Analogy-making is at the core of human intelligence and creativity with applications to such diverse tasks as commonsense reasoning, learning, language acquisition, and story telling. This paper contributes to the foundations of artificial general intelligence by developing an abstract algebraic framework for logic-based analogical reasoning and learning in the setting of logic programming. The main idea is to define analogy in terms of modularity and to derive abstract forms of concrete programs from a `known' source domain which can then be instantiated in an `unknown' target domain to obtain analogous programs. To this end, we introduce algebraic operations for syntactic program composition and concatenation and illustrate, by giving numerous examples, that programs have nice decompositions. Moreover, we show how composition gives rise to a qualitative notion of syntactic program similarity. We then argue that reasoning and learning by analogy is the task of solving analogical proportions between logic programs. Interestingly, our work suggests a close relationship between modularity, generalization, and analogy which we believe should be explored further in the future. In a broader sense, this paper is a first step towards an algebraic and mainly syntactic theory of logic-based analogical reasoning and learning in knowledge representation and reasoning systems, with potential applications to fundamental AI-problems like commonsense reasoning and computational learning and creativity.


翻译:分析是人类智慧和创造力的核心,其应用包括常识推理、学习、语言获取和故事叙事等多种任务。本文通过在逻辑编程中为基于逻辑的模拟推理和学习开发一个抽象的代数框架,为逻辑的模拟推理和逻辑编程中学习,为人造一般情报打基础。主要的想法是从“已知”源域中界定类比,并从“已知”源域中得出具体程序的抽象形式,然后在“未知”目标域中进行即时化,以获得类似的程序。为此,我们引入代数操作,用于合成方案组成和聚合,并通过提供众多实例,说明方案具有良好的分解性。此外,我们展示了构成如何产生一个基于逻辑的定性推理概念,通过类比法来解决逻辑程序之间的类比比例。有趣的是,我们的工作表明模块化、概括化和类比关系密切,我们认为今后应该进一步探讨。从广义上看,本文是朝着理论和类推理学理论和推理学基础系统迈出的第一步,主要与模拟推理学理论和推理学理论和推理学理论推理系统相似。

0
下载
关闭预览

相关内容

Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
155+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
177+阅读 · 2019年10月11日
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年11月25日
Embedding Logical Queries on Knowledge Graphs
Arxiv
3+阅读 · 2019年2月19日
Logically-Constrained Reinforcement Learning
Arxiv
3+阅读 · 2018年12月6日
Hierarchical Deep Multiagent Reinforcement Learning
Arxiv
8+阅读 · 2018年9月25日
Arxiv
11+阅读 · 2018年7月8日
VIP会员
相关资讯
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年11月25日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员