN OR) of opinions, conditional deduction (MP) and abduction (MT)., as well as Bayes' theorem. The approximate reasoning formalism proposed by fuzzy logic can be used to obtain a logic in which the models are the probability distributions and the theories are the lower envelopes. In such a logic the question of the consistency of the available information is strictly related with the one of the coherence of partial probabilistic assignment and therefore with Dutch book phenomena. Markov logic networks implement a form of uncertain inference based on the maximum entropy principle—the idea that probabilities should be assigned in such a way as to maximize entropy, in analogy with the way that Markov chains assign probabilities to finite state machine transitions. Systems such as Ben Goertzel's Probabilistic Logic Networks (PLN) add an explicit confidence ranking, as well as a probability to atoms and sentences. The rules of deduction and induction incorporate this uncertainty, thus side stepping difficulties in purely Bayesian approaches to logic (including Markov logic), while also avoiding the paradoxes of Dempster–Shafer theory. The implementation of PLN attempts to use and generalize algorithms from logic programming, subject to these extensions. In the field of probabilistic argumentation, various formal frameworks have been put forward. The framework of "probabilistic labellings", for example, refers to probability spaces where a sample space is a set of labellings of argumentation graphs. In the framework of "probabilistic argumentation systems" probabilities are not directly attached to arguments or logical sentences. Instead it is assumed that a particular subset of the variables involved in the sentences defines a probability space over the corresponding sub σ algebra. This induces two distinct probability measures with respect to , which are called degree of support and degree of possibility, respectively. Degrees of support can be regarded as non additive probabilities of provability, which generalizes the concepts of ordinary logical entailment (for ) and classical posterior probabilities (for ). Mathematically, this view is compatible with the Dempster–Shafer theory. The theory of evidential reasoning also defines non additive probabilities of probability (or epistemic probabilities) as a general notion for both logical entailment (provability) and probability. The idea is to augment standard propositional logic by considering an epistemic operator K that represents the state of knowledge that a rational agent has about the world. Probabilities are then defined over the resulting epistemic universe Kp of all propositional sentences p, and it is argued that this is the best information available to an analyst. From this view, Dempster–Shafer theory appears to be a generalized form of probabilistic reasoning.