节实例学习.pptVIP

第6.3节 实例学习 王庆江 计算机科学与技术系 qjwang@ouc.edu.cn 实例学习（也称示例学习）是一种典型的归纳学习方法； 对大量事先标注了“正例”或“反例”的示教例子进行分析，归纳得出一般规则； 将低水平的信息（实例）归纳为高水平的信息（规则或概念）； 实例学习是机器学习走向实用的先导。 积木世界 Winston程序在积木世界中对结构的学习 某物体（或景象）的积木结构用语义网络表示。 归纳出的语义网络 第3个语义网络是拱桥的反例 新归纳出的语义网络 从Winston实例学习想到的… 有一个实例空间（即集合），每个例子标注了“正例”或“反例”； 用某种知识表示法（这里是语义网络）表示要学习的概念（这里是拱桥）； 知识表示可翻译成一组规则，组成规则空间； 例：(A, is, arch bridge), (B, part-of, A), (C, part-of, A), (D, part-of, A), (B, is, cuboid), (C, is, cuboid), (D, is, cuboid), (B, located_left, D), (D, located_right, B), (C, supported, B), (C, supported, D), (B, untouched, D), (D, untouched, B) 实例被一个个地送入学习系统，系统分析输入的实例，修改规则空间。 实例学习的两个空间模型 什么是实例空间？ 扑克牌“五张同花”的例子 {(2, 梅花), (3, 梅花), (5, 梅花), (J, 梅花), (K, 梅花)} 正例 {(8, 梅花), (3, 黑桃), (9, 黑桃), (Q, 红桃), (3, 方块)} 反例 … 这样的例子有多少？ 个体常量 club(梅花), diamond(方块), heart(红桃), spade(黑桃) 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, J, Q, K, A 个体变量 u, v, x, y, z, c1, c2, c3, c4, c5 谓词 SUIT(ci, x)：牌ci的花色是x，1≤ i≤ 5 RANK(ci, x)：牌ci的点数是x ，1≤ i≤ 5 实例空间 ?(c1,c2,c3,c4,c5,u,v,x,y,z)(SUIT(c1, u) ∧SUIT(c2, v)∧ SUIT(c3, x)∧SUIT(c4, y)∧SUIT(c5, z)) “同花”概念的表示 ?(c1,c2,c3,c4,c5)(SUIT(c1, x)∧SUIT(c2, x)∧ SUIT(c3, x)∧SUIT(c4, x)∧SUIT(c5, x)) 实例空间的质量 示教例子的标注要正确 该标“正例”的，却标为“反例”，会导致错误的规则。 示教例子的顺序要合理 正例和反例夹杂送入，会加快学习速度； 可采用某些控制策略，以主动选择例子。 什么是对例子的解释？ 从例子中提取用于有哪些信誉好的足球投注网站规则空间的信息。 例：将例子变换为易于归纳的形式（如语义基元） (A, is, cuboid)，(B, is, cylinder)，(A, located_on, B)，(C, is, cube)，(B, untouched, C)，(A, untouched, C) 什么是规则空间？ 在某种表示法下，可表示的所有规则构成规则空间； 规则和实例采用同一种表示法，可方便归纳。 例：“对牌”规则为RANK(c1,x) ∧ RANK(c2,x)├ PAIR 有正例如下： (2,club),(3,diamond),(2,heart),(6,spade),(K,heart)├ PAIR 将正例表示修改为： RANK(c1,2) ∧SUIT(c1,club) ∧ RANK(c2,3) ∧ SUIT(c2,diamond) ∧ RANK(c3,2) ∧ SUIT(c3,heart) ∧ RANK(c4,6) ∧ SUIT(c4,spade) ∧ RANK(c5,K) ∧ SUIT(c5,heart) ├ PAIR 去掉SUIT，得 RANK(c1,2) ∧ RANK(c2,3) ∧ RANK(c3,2) ∧ RANK(c4,6) ∧ RANK(c5,K) ├ PAIR 去掉c2、c4、c5的RANK，得 RANK(c1,2) ∧ RANK(c3,2) ├ PAIR 把常量2变为变量x，得最后的规则： RANK(c1,x) ∧ RANK(c3,x) ├ PAIR 规则空间的推理 归纳推理是由特殊到一般的过程，不保证结论正确； 反复进行示例和归纳，避免归纳的错误结论影响最终结果。 常量化为变量 SUIT(c1,club) ∧ SUI