Abductive logic programming
অ্যাবডাক্টিভ লজিক প্রোগ্রামিং (এএলপি) একটি উচ্চ-স্তরের জ্ঞান-উপস্থাপনা কাঠামো যা অ্যাবডাক্টিভ যুক্তির উপর ভিত্তি করে সমস্যাগুলি ঘোষণাত্মকভাবে সমাধান করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি কিছু ভবিষ্যদ্বাণীকে অসম্পূর্ণভাবে সংজ্ঞায়িত করার অনুমতি দিয়ে স্বাভাবিক লজিক প্রোগ্রামিংকে প্রসারিত করে, যা অবাস্তব ভবিষ্যদ্বাণী হিসাবে ঘোষিত হয়। সমাধানযোগ্য সমস্যাগুলির সমাধান হিসাবে এই অবরোহী ভবিষ্যদ্বাণীগুলির (অবরোহী অনুমান) উপর অনুমানগুলি বের করে সমস্যা সমাধান কার্যকর করা হয়। এই সমস্যাগুলি এমন পর্যবেক্ষণ হতে পারে যা ব্যাখ্যা করা প্রয়োজন (শাস্ত্রীয় অপহরণের মতো) বা অর্জন করা লক্ষ্য (সাধারণ লজিক প্রোগ্রামিংয়ের মতো)। এটি রোগ নির্ণয়, পরিকল্পনা, প্রাকৃতিক ভাষা এবং মেশিন লার্নিংয়ের সমস্যা সমাধানে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি অবরোহী যুক্তির একটি রূপ হিসাবে ব্যর্থতা হিসাবে প্রত্যাখ্যানকে ব্যাখ্যা করতেও ব্যবহৃত হয়েছে। সিনট্যাক্স অ্যাবডাক্টিভ লজিক প্রোগ্রামগুলির তিনটি উপাদান রয়েছে, যেখানেঃ পি হল লজিক প্রোগ্রামিংয়ের ঠিক একই রূপের একটি লজিক প্রোগ্রাম এ হল প্রেডিকেট নামগুলির একটি সেট, যাকে অ্যাবডাউসিবল প্রেডিকেট বলা হয় আইসি হল প্রথম-ক্রমের শাস্ত্রীয় সূত্রের একটি সেট। সাধারণত, লজিক প্রোগ্রাম পি-তে এমন কোনও ধারা থাকে না যার প্রধান (বা উপসংহার) একটি অবাস্তব বিধেয়কে বোঝায়। (এই সীমাবদ্ধতা সাধারণতা না হারিয়েও করা যেতে পারে।) এছাড়াও বাস্তবে, অনেক সময়, আই. সি-তে সততার সীমাবদ্ধতা প্রায়শই অস্বীকারের আকারে সীমাবদ্ধ থাকে, অর্থাৎ। ফর্মের ধারাগুলিঃ ভুলঃ-এ1,.., এ, বি1 নয়, বিএম নয়। এই ধরনের সীমাবদ্ধতার অর্থ হল যে সমস্ত A1,., an-এর পক্ষে সত্য হওয়া এবং একই সাথে সমস্ত B1,., Bm-এর পক্ষে মিথ্যা হওয়া সম্ভব নয়। অনানুষ্ঠানিক অর্থ এবং সমস্যা সমাধান পি-র ধারাগুলি অ-হ্রাসযোগ্য ভবিষ্যদ্বাণীগুলির একটি সেটকে সংজ্ঞায়িত করে এবং এর মাধ্যমে তারা সমস্যা ক্ষেত্রের একটি বিবরণ (বা মডেল) সরবরাহ করে। আই. সি-তে অখণ্ডতার সীমাবদ্ধতাগুলি সমস্যা ক্ষেত্রের সাধারণ বৈশিষ্ট্যগুলি নির্দিষ্ট করে যা কোনও সমস্যার যে কোনও সমাধানে সম্মান করা প্রয়োজন। একটি সমস্যা, জি, যা হয় একটি পর্যবেক্ষণ প্রকাশ করে যা ব্যাখ্যা করা প্রয়োজন বা একটি কাঙ্ক্ষিত লক্ষ্য, ইতিবাচক এবং নেতিবাচক (এনএএফ) আক্ষরিক সংমিশ্রণ দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়। এই ধরনের সমস্যাগুলি জি-এর "অবরোহী ব্যাখ্যা" গণনা করে সমাধান করা হয়। একটি সমস্যা জি-এর একটি অবরোহী ব্যাখ্যা হল অবরোহী ভবিষ্যদ্বাণীগুলির ইতিবাচক (এবং কখনও কখনও নেতিবাচকও) ভিত্তি দৃষ্টান্তের একটি সেট, যেমন, যখন এগুলি লজিক প্রোগ্রাম পি-তে যুক্ত করা হয়, তখন সমস্যা জি এবং অখণ্ডতার সীমাবদ্ধতা আইসি উভয়ই ধরে রাখে। এইভাবে অবরোহী ব্যাখ্যাগুলি অবরোহী ভবিষ্যদ্বাণীগুলির সম্পূর্ণ বা আংশিক সংজ্ঞা যোগ করে লজিক প্রোগ্রাম পি-কে প্রসারিত করে। এইভাবে, পি এবং আই. সি-তে সমস্যা ক্ষেত্রের বর্ণনা অনুযায়ী অবরোহী ব্যাখ্যাগুলি সমস্যার সমাধান তৈরি করে। অবরোহী ব্যাখ্যা দ্বারা প্রদত্ত সমস্যার বর্ণনার সম্প্রসারণ বা সমাপ্তি নতুন তথ্য সরবরাহ করে, যা এখনও পর্যন্ত সমস্যার সমাধানে অন্তর্ভুক্ত ছিল না। একটি সমাধানকে অন্যটির চেয়ে বেশি পছন্দ করার জন্য গুণগত মানদণ্ড, যা প্রায়শই অখণ্ডতার সীমাবদ্ধতার মাধ্যমে প্রকাশ করা হয়, সমস্যার নির্দিষ্ট অবরোহী ব্যাখ্যাগুলি নির্বাচন করতে প্রয়োগ করা যেতে পারে জি। এএলপি-তে গণনা সাধারণ লজিক প্রোগ্রামিংয়ের পশ্চাদমুখী যুক্তিকে (উপ-সমস্যাগুলিতে সমস্যাগুলি হ্রাস করার জন্য) এক ধরণের অখণ্ডতা পরীক্ষার সাথে একত্রিত করে দেখায় যে অবরোহী ব্যাখ্যাগুলি অখণ্ডতার সীমাবদ্ধতাগুলি সন্তুষ্ট করে। নিম্নলিখিত দুটি উদাহরণ, এএলপি-র কঠোর বাক্যবিন্যাসের পরিবর্তে সহজ কাঠামোগত ইংরেজিতে লেখা, এএলপি-তে অবরোহী ব্যাখ্যার ধারণা এবং সমস্যা সমাধানের সাথে এর সম্পর্ককে চিত্রিত করে। উদাহরণ 1 অবডক্টিভ লজিক প্রোগ্রামে নিম্নলিখিত বাক্যগুলি রয়েছেঃ বৃষ্টি হলে ঘাস ভিজে যায়। স্প্রিংকলার চালু থাকলে ঘাস ভিজে যায়। সূর্য উজ্জ্বল হয়ে ওঠে। অপ্রতিরোধ্য ভবিষ্যদ্বাণীগুলি হল "বৃষ্টি হয়েছে" এবং "স্প্রিংকলার চালু ছিল" এবং অখণ্ডতার একমাত্র সীমাবদ্ধতা হ 'লঃ যদি বৃষ্টি হয় এবং সূর্য উজ্জ্বল হয় তবে মিথ্যা। ঘাসটি ভেজা বলে পর্যবেক্ষণের দুটি সম্ভাব্য ব্যাখ্যা রয়েছে, "বৃষ্টি হয়েছে" এবং "স্প্রিংকলার চালু ছিল", যা পর্যবেক্ষণকে বোঝায়। তবে, শুধুমাত্র দ্বিতীয় সম্ভাব্য ব্যাখ্যা, "স্প্রিংকলার চালু ছিল", সততার সীমাবদ্ধতাকে সন্তুষ্ট করে। উদাহরণ 2 নিম্নলিখিত (সরলীকৃত) ধারাগুলির সমন্বয়ে গঠিত অ্যাবডাক্টিভ লজিক প্রোগ্রামটি বিবেচনা করুনঃ এক্স যদি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে জন্মগ্রহণ করে তবে এক্স একজন নাগরিক। যদি এক্স মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের বাইরে জন্মগ্রহণ করে এবং এক্স মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের বাসিন্দা হয় এবং এক্স প্রাকৃতিক হয় তবে এক্স একজন নাগরিক। এক্স একজন নাগরিক যদি এক্স মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের বাইরে জন্মগ্রহণ করে এবং ওয়াই এক্স-এর মা এবং ওয়াই একজন নাগরিক এবং এক্স নিবন্ধিত হয়। মেরি হলেন জনের মা। মেরি একজন নাগরিক। পাঁচটি অপহরণযোগ্য ভবিষ্যদ্বাণীর সাথে, "মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে জন্মগ্রহণ করেছেন", "মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের বাইরে জন্মগ্রহণ করেছেন", "মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের বাসিন্দা", "ন্যাচারালাইজড" এবং "নিবন্ধিত" এবং সততার সীমাবদ্ধতাঃ যদি জন মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের বাসিন্দা হয় তবে মিথ্যা। "জন নাগরিক" লক্ষ্যটির দুটি অপহরণমূলক সমাধান রয়েছে, যার মধ্যে একটি হল "জন মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে জন্মগ্রহণ করেছেন", অন্যটি হল "জন মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের বাইরে জন্মগ্রহণ করেছেন" এবং "জন নিবন্ধিত"। বাসস্থান এবং প্রাকৃতিককরণের মাধ্যমে নাগরিক হওয়ার সম্ভাব্য সমাধান ব্যর্থ হয় কারণ এটি সততার সীমাবদ্ধতা লঙ্ঘন করে। একটি আরও জটিল উদাহরণ যা এএলপি-র আরও আনুষ্ঠানিক বাক্যবিন্যাসেও লেখা হয় তা হল নিম্নলিখিত। উদাহরণ 3 নীচের অ্যাবডাক্টিভ লজিক প্রোগ্রামটি ই. কোলাই ব্যাকটেরিয়ার ল্যাকটোজ বিপাকের একটি সহজ মডেল বর্ণনা করে। প্রোগ্রাম, পি, বর্ণনা করে (তার প্রথম নিয়মে) যে ই. কোলাই চিনি ল্যাকটোজকে খাওয়াতে পারে যদি এটি দুটি এনজাইম পারমিজ এবং গ্যালাকটোসিডেস তৈরি করে। সমস্ত এনজাইমের মতো, এগুলি তৈরি করা হয় যদি এগুলি একটি জিন (জিন) দ্বারা কোড করা হয় যা প্রকাশ করা হয় (দ্বিতীয় নিয়ম দ্বারা বর্ণিত)। পারমিজ এবং গ্যালাকটোসিডেজের দুটি উৎসেচক দুটি জিন দ্বারা কোডিত হয়, যথাক্রমে ল্যাক (ওয়াই) এবং ল্যাক (জেড) (প্রোগ্রামের পঞ্চম এবং ষষ্ঠ নিয়মে বর্ণিত), জিনের একটি গুচ্ছ (ল্যাক (এক্স))-যাকে অপারেন বলা হয়-যা গ্লুকোজের পরিমাণ (এএমটি) কম এবং ল্যাকটোজ বেশি হলে বা যখন তারা উভয়ই মাঝারি স্তরে থাকে (চতুর্থ এবং পঞ্চম নিয়ম দেখুন) তখন প্রকাশ করা হয়। অ্যাবডুসিবলস, এ, অনুমানযোগ্য হিসাবে "পরিমাণ" পূর্বাভাসের সমস্ত ভিত্তি দৃষ্টান্ত ঘোষণা করে। এটি প্রতিফলিত করে যে মডেলটিতে যে কোনও সময়ে বিভিন্ন পদার্থের পরিমাণ অজানা। এটি অসম্পূর্ণ তথ্য যা প্রতিটি সমস্যার ক্ষেত্রে নির্ধারণ করতে হবে। অখণ্ডতার সীমাবদ্ধতা, আইসি, বলে যে কোনও পদার্থের (এস) পরিমাণ শুধুমাত্র একটি মান নিতে পারে। ডোমেইন নলেজ (পি) ফিড (ল্যাকটোজ):-তৈরি (পারমিজ), তৈরি (গ্যালাক্টোসিডেস)। মেক (এনজাইম):-কোড (জিন, এনজাইম), এক্সপ্রেস (জিন)। প্রকাশ (ল্যাক (এক্স)):-পরিমাণ (গ্লুকোজ, কম), পরিমাণ (ল্যাকটোজ, হাই)। প্রকাশ (ল্যাক (এক্স)):-পরিমাণ (গ্লুকোজ, মাঝারি), পরিমাণ (ল্যাকটোজ, মাঝারি)। কোড (ল্যাক (ওয়াই), পারমিয়াস)। কোড (ল্যাক (জেড), গ্যালাকটোসিডেস)। তাপমাত্রা (কম):-পরিমাণ (গ্লুকোজ, কম)। সততার সীমাবদ্ধতা (আই. সি) ভুলঃ-পরিমাণ (এস, ভি1), পরিমাণ (এস, ভি2), ভি1 ষ্ণুত ভি2। আবডুসিবল (এ) আবদুসিবল _ প্রেডিকেট (পরিমাণ)। সমস্যার লক্ষ্য হল। এটি ব্যাখ্যা করার জন্য একটি পর্যবেক্ষণ হিসাবে বা একটি পরিকল্পনা খুঁজে বের করার মাধ্যমে অর্জন করার জন্য একটি পরিস্থিতি হিসাবে উদ্ভূত হতে পারে। এই লক্ষ্যের দুটি অবিবেচক ব্যাখ্যা রয়েছেঃ দুটির মধ্যে কোনটি গ্রহণ করা হবে তা নির্ভর করতে পারে উপলব্ধ অতিরিক্ত তথ্যের উপর, যেমন। এটি জানা যেতে পারে যে যখন গ্লুকোজের মাত্রা কম থাকে তখন জীবটি একটি নির্দিষ্ট আচরণ প্রদর্শন করে-মডেলে এই ধরনের অতিরিক্ত তথ্য হল যে জীবের তাপমাত্রা কম-এবং এর সত্য বা মিথ্যা পর্যবেক্ষণ করে যথাক্রমে প্রথম বা দ্বিতীয় ব্যাখ্যাটি বেছে নেওয়া সম্ভব। একবার একটি ব্যাখ্যা বেছে নেওয়া হলে, এটি তত্ত্বের অংশ হয়ে ওঠে, যা নতুন সিদ্ধান্তে পৌঁছাতে ব্যবহার করা যেতে পারে। ব্যাখ্যা এবং আরও সাধারণভাবে এই নতুন সিদ্ধান্তগুলি সমস্যার সমাধান গঠন করে। আনুষ্ঠানিক শব্দার্থবিজ্ঞান এ. এল. পি-তে একটি অবরোহী ব্যাখ্যার কেন্দ্রীয় ধারণার আনুষ্ঠানিক শব্দার্থবিজ্ঞানকে নিম্নলিখিত উপায়ে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে। একটি অ্যাবডাক্টিভ লজিক প্রোগ্রামের পরিপ্রেক্ষিতে, একটি সমস্যার জন্য একটি অ্যাবডাক্টিভ ব্যাখ্যা হল অ্যাবডাউসিবল ভবিষ্যদ্বাণীগুলির উপর স্থল পরমাণুর একটি সেট যাঃ সামঞ্জস্যপূর্ণ এই সংজ্ঞাটি লজিক প্রোগ্রামিংয়ের অন্তর্নিহিত শব্দার্থবিজ্ঞানের পছন্দকে উন্মুক্ত করে দেয় যার মাধ্যমে আমরা এনটেলমেন্ট সম্পর্কের সঠিক অর্থ এবং (বর্ধিত) লজিক প্রোগ্রামগুলির সামঞ্জস্যের ধারণাটি দিই। লজিক প্রোগ্রামিংয়ের বিভিন্ন শব্দার্থবিদ্যা যেমন সমাপ্তি, স্থিতিশীল বা সুপ্রতিষ্ঠিত শব্দার্থবিদ্যা (এবং অনুশীলনে ব্যবহৃত হয়েছে) অবরোহী ব্যাখ্যার বিভিন্ন ধারণা দিতে পারে এবং এইভাবে এএলপি কাঠামোর বিভিন্ন রূপ। উপরের সংজ্ঞাটি সম্ভাব্য অবরোহী সমাধানের উপর বিধিনিষেধ হিসাবে অখণ্ডতার সীমাবদ্ধতার ভূমিকার আনুষ্ঠানিককরণের বিষয়ে একটি নির্দিষ্ট দৃষ্টিভঙ্গি গ্রহণ করে। এর জন্য প্রয়োজন যে এগুলি একটি অবরোহী সমাধানের সাথে প্রসারিত লজিক প্রোগ্রাম দ্বারা জড়িত, এইভাবে এর অর্থ হল যে বর্ধিত লজিক প্রোগ্রামের যে কোনও মডেলে (যেটিকে একটি পরবর্তী বিশ্ব হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে) অখণ্ডতার সীমাবদ্ধতার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা হয়। কিছু ক্ষেত্রে এটি অপ্রয়োজনীয়ভাবে শক্তিশালী হতে পারে এবং ধারাবাহিকতার দুর্বল প্রয়োজনীয়তা, যথা সামঞ্জস্যপূর্ণ, যথেষ্ট হতে পারে, যার অর্থ হল যে বর্ধিত প্রোগ্রামের কমপক্ষে একটি মডেল (সম্ভাব্য পরবর্তী বিশ্ব) বিদ্যমান যেখানে অখণ্ডতার সীমাবদ্ধতা রয়েছে। বাস্তবে, অনেক ক্ষেত্রে, অখণ্ডতার সীমাবদ্ধতার ভূমিকাকে আনুষ্ঠানিক করার এই দুটি উপায় যুক্তিবিজ্ঞান প্রোগ্রামের সাথে মিলে যায় এবং এর সম্প্রসারণগুলির সর্বদা একটি অনন্য মডেল থাকে। অনেক এএলপি সিস্টেম অখণ্ডতার সীমাবদ্ধতার এনটেলমেন্ট ভিউ ব্যবহার করে কারণ অখণ্ডতার সীমাবদ্ধতার সন্তুষ্টির জন্য কোনও অতিরিক্ত বিশেষ পদ্ধতির প্রয়োজন ছাড়াই এটি সহজেই প্রয়োগ করা যেতে পারে কারণ এই দৃষ্টিভঙ্গি সীমাবদ্ধতাগুলিকে সমস্যার লক্ষ্যের মতো একইভাবে বিবেচনা করে। অনেক ব্যবহারিক ক্ষেত্রে, এএলপি-তে একটি অবরোহী ব্যাখ্যার এই আনুষ্ঠানিক সংজ্ঞার তৃতীয় শর্তটি হয় তুচ্ছভাবে সন্তুষ্ট হয় বা এটি দ্বিতীয় শর্তে নির্দিষ্ট অখণ্ডতার সীমাবদ্ধতার ব্যবহারের মাধ্যমে ধারণ করা হয় যা ধারাবাহিকতা ধারণ করে। বাস্তবায়ন এবং পদ্ধতি এএলপি-র বেশিরভাগ বাস্তবায়ন লজিক প্রোগ্রামিংয়ের এসএলডি রেজোলিউশন-ভিত্তিক গণনামূলক মডেলকে প্রসারিত করে। এএলপি উত্তর সেট প্রোগ্রামিং (এএসপি) এর সাথে লিঙ্কের মাধ্যমেও প্রয়োগ করা যেতে পারে, যেখানে এএসপি সিস্টেমগুলি নিযুক্ত করা যেতে পারে। পূর্ববর্তী পদ্ধতির পদ্ধতির উদাহরণ হল এ. সি. এল. পি, এ-সিস্টেম, সি. আই. এফ. এফ, এস. সি. আই. এফ. এফ, এ. বি. ডি. ইউ. এ. এল এবং প্রোলজিকা। আরও দেখুন ইনডাক্টিভ লজিক প্রোগ্রামিং নোটস রেফারেন্স এক্সটার্নাল লিঙ্ক এসিএলপি এসিএল এসসিআইএফএফ অ্যাসিস্টেম লজিক প্রোগ্রামিং