المنطق الذاتي
المنطق الذاتي هو نوع من المنطق الاحتمالي يأخذ في الحسبان بشكل صريح عدم اليقين المعرفي وموثوقية المصادر. وبشكل عام، يُعدّ المنطق الذاتي مناسبًا لنمذجة وتحليل المواقف التي تنطوي على عدم اليقين ومصادر غير موثوقة نسبيًا. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] على سبيل المثال، يمكن استخدامه لنمذجة وتحليل شبكات الثقة والشبكات البايزية .
في المنطق الذاتي، تُعرَّف الحجج بأنها آراء شخصية حول متغيرات الحالة التي يمكن أن تأخذ قيمًا من نطاق معين (يُعرف أيضًا باسم فضاء الحالة )، حيث يمكن اعتبار قيمة الحالة بمثابة قضية إما أن تكون صحيحة أو خاطئة. ينطبق الرأي الثنائي على متغير حالة ثنائي ، ويمكن تمثيله بدالة كثافة احتمالية بيتا . أما الرأي متعدد الحدود فينطبق على متغير حالة ذي قيم متعددة محتملة، ويمكن تمثيله بدالة كثافة احتمالية ديريشليه . ومن خلال التوافق بين الآراء وتوزيعات بيتا/ديريشليه، يوفر المنطق الذاتي جبرًا لهذه الدوال. كما ترتبط الآراء أيضًا بتمثيل المعتقدات في نظرية دمبستر-شيفر للمعتقدات .
من الجوانب الفلسفية للحالة الإنسانية أنه لا يمكن لأحد أن يجزم بيقين مطلق بصحة أو خطأ أي قضية تتعلق بالعالم، لأن حواسنا الناقصة لا توفر إلا وصولاً غير مباشر إلى العالم الحقيقي، أي إلى ما يسميه كانط " الشيء في ذاته " [ 4 ] . إضافةً إلى ذلك، عندما يُعبَّر عن صحة قضية ما، فإن ذلك يتم دائمًا من قِبل فرد، ولا يمكن اعتباره أبدًا مُعبرًا عن اعتقاد عام وموضوعي. تنعكس هذه الأفكار الفلسفية مباشرةً في الصياغة الرياضية للمنطق الذاتي.
الآراء الشخصية
تعبر الآراء الذاتية عن معتقدات شخصية حول صحة قيم/قضايا الدولة بدرجات متفاوتة من عدم اليقين المعرفي ، ويمكنها أن تشير صراحةً إلى مصدر الاعتقاد عند الحاجة. ويُشار إلى الرأي عادةً بـأينهو مصدر الرأي، وهو متغير الحالة الذي ينطبق عليه الرأي. المتغيريمكن أن تأخذ قيمًا من نطاق (يسمى أيضًا فضاء الحالة) على سبيل المثال يُشار إليه بـتُفترض قيم المجال شاملة ومنفصلة، كما يُفترض أن للمصادر تفسيرًا دلاليًا مشتركًا للمجال. يُعد المصدر والمتغير من سمات الرأي. ويمكن حذف الإشارة إلى المصدر عند عدم أهميتها.
الآراء ذات الحدين
يتركأن تكون قيمة حالة في مجال ثنائي. رأي ثنائي حول صحة قيمة الحالةهو الرباعي المرتبأين:
| كتلة الاعتقاد | هو الاعتقاد بأنهذا صحيح. |
| حشد الكفر | هو الاعتقاد بأنهذا غير صحيح. |
| كتلة عدم اليقين | هو مقدار الاعتقاد غير الملتزم، والذي يُفسر أيضاً على أنه عدم يقين معرفي. |
| معدل أساسي | هو الاحتمال المسبق في حالة عدم وجود اعتقاد أو عدم اعتقاد. |
هذه المكونات تلبيو. فيما يلي خصائص فئات الرأي المختلفة.
| رأي | أين | هو رأي مطلق يعادل القيمة المنطقية TRUE. |
| أين | هو رأي مطلق يعادل القيمة المنطقية FALSE. | |
| أين | هو رأي قاطع يعادل الاحتمال التقليدي. | |
| أين | هو رأي غير مؤكد يعبر عن درجات من عدم اليقين المعرفي، و | |
| أين | هو رأي فارغ يعبر عن عدم يقين معرفي تام أو فراغ تام في الاعتقاد. |
يُعرَّف الاحتمال المتوقع لرأي ذي الحدين على النحو التالي:.

يمكن تمثيل الآراء ذات الحدين على مثلث متساوي الأضلاع كما هو موضح في الشكل. تمثل النقطة داخل المثلث قيمة معينة.ثلاثي. تمتد المحاور b و d و u من حافة إلى الرأس المقابل المشار إليه بتسمية الاعتقاد أو عدم الاعتقاد أو عدم اليقين. على سبيل المثال، يُمثل الرأي الإيجابي القوي بنقطة باتجاه رأس الاعتقاد في أسفل اليمين. يُظهر المعدل الأساسي، والذي يُسمى أيضًا الاحتمال المسبق، كمؤشر أحمر على طول خط الأساس، والاحتمال المتوقع،يتم تشكيلها بإسقاط الرأي على القاعدة، بالتوازي مع خط إسقاط معدل القاعدة. تُعرض الآراء حول ثلاث قيم/قضايا X وY وZ على المثلث الموجود على اليسار، وتُعرض دوال كثافة الاحتمال (PDFs) المكافئة لها على الرسوم البيانية الموجودة على اليمين. كما تُعرض القيم العددية والأوصاف اللفظية النوعية لكل رأي.
يُشار عادةً إلى دالة كثافة الاحتمال بيتا بـأينوهما معيارا قوتها. دالة كثافة الاحتمال بيتا لرأي ذي الحدينهي الوظيفة أينالوزن المسبق غير المعلوماتي، والذي يُسمى أيضًا وحدة الأدلة، [ 5 ] يُحدد عادةً على.
الويمكن تمثيل المعلمات ببساطة عن طريق الاحتمال المسبقوأدلة الملاحظةأينكمية الأدلة الإيجابية وكمية الأدلة السلبية:
الآراء متعددة الحدود
يتركأن يكون متغير حالة يمكنه أن يأخذ قيم حالةرأي متعدد الحدود حولهو الزوج المرتب، أينهو توزيع كتلة الاعتقاد على القيم المحتملة للحالة،كتلة عدم اليقين، ويمثل التوزيع الاحتمالي المسبق (المعدل الأساسي) على القيم المحتملة للحالةتُحقق هذه المعاييروإلى جانب.
يمكن تصور الآراء الثلاثية ببساطة على أنها نقاط داخل رباعي الأوجه ، لكن الآراء ذات الأبعاد الأكبر من ثلاثية الحدود لا تسمح بتصورها ببساطة.
يُشار عادةً إلى دوال كثافة الاحتمال من نوع ديريشليه بالرمز التالي:أينهو توزيع احتمالي على قيم الحالة لـ، وهي معايير القوة.

ملف PDF الخاص برأي ديريشلي متعدد الحدودهي الوظيفة حيث تُعطى معلمات القوة بواسطةوحيثهو الوزن المسبق غير المعلوماتي.تُعتبر معلمات القوة دالةً لتوزيع الاحتمالية المسبقةوأدلة الملاحظةمن خلال المعادلة: هنا،كمية الأدلة الداعمة لـ
في حالة التوزيع متعدد الحدود، يكون الوزن المسبق غير المعلوماتيينبغي أن يكون ديناميكيًا كدالة لعدد العناصرفضاء الحالةكمية الأدلة، وثابت التقاربعلى الرغم من المعادلة: [ 6 ]
تتميز المعادلة بالخاصية التالية:متى(رأي فارغ)، ويتقارب بسرعة مع الثابتمع ازدياد قوة الأدلة (كتلة الاعتقاد). عادةً ما يتم ضبط ثابت التقارب علىوهو ما يوضحه الرسم البياني ثلاثي الأبعاد في الشكل. ميزة الديناميكيةيتمثل الهدف في الحصول على توزيع ديريشليه موحد للآراء الفارغة مع توزيع معدل أساسي موحد، مع ضمان أن أي دالة ديريشلي ذات عدد كبير بشكل تعسفي تكون حساسة بنفس القدر للأدلة الجديدة، كما هو متوقع.
المشغلون
معظم العمليات في الجدول أدناه هي تعميمات لعمليات المنطق الثنائي والاحتمالات. على سبيل المثال، الجمع هو ببساطة تعميم لجمع الاحتمالات. بعض العمليات لا تُستخدم إلا لدمج الآراء الثنائية، بينما ينطبق بعضها الآخر على الآراء متعددة الحدود. [ 7 ] معظم العمليات ثنائية، لكن المكمل أحادي، والاستدلال الاستنباطي ثلاثي. راجع المنشورات المرجعية للاطلاع على التفاصيل الرياضية لكل عملية.
| عامل المنطق الذاتي | تدوين المعامل | عامل المنطق الافتراضي/الثنائي |
|---|---|---|
| الإضافة [ 8 ] | الاتحاد | |
| الطرح [ 8 ] | اختلاف | |
| الضرب [ 9 ] | حرف العطف / و | |
| القسم [ 9 ] | حرف العطف غير الموصول / UN-AND | |
| الضرب المشترك [ 9 ] | الفصل / أو | |
| التقسيم المشترك [ 9 ] | عدم الفصل / UN-OR | |
| المكمل [ 2 ] [ 3 ] | لا | |
| الاستنتاج [ 1 ] | Modus ponens | |
| نظرية بايز الذاتية [ 1 ] [ 10 ] | التضاد | |
| الاختطاف [ 1 ] | Modus tollens | |
| التعدي / الخصم [ 1 ] | نا | |
| الاندماج التراكمي [ 1 ] | نا | |
| دمج القيود [ 1 ] | نا |
يمكن التعبير عن تركيبة المصادر المتعدية بشكل مختصر أو موسع. على سبيل المثال، مسار الثقة المتعدي من المحلل/المصدرعبر المصدرإلى المتغيريمكن الإشارة إليه على النحو التاليفي شكل مضغوط، أو كمابصيغة موسعة. هنا،يعبر عن ذلكلديه بعض الثقة/عدم الثقة في المصدر، بينمايعبر عن ذلكلديه رأي حول حالة المتغيروالتي تُقدم كنصيحة لـ. الشكل الموسع هو الأكثر عمومية، ويتوافق مباشرة مع الطريقة التي يتم بها تشكيل التعبيرات المنطقية الذاتية باستخدام العوامل.
ملكيات
في حال كانت آراء الحجة مكافئة للقيم المنطقية "صواب" أو "خطأ"، فإن نتيجة أي عامل منطقي ذاتي تساوي دائمًا نتيجة عامل المنطق الافتراضي/الثنائي المقابل. وبالمثل، عندما تكون آراء الحجة مكافئة للاحتمالات التقليدية، فإن نتيجة أي عامل منطقي ذاتي تساوي دائمًا نتيجة عامل الاحتمال المقابل (إن وُجد).
في حال احتوت آراء الحجة على درجات من عدم اليقين، فإن العمليات الحسابية التي تتضمن الضرب والقسمة (بما في ذلك الاستدلال والاستنتاج ونظرية بايز) ستنتج آراءً مشتقة ذات احتمالية متوقعة صحيحة دائمًا، ولكن قد يكون تباينها تقريبيًا عند النظر إليها كدوال كثافة احتمالية بيتا/ديريشليه. [ 1 ] أما جميع العمليات الحسابية الأخرى فتنتج آراءً تكون فيها الاحتمالات المتوقعة والتباين صحيحة تحليليًا دائمًا.
لا تُعتبر الصيغ المنطقية المختلفة التي تُعتبر متكافئة تقليديًا في منطق القضايا بالضرورة ذات آراء متساوية. على سبيل المثالبشكل عام، على الرغم من أن توزيع الاقتران على الانفصال، يُعبر عنه بـينطبق هذا في منطق القضايا الثنائي. وهذا ليس مفاجئًا لأن عوامل الاحتمال المقابلة غير توزيعية أيضًا. ومع ذلك، فإن الضرب توزيعي على الجمع، كما هو موضح فيتتحقق قوانين دي مورغان أيضًا على النحو الموضح على سبيل المثال بواسطة.
يُتيح المنطق الذاتي حسابًا فعالًا للغاية للنماذج الرياضية المعقدة. ويتحقق ذلك من خلال تقريب الدوال الصحيحة تحليليًا. في حين أن ضرب دالتين لكثافة احتمالية بيتا تحليليًا في صورة دالة بيتا مشتركة أمرٌ بسيط نسبيًا ، إلا أن أي شيء أكثر تعقيدًا من ذلك يصبح غير قابل للحل بسرعة. عند دمج دالتين لكثافة احتمالية بيتا باستخدام مؤثر/رابط ما، لا تكون النتيجة التحليلية دائمًا دالة بيتا، بل قد تتضمن متسلسلات فوق هندسية . في مثل هذه الحالات، يُقارب المنطق الذاتي النتيجة دائمًا برأي يُكافئ دالة بيتا.
التطبيقات
يُمكن تطبيق المنطق الذاتي عندما تتسم الحالة المراد تحليلها بقدر كبير من عدم اليقين المعرفي نتيجةً لنقص المعرفة. وبهذا، يتحول المنطق الذاتي إلى منطق احتمالي للاحتمالات غير المؤكدة معرفيًا. وتكمن ميزته في الحفاظ على عدم اليقين طوال التحليل، وتوضيحه في النتائج، مما يُتيح التمييز بين الاستنتاجات المؤكدة وغير المؤكدة.
يُعد نمذجة شبكات الثقة والشبكات البايزية من التطبيقات النموذجية للمنطق الذاتي.
شبكات الثقة الذاتية

يمكن نمذجة شبكات الثقة الذاتية باستخدام مزيج من عاملي التعدي والاندماج. لنفترضعبّر عن ميزة الثقة في الإحالة منلودععبّر عن ميزة الاعتقاد منليمكن التعبير عن شبكة الثقة الذاتية، على سبيل المثال، على النحو التالي:كما هو موضح في الشكل.
تشير الأرقام 1 و2 و3 إلى الترتيب الزمني لتكوين روابط الثقة والنصائح. وبالتالي، بالنظر إلى مجموعة روابط الثقة ذات الرقم 1، فإنّ مُعطي الثقة الأصلييتلقى المشورة منووبذلك يكون قادراً على استخلاص الاعتقاد في المتغيرمن خلال التعبير عن كل من حافة الثقة وحافة الاعتقاد كرأي، يصبح من الممكن لـلاستخلاص الاعتقاد فيمعبر عنه بـ.
يمكن لشبكات الثقة أن تعبر عن موثوقية مصادر المعلومات، ويمكن استخدامها لتحديد الآراء الذاتية حول المتغيرات التي تقدم المصادر معلومات عنها.
يصف المنطق الذاتي القائم على الأدلة ( EBSL ) [ 5 ] حساب شبكة الثقة البديل، حيث يتم التعامل مع تعدية الآراء (الخصم) عن طريق تطبيق أوزان على الأدلة التي تستند إليها الآراء.
الشبكات البايزية الذاتية
في الشبكة البايزية الموضحة في الشكل أدناه،وهي متغيرات أصلية والمتغير التابع هو متغير الطفل. يجب على المحلل أن يتعلم مجموعة الآراء الشرطية المشتركة.من أجل تطبيق عامل الاستدلال واستخلاص الرأي الهامشيعلى المتغيرتعبر الآراء المشروطة عن علاقة مشروطة بين المتغيرات الأصلية والمتغير الفرعي.

يتم حساب الرأي المستنتج على النحو التالي:رأي الأدلة المشتركةيمكن حسابها كناتج لآراء مستقلة حول الأدلة.وأو كنتيجة مشتركة لآراء الأدلة المعتمدة جزئياً.
الشبكات الذاتية

إن الجمع بين شبكة الثقة الذاتية وشبكة بايز الذاتية يُشكل شبكة ذاتية. ويمكن استخدام شبكة الثقة الذاتية للحصول على آراء من مصادر متنوعة تُستخدم كمدخلات لشبكة بايز الذاتية، كما هو موضح في الشكل.
لا تأخذ الشبكات البايزية التقليدية عادةً في الحسبان موثوقية المصادر. أما في الشبكات الذاتية، فيؤخذ مستوى الثقة في المصادر بعين الاعتبار بشكل صريح.
مراجع
- 1 2 3 4 5 6 7 8 أ. يوسانغ. المنطق الذاتي: شكلية للاستدلال في ظل عدم اليقين . دار نشر سبرينغر، 2016
- 1 2 أ. جوسانغ. الاستدلال الاصطناعي بالمنطق الذاتي. وقائع ورشة العمل الأسترالية الثانية حول الاستدلال المنطقي ، بيرث، أستراليا، 1997.
- 1 2 أ. جوسانغ. منطق الاحتمالات غير المؤكدة. المجلة الدولية للغموض والضبابية وأنظمة المعرفة . 9(3)، ص 279-311، يونيو 2001. PDF
- ↑ إ. كانط. نقد العقل العملي (1788). ترجمة وتحرير لويس و. بيك، نقد العقل العملي وكتابات أخرى في الفلسفة الأخلاقية ، مطبعة جامعة شيكاغو، شيكاغو، 1949
- سكوريك ، ب.؛ زانوني ، ن. (2016). "السمعة القائمة على التدفق مع عدم اليقين: المنطق الذاتي القائم على الأدلة". المجلة الدولية لأمن المعلومات . 15 (4): 381-402 . arXiv : 1402.3319 . doi : 10.1007/s10207-015-0298-5 .
- ↑ أ. جوسانغ، جيه إتش تشو، وإف. تشين. أوزان مسبقة غير إعلامية لدوال كثافة الاحتمال من نوع ديريشليه. وقائع المؤتمر الدولي لعام 2022 التابع لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات حول دمج وتكامل أجهزة الاستشعار المتعددة (MFI 2022) ، كرانفيلد، المملكة المتحدة، سبتمبر 2022. PDF
- ↑ أ. جوسانغ. المنطق الاحتمالي في ظل عدم اليقين. وقائع الحوسبة: ندوة النظرية الأسترالية (CATS'07) ، بالارات، يناير 2007.
- 1 2 د. ماكنالي و أ. جوسانغ. جمع وطرح المعتقدات. وقائع مؤتمر معالجة المعلومات وإدارة عدم اليقين في الأنظمة القائمة على المعرفة (IPMU2004) ، بيروجيا، يوليو 2004.
- 1 2 3 4 أ. جوسانغ، و د. ماكنالي. ضرب المعتقدات وضربها المشترك. المجلة الدولية للاستدلال التقريبي ، 38/1، ص 19-51، 2004.
- ↑ أ. يوسانغ. تعميم نظرية بايز في المنطق الذاتي. المؤتمر الدولي لـ IEEE لعام 2016 حول دمج وتكامل أجهزة الاستشعار المتعددة للأنظمة الذكية (MFI 2016) ، بادن بادن، ألمانيا، 2016.
روابط خارجية
- المنطق الذاتي بقلم أودون يوسانغ
- إطار تجريبي للمنطق الذاتي قائم على عوامل المنطق الذاتي في تقييم الثقة: دراسة تجريبية من إعداد ف. سيروتي، إل إم كابلان، تي جيه نورمان، إن أورين، وإيه تونيلو
- الإحصاءات البايزية
- المنطق غير الكلاسيكي
