An Inductive Logic Programming Approach to Statistical Relational Learning pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Ios Pr Inc

作者:Kersting, Kristian

出品人:

页数:228

译者:

出版时间:

价格:131

装帧:HRD

isbn号码:9781586036744

丛书系列:

图书标签:

• 逻辑编程
• 计算机
• 归纳逻辑
• 逻辑学
• 归纳逻辑编程
• Inductive Logic Programming
• Statistical Relational Learning
• Machine Learning
• Artificial Intelligence
• Knowledge Representation
• Data Mining
• Logic Programming
• Relational Data
• Pattern Recognition
• Probabilistic Reasoning

探索推理的本质：从统计到结构 本书深入探究人工智能领域一个引人入胜且具有挑战性的分支——统计关系学习（Statistical Relational Learning, SRL）。SRL 的核心在于，它试图弥合统计学和逻辑学之间的鸿沟，构建能够同时处理不确定性和复杂结构化数据的学习模型。想象一下，我们不仅仅要识别图像中的猫，还要理解“如果猫在沙发上，那么它可能在休息”这类蕴含概率和关系的知识。SRL 正是为解决这类问题而生。 传统的机器学习方法，如支持向量机或决策树，在处理低维、独立的特征时表现出色。然而，现实世界的数据往往是高度关联、结构复杂的，例如社交网络中的人际关系、生物体内的基因相互作用、或者法律文本中的条文依赖。在这些场景下，将数据强制转化为简单的数值特征，会丢失至关重要的结构信息，导致模型的性能大打折扣。另一方面，纯粹的逻辑推理系统虽然能够处理符号关系，却难以应对现实世界中普遍存在的不确定性，比如“有些鸟会飞”而非“所有鸟都会飞”。 统计关系学习应运而生，它借鉴了概率图模型（如贝叶斯网络）处理不确定性的能力，以及逻辑编程（如Prolog）表示复杂关系的强大能力。SRL 的目标是构建能够学习和推理“如果...那么...”这样带有概率性关系的模型。例如，我们可以构建一个模型来学习“如果一个人经常参与线上讨论，并且发表的观点受到许多人的点赞，那么他可能是一位有影响力的人物”这样的规则，其中“经常”、“许多”和“可能”都带有量化和概率的含义。 本书将重点关注一种极具潜力的 SRL 方法：归纳逻辑编程（Inductive Logic Programming, ILP）。ILP 是一种机器学习方法，旨在从一组逻辑事实（Background Knowledge）和目标概念的示例（Positive and Negative Examples）中归纳出逻辑规则。这意味着，ILP 不仅仅是从数据中提取数值模式，而是试图学习人类能够理解的、具有逻辑结构的知识。 将 ILP 与统计学习相结合，便构成了我们所探讨的“归纳逻辑编程方法统计关系学习”。这种方法的核心在于，它利用 ILP 的归纳能力来学习逻辑规则，并通过统计模型来量化这些规则的不确定性，以及学习模型参数。这意味着，我们不仅能学习到“X 是 Y 的父亲”这样的确切关系，还能学习到“如果 X 是 Y 的父亲，那么 X 更有可能拥有 Y 的某些遗传特征”这类概率性推断。 本书将详细阐述如何将 ILP 的搜索策略与统计模型相结合，以解决 SRL 的关键问题。这包括： 表示学习（Representation Learning）：如何有效地表示结构化数据和逻辑知识，以便 ILP 能够进行有效的归纳。我们将探讨如何使用逻辑事实、谓词（predicates）以及背景知识来构建学习环境。 归纳过程（Inductive Process）：深入研究 ILP 的核心算法，包括如何搜索逻辑规则空间，如何评估规则的质量，以及如何处理目标概念的定义。我们将介绍例如 Plotkin's Cover 算子、Bottom-Up 和 Top-Down 搜索策略等经典 ILP 技术。 统计集成（Statistical Integration）：如何将统计模型嵌入到 ILP 的归纳框架中。这可能涉及： 概率逻辑模型（Probabilistic Logic Models）：例如，使用概率值来表示逻辑谓词的真值，或者为逻辑规则赋予概率。 学习模型参数（Learning Model Parameters）：一旦逻辑规则被归纳出来，我们还需要学习这些规则的权重或概率，以捕捉数据中的统计规律。这可能涉及到最大似然估计、期望最大化（EM）算法等。 不确定性推理（Uncertainty Reasoning）：在学习到的模型中进行概率推理，例如计算某个结论的概率，或者进行假设检验。 应用场景（Application Scenarios）：本书将通过一系列实际应用案例，展示这种方法的强大能力。例如： 生物信息学（Bioinformatics）：在基因调控网络、蛋白质相互作用预测等领域，SRL 可以帮助我们理解复杂的生物过程。 自然语言处理（Natural Language Processing）：在信息抽取、文本分类、问答系统等任务中，SRL 可以捕捉文本中的句法和语义关系，并进行概率推理。 推荐系统（Recommender Systems）：通过学习用户偏好和物品之间的关系，SRL 可以提供更精准的个性化推荐。 知识图谱（Knowledge Graphs）：SRL 可以用于从不完整的知识图谱中进行知识补全和推理。 挑战与未来方向（Challenges and Future Directions）：我们也将讨论 SRL 在可扩展性、解释性、处理海量数据等方面面临的挑战，并展望该领域的未来发展趋势，例如与深度学习的融合，以及更强的可解释性方法。 本书的目标读者包括对人工智能、机器学习、数据挖掘、逻辑学以及相关交叉领域感兴趣的研究人员、工程师和高年级本科生。通过本书的学习，读者将能够深入理解统计关系学习的理论基础，掌握基于归纳逻辑编程的 SRL 方法，并能够将其应用于解决实际的复杂数据问题。它将为构建更智能、更具鲁棒性的 AI 系统提供新的视角和工具。

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这本书的语言风格给我的感觉是一种冷静而克制的学术激情。作者的遣词造句极为精准，没有半点浮夸或冗余，每一个句子似乎都经过了反复的锤炼，确保信息传递的效率最大化。这种风格非常适合深度阅读，它要求读者必须全神贯注，因为任何一丝分心都可能导致错过一个关键的逻辑转折点。我特别欣赏它在论证过程中所展现出的严谨性，仿佛作者正在进行一场精彩的数学辩论，步步为营，环环相扣。对于那些追求学术深度的读者而言，这种近乎“教科书式”的严谨性是最大的褒奖。它不像某些流行读物那样试图用华丽的辞藻来包装相对空泛的内容，而是用坚实的逻辑链条来支撑起宏大的理论体系。这种扎实的学术态度，使得这本书在面对高度专业化的统计关系学习问题时，能够提供一个真正可靠的理论基石。

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初次接触这种融合了归纳逻辑编程（ILP）与统计学习的交叉学科主题，我抱着一种既兴奋又略带忐忑的心情。兴奋在于，它触及了符号学习与统计建模融合的前沿热点，这正是当前人工智能领域亟待突破的关键瓶颈之一；而忐忑则是因为，这类书籍往往对读者的背景知识要求极高，生怕自己跟不上作者那飞速的思维跳跃。然而，这本书的开篇导论部分，出乎意料地展现了一种极强的包容性。它没有直接将读者推入复杂的公式海洋，而是先用一系列生动的应用案例来勾勒出整个研究范畴的轮廓。这种“先搭框架，再填细节”的叙事手法，极大地降低了入门的心理门槛。我尤其欣赏作者在引言中对现有方法的批判性回顾，它清晰地指出了传统方法的局限性，从而自然地引出了本书核心方法论的必要性和创新点。这种深思熟虑的布局，让读者能够快速建立起对整个知识体系的宏观认知，而非陷入零散知识点的堆砌。

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阅读一本关于前沿计算理论的书籍，我最看重的是它对未来研究方向的启发性。这本书是否仅仅是对现有技术的总结与整合？还是说，它为我们指明了下一代关系学习模型可能的发展方向？从章节的布局来看，最后一部分似乎着重探讨了模型的扩展性与可解释性问题。在深度学习模型日益“黑箱化”的今天，如何利用逻辑结构来增强统计模型的透明度和因果推断能力，是一个至关重要的议题。我期待这本书能在这个交叉点上提供一些具有前瞻性的见解，比如如何将归纳学习到的规则与神经符号系统进行更深层次的融合，从而产生既能学习复杂统计规律，又具备人类可理解逻辑结构的混合智能体。如果它能在保持现有严谨性的同时，适度地展望未来图景，那么它将不仅仅是一本工具书，更是一份引领该领域未来十年的研究路线图。

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坦白说，我对“归纳逻辑编程”这个术语总是有一种敬畏感，它意味着对形式化推理能力的极致追求，而“统计”的加入则要求这种精确性必须在不确定性中保持鲁棒。这本书的独特之处，似乎就在于试图在二者之间架起一座坚实的桥梁。我注意到书中对于概率推理引擎的构建描述得非常详尽，这部分内容对于任何想在实际项目中应用此类模型的工程师来说，都是宝贵的财富。如果它能够清晰地阐述如何在逻辑规则层面有效地集成概率参数，并在大规模数据集上实现高效的参数估计和模型选择，那么它的实用价值将无可估量。我希望看到的是一套完整、可操作的框架，而非仅仅是理论上的美好构想。这种对工程实现细节的关注，往往是区分优秀教科书和普通学术专著的关键分水岭。从目前的章节划分来看，作者似乎非常重视这一点，这让我对接下来的内容充满了期待。

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这本书的封面设计着实引人注目，那种深沉的蓝色调搭配着清晰的白色字体，立刻给人一种严谨而专业的印象。我喜欢它在视觉上传达出的那种知识的厚重感，仿佛每一次翻阅都能触碰到那些复杂算法背后的精妙结构。虽然我还没来得及深入研读每一个章节，但从目录的梳理来看，作者显然在结构编排上下了很大功夫，逻辑脉络清晰得如同精密的电路图。特别是对于那些初次接触统计关系学习（SRL）领域的人来说，这种循序渐进的引导方式显得尤为重要。我特别期待它在理论基础构建上的阐述，希望它不仅停留在概念层面，更能深入到数学推导的细节中去，真正做到“授人以渔”。这本书的气场很足，放在书架上，它就像一个无声的宣言，昭示着对该领域前沿问题的探索决心。如果内容质量能与这出色的包装相匹配，那它无疑会成为我案头必备的参考书之一，用来梳理那些错综复杂的概率图模型和逻辑推理之间的张力。

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