Concatenazione all'indietro

La concatenazione all'indietro è un metodo di inferenza logica che permette di risalire alle premesse di un'ipotesi ( fatto ) tramite le regole di inferenza di una base di conoscenza. A partire da un fatto vero ( letterale ) l'algoritmo di concatenazione all'indietro ricostruisce le relazioni di congiunzione, disgiunzione e di implicazione con altri fatti ( letterali ) fin quando non è possibile derivare più alcuna premessa. Nel seguente esempio l'agente razionale inizia il ragionamento logico dal fatto certo (G) per ricostruire le premesse logiche tramite la base di conoscenza.

• Primo ciclo di elaborazione. Nel primo ciclo di elaborazione l'agente conosce soltanto il fatto (G). Interrogando la base di conoscenza, l'agente può risalire alla regola inferenziale ( F ∧ E ⇒ G ) che determina il fatto (G). Può, quindi, dedurre che anche i fatti (F) e (E) siano veri.
• Secondo ciclo di elaborazione. Nel secondo ciclo di elaborazione l'agente ha una conoscenza più ampia dell'ambiente È a conoscenza che i fatti (G), (F), (E) sono veri. Il letterale (G) è stato già analizzato ed è, quindi, inutile rianalizzarlo un'altra volta. L'agente razionale interroga la base di conoscenza per risalire alle regole di inferenza che determinano i fatti (F) ed (E) ossia ( A ∧ E ⇒ F ) e ( C ∧ B ⇒ E ) e può aggiungere altri fatti veri ( A, B e C ) all'area del ragionamento.
• Terzo ciclo di elaborazione. Nel terzo ciclo di elaborazione l'insieme dei fatti conosciuti è { A, B, C, E, F, G ). L'insieme dei fatti già analizzati è { E, F, G }, ciò consente di non rianalizzare la base di conoscenza per questi letterali. L'agente razionale interroga la base di conoscenza per i letterali (A), (B) e (C), trovando due regole inferenziali: ( A ∧ B ⇒ C ) e ( A ∧ E ⇒ C ). Entrambe le regole inferenziali sono, però, poco utili poiché non aggiungono altre premesse al ragionamento. Non essendoci altri fatti da analizzare, l'algoritmo termina l'elaborazione.

Al termine dell'elaborazione l'algoritmo della concatenazione all'indietro ha ricostruito le premesse logiche a partire dall'implicazione, il fatto (G). Queste premesse consentono di ricostruire a un particolare modello.

L'analisi di tutti i fatti consente al sistema esperto di costruire una tabella dei modelli, al fine di agevolare la consultazione della base di conoscenza da parte dell'agente razionale, senza dover ogni volta rielaborare la concatenazione all'indietro. Ad esempio, la tabella consente di associare il valore vero ( true ) ai letterali { A, B, C, E, F } ogni volta che il letterale G è vero ( true ).

Complessità. L'algoritmo di concatenazione all'indietro è caratterizzato da una complessità lineare. È una forma di ragionamento logico particolarmente efficiente in quanto permette di evitare l'analisi dei fatti meno rilevanti. Questa particolare caratteristica rende l'algoritmo di concatenazione all'indietro più efficiente rispetto a quello di concatenazione in avanti.

Ragionamento sugli obiettivi. L'algoritmo di concatenazione all'indietro è anche conosciuto come ragionamento sugli obiettivi, in quanto ricostruisce le premesse a partire da un determinato fatto.