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说明:摘要
理性被认为是人的一种重要的常识能力,体现于人的行为处事及其心智状态的所有方面。理性的研究一直都是哲学、认知科学和人工智能中的热点。本文研究了人的常识能力中的理性特点,主要内容包括:
1、总结了认知科学中对理性的研究,包括对人类理性和一般理性的研究。我们还对目前人工智能中Agent理性的研究进行了分析。目前人工智能中Agent理性的研究都采用一种意向观点,即将Agent视为一个由信念、愿望、希望、承诺等思维状态组成的意识系统,Agent理性主要体现在根据这些思维状态的动态平衡来实现自己自主理性的行为能力。我们主要分析了人工智能中逻辑理性的研究。逻辑理性的核心问题是如何消除逻辑全知问题。我们分析了许多有代表性的工作在解决这个
问题中取得的结果和存在的不足。
2、阐述了利益逻辑的研究概况,主要介绍了在引入利益算子L后构造的理性逻辑分析系统RL,以及基于个人利益和社会利益的道德理性Agent社会。
3、在此基础上,我们提出了自己的理性分析时序逻辑系统RTL,并且证明了它的可靠性、完备性和一致性。在RTL系统中,我们保留了利益算子并且引入了希望算子H代替Agent研究中通常使用的意图算子I以简化RTL系统,方便我们进一步的研究工作;我们定义了RTL系统的语法、语义、公理系统和推理规则;我们证明了RTL系统的可靠性、完备性和一致性。
4、我们注意到利益的时效性(一项活动所产生的利益是在多长时间内有效的)在人的理性行为中的重要性。因此,我们在已引入的利益算子L的基础上,提出了强长期利益算子LP和弱长期利益算子LF,并据此构造了理性分析逻辑系统RTL+。我们给出并证明了理性分析逻辑系统的一系列定理。在RTL+系统的基础上,我们引进了关于长期利益的协调性公理,得到了RTL++系统。
5、在RTL++系统的的基础上,我们重新讨论了道德理性Agent,并且考虑了在长期利益基础上的个人利益和社会利益,通过分析希望算子和个人利益、社会利益的关系,重新提出了道德理性Agent的概念,并对道德理性Agent进行了划分,讨论了长期利益和社会利益之间的关系。
ABSTRACT
Rationality is considered as one of the important human commonsense abilities shown in our everyday behaviors and prepositional attitudes. Rationality has always been a hot topic of research in philosophy, cognitive science and AI. In this paper, rationality in human commonsense ability is studied primarily as follows:
1.Research on rationality in cognitive science is synthesized, including human rationality and generic rationality. Research on agent rationality in AI is analyzed . “Intentional stance” is adopted in current research, which views agent as an intentional system made up of the prepositional attitudes including Belief, Desire, Intention and Commitment, etc. Agent rationality is shown when it acts individually and rationally according to the dynamic balance among these prepositional attitudes. Logical rationality in AI is our focus and its core problem is how to eliminate logical omniscience. A lot of representative works in this
aspect are investigated and their results and drawbacks are analyzed.
2.Research on interest logic is introduced in this paper. The interest operator L is introduced to the rational logic system RL and the society made up of
moral rational agents.
3.Rationality analysis logic RTL is proposed based on our investigation. We also proved the reliability,completeness,consistence。We adopt the interest operator L from RL system. We introduce the Hope operator H instead of Intention operator I and Desire operator D. The introduction of H can simplify the complexity of the further research; We define the syntax, semantics, axioms and inference rules of RTL; The reliablity,completeness,consistence of the system RTL are also proved in this paper.
4.We have noticed the importance of the period of validity of interest shown in agent rational behaviors. Therefore, two new interest operator LP(strong long-term interest) and LF (weak long-term interest) are introduced and accordingly rationality analysis logic RTL+ is constructed based on RTL. Theorems of RTL+ are given and proved. Based on our above work, we get new system RTL++ through add new axioms.
5.Based onlong-term interest, we analysis the moral rational agent. The long-term interest is decomposed into two different parts, individual interest and social interest. The concept of moral rational agent is proposed and moral rational agents are systemically classified according to the relations among hope, individual interest and social interest. Five types of moral rational agents are defined and their characteristics and mutual relations are given and proved. We also talked about the relation of social interest and long-term interest.
The advantages and drawbacks of our work are analyzed, and our future work is investigated at the end of the paper.
目录:摘要3
ABSTRACT4
第一章:一般理性逻辑研究综述5
1.理性的提出5
2Agent和理性研究6
2.1 人工智能的研究目标6
2.2Agent研究的意义6
2.3Agent研究中的一些基本概念7
2.4 理性Agent研究现状9
2.4.1Bratman提出的BDI理论9
2.4.2 Rao 和Georgeff的BDI模型9
2.4.3 Konolige和Pollack的模型11
2.4.4Morley关于多Agent语义及环境的研究12
2.4.5BDI逻辑的纤维化(Fibring)语义13
2.4.6Lamma和Pereira的基于三值逻辑的Agent学习模型15
2.4.7Moore关于知识与动作的研究15
2.4.8Wooldridge的模型16
2.5 AI中理性研究的分析16
第二章:利益逻辑研究概况17
1.理性与利益关系的研究17
1.1计算市场模型17
1.2基于对策论的协商模型17
2.理性分析逻辑系统RL18
3.道德理性Agent20
4.基于利益的理性逻辑系统RL的分析22
第三章:RTL逻辑及其一致性和完备性23
1.RTL的语法23
2.RTL的语义23
3.RTL的公理系统24
4.RTL的可靠性26
5.RTL的一致性27
6.替换原理28
7.RTL的完备性30
8.RTL的定理32
9.关于利益算子和希望算子的一点说明33
第四章:RTL+系统和RTL++系统34
1.RTL+系统34
1.1长期利益算子:34
1.2希望的理性约束:34
1.3RTL+系统34
2.RTL+系统的性质34
2.1关于算子B、H、L的K定理35
2.2长期利益关于、的定理35
2.3长期利益的分解、合并定理36
2.4关于同分解和合并的定理37
2.5关于同分解和合并的定理37
2.6关于同合并的定理38
2.7关于同合并的定理38
2.8关于、同律的定理39
2.9长期利益的协调律43
2.10 关于同协调律的定理43
2.11 关于同协调律的定理44
2.12 关于、和等价律的定理45
2.13 关于、同结合律的定理48
2.14 关于长期利益等价性的一些定理48
3.RTL++系统49
4.RTL++的性质49
第五章:关于理性逻辑的讨论50
1.基于利益的理性Agent50
1.1 Ti型理性Agent系统之间的关系50
1.2 五种基本的理性Agent之间的关系和性质54
2.基于RTL++系统的道德理性Agent54
2.1 基于当前利益的道德理性Agent55
2.2基于弱长期利益的道德理性Agent56
2.3基于强长期利益的道德理性Agent59
2.4RTL++系统中的个人利益和社会利益59
3道德理性Agent社会60
3.1由一类道德理性Agent构成的社会60
3.2由两类道德理性Agent构成的社会62
3.3由多类道德理性Agent构成的社会63
第六章:结束语65
致谢66
参考文献67
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作者点评:本文以模态逻辑的S4系统为基础通过引入B(信念)、H(希望)、L(利益)算子建立了一个基于利益的理性逻辑系统RTL,并证明了RTL的可靠性、完备性和一致性。在此基础上,我们提出了强长期利益算子LP和弱长期利益LF,并通过增加对H和L算子的约束条件,得到了增强的RTL+系统和RTL++系统。最后我们利用RTL++系统分析了道德理性Agent,并且探讨了道德理性Agent之间的相互关系。与以前的工作相比,我们的工作具有以下几个特点:
1.我们的理性是建立在利益分析的基础上。我们特别强调利益在人的理性行为中的重要性。
2.在语义上,我们将B、H、L算子都定义为从可能世界到某个特定布尔域的映射,从而避免了将信念算子B、希望算子H和利益算子L定义为模态算子所造成的缺陷。
3.我们证明了RTL系统的可靠性、完备性和一致性。为以后进一步的讨论奠定了基础。
4.我们考虑到了利益的时效性,注意到了时间对于Agent理性选择的影响,引入了两种长期利益算子――强长期利益算子和弱长期利益算子。我们还讨论了分别着重于长期利益和当前利益的Agent的性质和它们之间的关系。
5.我们分别讨论了RTL++系统中希望同个人利益和社会利益之间的关系,这里的利益既包括长期利益又包括当前利益,并且定义了基于RTL++系统的道德理性Agent,并探讨了它们之间的关系。
6.我们探讨了基于RTL++系统的多道德理性Agent组成的社会,并分析了社会中各Agent之间的相互关系和可能存在的合作关系。
当然,我们的工作还存在着一些问题:
1.我们只引入了H(希望)算子来替代通常的D(愿望)和I(意图算子),这样虽然减少了Agent的状态,简化了讨论,但是也使得RTL系统的表达能力受到了影响,所以在进一步的工作中我们应该考虑引入愿望算子和意图算子以增加RTL系统的表达能力。
2.在定义L、H算子时候,为了能够证明RTL系统的可靠性和完备性,我们引入了H()H()H()这样的公理,但是这与现实情况有所不符。我们打算在进一步的工作中解决这个问题。
我们进一步的工作包括:
1.解决上面提到的两个问题。
2.考虑采用纤维化的技术,利用不同的逻辑系统来区别利益算子和BDI算子的语义,因为与BDI等用来描述Agent意向的算子不同,利益算子更多的是对客观世界的描述。
3.考虑采用模糊逻辑来定义利益算子的语义。增强利益算子的表达能力。
4.Agent的合作和竞争也有一定的时效性,在现实世界中,基于当前利益的合作和基于长远利益的竞争同时存在的情况十分普遍,因此可以在当前利益和长远利益的基础上进一步讨论多Agent系统中Agent之间的合作和竞争。