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第二章 文獻探討

第四節 案例式推理

2.4.2 案例式推理的定義與運作流程

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驟,分述如下 (Aha 1990):

 擷取(Retrieve):在已知問題下,自案例庫中擷取過去類似問題的案例。

擷取的案例可能抱括問題、解決方法以及結果。

 再利用(Reuse):從這些擷取的案例中提出一個或以上的解決方式,也 可以把這些解決方法連結或與其他相關知識結合。

 修訂(Revise):視需要與否改編已擷取的解決方法,來解決新問題,是 否改編的判斷標準取自領域模式。

 評論(Review):將建構的解法應用於目前問題後評估結果,若結果無 法接受,則此解法需要近一步的修正。評估標準也儲存於領域模式。

 保留(Retain)。考慮將新問題、改編的解法、以及結果加入案例庫中,

成為案例庫中新的案例,以供未來使用。

2.4.2 案例式推理的定義與運作流程

案例式推理(Case-based reasoning, CBR)是一個重複使用先前解決並記 錄下問題情況案例的解決方法。案例是個具體的問題解決經驗。案例式推理 會搜尋最具體的案例或組間案例來重複使用,與其他的人工智慧解決問題方 法顯得相當不同( Bichindaritz et al. 2011)。案例式推理是個專注在重複使用 先前經驗的多元學科,因為案例式推理中指的事情可能是針對不同群組的人,

所以要從案例式推理的詳細定義中找到共識是不太容易的。相關的研究可依 照研究動機分為不同的類別,在此舉出三個類別(Aha 1990):

1. 認知科學(Cognitive scientists ):案例式推理是一種在認知處理上看似 合理的高層級模型(Kolodner 1993)。

2. 人工智慧研究(Artificial intelligence researchers):案例式推理是一個解

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決問題的計算範例( Aamodt et al. 1994)。

3. 專家系統實踐者(Expert system practitioners):案例式推理是一個可以 單獨使用或嵌入在結構中的專家系統設計模型(Watson 1998)。

傳統來說,推理循環從要解決一個新問題開始。Aamodt 等學者透過一 個病患初次到醫生辦公室接受訪問的例子來說明系統推理過程的步驟,其中 要解決問題的新案例就是醫生對患者投訴的診斷,這是以醫生的角度來審視 問題清單。推理過程的步驟如圖 2-1,分述說明如下 (Aamodt et al. 1994):

新案例

已解決案例

擷取案例

已修改案例 新案例

案 例 庫

確認的解 決案例

建議的解決 案例 新輸入的問題

解釋案例

已學習案例

修改 再使用

保留 擷取

圖 2- 1 案例推理系統流程圖(Aamodt et al. 1994)

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(1) 解釋(Interpretation, Ra):給予新案例描述後,再透過解釋來建構系 統,最初始的情況是透過系統內知識的表現形式語言來表達。這裡 最主要是使用抽象的推理型態。

(2) 擷取(Retrieve, Ri):即在案例庫中搜尋最相似的案例。使用的相關 方法就是案例擷取,利用新案例與儲存的所有舊案例做相似度的測 量比對後,檢索出來的案例子集合透過降冪排序排成列表,而最相 似的案例屬性將會排在列表的最上面。

(3) 再使用(Reuse, Ru):重複使用先前擷取下來在列表最上方的案例,

並改編其解決方案。有些系統執行的是一種適應而不是一種解釋。

其解決方法取決於任務的型態,這對於診斷任務來說是更適合的。

許多案例式推理(CBR)系統並沒有執行完所有的重複使用步驟:這 些是案例擷取系統最主要的過程是要去擷取最相關的案例。重複使 用步驟的最後結果會產出一個針對新案例的建議解決方案,這些構 成了最後解決的案例。

(4) 修改(Revise,Rv):此步驟可由不論是在真實世界中測試的解決案 例、透過專家(老師)來執行對其的評價、一個專家、一個模擬或模 型或在測試子集中的已知解決方案等來組成。此步驟的最後將會做 最終的修復動作,當系統需要儲存有效的解決方法時,這個解決方 法會變成測試或修復的案例。我們知道案例式推理(CBR)系統是可 以透過好的結果或失敗來學習,但是後者必需要有精準的定義以防 未來再度重複失敗。

(5) 保留(Retain,Rt):當目前的案例符合測試的案例,就可以準備加入 到案例庫的儲存中。此步驟又稱為記憶。完全的解決方案將會與解 決的目標案例一起記憶儲存起來。

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