導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇邏輯推理的主要規(guī)則，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

Abstract： According to the characteristics of fault diagnosis of communication instruments in TT&C-ship and the needs of diagnosis， we made fault tree analysis and expert system technology were combined ，based on this，we designed the complete system model， designed knowledge model， designed fault diagnosis flow of the common meteorological instruments. The system should made operator lookup and solve instruments fault quickly and true.

關(guān)鍵詞： 通信裝備；故障診斷；故障樹(shù)；專家系統(tǒng)

Key words： communication instrument；Fault Diagnosis；Fault Tree；Expert System

中圖分類號(hào)：V55 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2012）33-0190-03

0 引言

目前測(cè)量船在用的通信裝備技術(shù)含量高、工作原理復(fù)雜、專業(yè)性強(qiáng)、種類繁多，測(cè)量船出海期間通信的實(shí)時(shí)性對(duì)通信保障工作提出極高的要求，同時(shí)長(zhǎng)時(shí)間的海上船搖對(duì)通信裝備也具有很大的影響，這些因素都為科技人員對(duì)通信裝備維護(hù)保養(yǎng)設(shè)置了很高的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要求一旦裝備發(fā)生任何故障，科技人員要能夠快速定位解除故障，對(duì)崗位人員的故障排查、定位能力要求很高。而當(dāng)前航天測(cè)量船對(duì)通信裝備的故障診斷排查主要依靠科技人員的經(jīng)驗(yàn)積累來(lái)完成，效率不高。因此，設(shè)計(jì)一套測(cè)量船通信裝備故障診斷系統(tǒng)用來(lái)有效輔助科技人員快速、準(zhǔn)確進(jìn)行裝備故障診斷，便成為當(dāng)前一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題。

1 設(shè)計(jì)思想

故障樹(shù)分析法[1]是一種將系統(tǒng)故障形成原因按樹(shù)枝狀逐級(jí)細(xì)化的圖形演繹方法。它通過(guò)對(duì)可能造成系統(tǒng)故障的各種因素（包括硬件、軟件、環(huán)境、人為因素等）進(jìn)行分析，畫出邏輯框圖（故障樹(shù)）；再對(duì)系統(tǒng)中發(fā)生的故障事件，由總體至部分按樹(shù)枝狀逐級(jí)細(xì)化分析。常見(jiàn)的故障樹(shù)診斷主要有邏輯推理診斷法和最小割集診斷法[2]。

專家系統(tǒng)[3]是一種智能計(jì)算機(jī)程序，它是運(yùn)用知識(shí)和推理來(lái)解決只有專家才能解決的問(wèn)題。由于不同的專家系統(tǒng)所需要完成的任務(wù)和特點(diǎn)不同，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也不盡相同。目前比較流行的專家系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)包括人機(jī)接口、推理機(jī)、解釋器、知識(shí)庫(kù)管理模塊、綜合數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)。

針對(duì)航天測(cè)量船裝備故障診斷的特點(diǎn)及診斷需求，根據(jù)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)原則，從產(chǎn)生與作用、知識(shí)獲取、知識(shí)轉(zhuǎn)換、診斷功能的擴(kuò)展等方面歸納分析出故障樹(shù)分析法與專家系統(tǒng)的結(jié)合點(diǎn)，作為故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想。

1.1 從專家系統(tǒng)與故障樹(shù)的產(chǎn)生和作用來(lái)看，兩者是有一定聯(lián)系的 故障樹(shù)是圖形化的用于系統(tǒng)可靠性分析和故障診斷的模型；而專家系統(tǒng)是當(dāng)系統(tǒng)失效時(shí)綜合利用各種診斷信息，依據(jù)知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)，通過(guò)推理確定系統(tǒng)的故障原因，并給出排除故障的方法和建議。

1.2 從專家系統(tǒng)知識(shí)獲取的角度來(lái)看，故障樹(shù)分析法也是一種基于診斷模型的知識(shí)獲取方法，該方法在故障診斷中的應(yīng)用在一定程度上解決了專家系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)知識(shí)獲取的瓶頸問(wèn)題。

1.3 從故障樹(shù)知識(shí)與專家系統(tǒng)知識(shí)轉(zhuǎn)換的角度來(lái)看，故障樹(shù)具有標(biāo)準(zhǔn)化的知識(shí)結(jié)構(gòu)。故障樹(shù)的頂事件對(duì)應(yīng)于專家系統(tǒng)要分析解決的任務(wù)，其底事件對(duì)應(yīng)于專家系統(tǒng)的推理結(jié)果；而故障樹(shù)由頂?shù)降椎膶哟魏瓦壿嬯P(guān)系對(duì)應(yīng)于專家系統(tǒng)的整個(gè)推理過(guò)程。

1.4 從故障樹(shù)分析方法對(duì)專家系統(tǒng)故障診斷功能的擴(kuò)展角度來(lái)看，邏輯推理診斷法用故障樹(shù)中各底事件、中間事件、頂事件的發(fā)生概率對(duì)故障樹(shù)轉(zhuǎn)化生成的規(guī)則進(jìn)行排序，提高了系統(tǒng)搜索匹配規(guī)則的效率；在最小割集診斷法中，引入最小割集重要度和底事件概率重要度，提高了故障診斷命中率，減少了測(cè)試工作量。故本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用邏輯推理診斷法和最小割集診斷法結(jié)合的故障診斷方法。

2 總體模型設(shè)計(jì)

航天測(cè)量船通信裝備故障診斷系統(tǒng)主要包括六個(gè)功能模塊，分別為：系統(tǒng)管理模塊、知識(shí)庫(kù)管理模塊、故障診斷模塊、診斷維修記錄模塊、輔助工具模塊、幫助模塊等六個(gè)模塊。其中每個(gè)模塊可以分別通過(guò)包含各自的子模塊來(lái)具體實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)模型如圖1所示。

2.1 系統(tǒng)管理模塊 主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)連接配置、用戶登錄、用戶管理、修改密碼等功能。

2.2 知識(shí)庫(kù)管理模塊 主要實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的獲取、管理和維護(hù)，以使知識(shí)庫(kù)不斷完善。

①知識(shí)獲取子模塊：可通過(guò)向?qū)Ш驮O(shè)計(jì)視圖兩種方式獲取知識(shí)。向?qū)Х绞竭m用于初次創(chuàng)建某裝備知識(shí)庫(kù)；設(shè)計(jì)視圖方式適合于對(duì)已初步形成的某裝備的知識(shí)庫(kù)實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的局部知識(shí)獲取。②知識(shí)管理子模塊：實(shí)現(xiàn)將知識(shí)以數(shù)據(jù)庫(kù)表的形態(tài)呈現(xiàn)給用戶，以便用戶對(duì)各種表中存儲(chǔ)的知識(shí)直接進(jìn)行添加、刪除、編輯、查詢等操作。③知識(shí)檢索子模塊：將知識(shí)按照不同的裝備、不同的歸屬結(jié)點(diǎn)以及不同的知識(shí)類別進(jìn)行列表索引。④知識(shí)備份子模塊：主要實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中全部知識(shí)的復(fù)制備份。

2.3 故障診斷模塊 主要實(shí)現(xiàn)對(duì)選定裝備的故障診斷工作，提供邏輯推理和最小割集兩種診斷方法。

①故障識(shí)別子模塊：主要通過(guò)與用戶交互相關(guān)的診斷信息來(lái)實(shí)現(xiàn)故障類型的判斷。②邏輯推理診斷子模塊：主要實(shí)現(xiàn)利用邏輯推理診斷方法進(jìn)行故障診斷。③最小割集診斷子模塊：主要實(shí)現(xiàn)利用最小割集診斷方法進(jìn)行故障診斷。④診斷維修記錄參考子模塊：將調(diào)用邏輯推理診斷子模塊或最小割集診斷子模塊進(jìn)行故障診斷的故障類型相關(guān)診斷維修記錄提供給用戶參考，幫助用戶進(jìn)行故障維修。⑤排故措施參考子模塊：對(duì)調(diào)用邏輯推理診斷子模塊的診斷最終結(jié)論或最小割集診斷子模塊中的每一步診斷提示給出相關(guān)的排故措施，幫助用戶進(jìn)行故障維修。⑥診斷維修記錄存檔子模塊：當(dāng)用戶對(duì)故障診斷的結(jié)論進(jìn)行維修驗(yàn)證后，需提交此次故障維修相關(guān)信息，如維修結(jié)論、維修結(jié)論描述、維修解決方案、維修人員、維修時(shí)間、維修地點(diǎn)、裝備編號(hào)、生產(chǎn)廠家、服役時(shí)間等要素。

2.4 診斷維修記錄模塊 主要實(shí)現(xiàn)對(duì)診斷維修記錄的查詢、增加、刪除、編輯等管理維護(hù)以及對(duì)系統(tǒng)存檔的診斷維修記錄進(jìn)行定量分析。

2.5 輔助工具模塊 主要提供一些系統(tǒng)的輔助工具功能，如Visio繪圖工具、打印、記事本、計(jì)算器等。

2.6 幫助模塊 主要包括關(guān)于系統(tǒng)的簡(jiǎn)單信息和使用幫助。

3 診斷知識(shí)庫(kù)E-R模型設(shè)計(jì)

診斷知識(shí)庫(kù)中擁有知識(shí)的數(shù)量和質(zhì)量是本系統(tǒng)性能和問(wèn)題求解能力的關(guān)鍵因素[4]，根據(jù)面向?qū)ο蟮牟煌蓪⒐收显\斷知識(shí)庫(kù)大致分為七個(gè)數(shù)據(jù)表：結(jié)點(diǎn)表、故障類型表、故障樹(shù)節(jié)點(diǎn)事件表、故障識(shí)別規(guī)則表，故障規(guī)則表、測(cè)試條目表、排故措施表。圖2為通信裝備故障診斷知識(shí)庫(kù)的E-R圖（下劃線的數(shù)字表示是其所屬實(shí)體的主鍵）。

圖中數(shù)字標(biāo)示的含義具體如下：

1：結(jié)點(diǎn)名稱；2：結(jié)點(diǎn)編號(hào)；3：結(jié)點(diǎn)層次；4：結(jié)點(diǎn)所屬儀器裝備編號(hào)；5：父結(jié)點(diǎn)編號(hào)；6：子結(jié)點(diǎn)編號(hào)組合；7：結(jié)點(diǎn)原理（文字說(shuō)明）；8：結(jié)點(diǎn)原理圖編號(hào)；9：維修知識(shí)屬性；10：維修知識(shí)內(nèi)容；

11：故障類型名稱；12：故障類型編號(hào)；13：故障類型所屬結(jié)點(diǎn)編號(hào)；14：故障樹(shù)結(jié)構(gòu)圖編號(hào)；15：故障原理圖編號(hào)；16：故障原理（文字說(shuō)明）；17：下級(jí)鏈結(jié)故障（樹(shù)）類型編號(hào)組合；18：故障識(shí)別規(guī)則編號(hào)；

19：故障樹(shù)節(jié)點(diǎn)事件編號(hào)；20：節(jié)點(diǎn)事件；21：節(jié)點(diǎn)事件層次；22：事件性質(zhì)；23：父節(jié)點(diǎn)事件編號(hào)；24：子節(jié)點(diǎn)事件編號(hào)組合；25：本節(jié)點(diǎn)事件與子節(jié)點(diǎn)事件的關(guān)系；26：節(jié)點(diǎn)事件隸屬故障類型編號(hào)；

27：故障識(shí)別規(guī)則編號(hào)；28：故障類型權(quán)值；29：故障征兆編號(hào)組合；30：故障征兆對(duì)應(yīng)的域值編號(hào)組合；31：故障征兆對(duì)應(yīng)的條件權(quán)值組合；32：用戶確認(rèn)的故障征兆對(duì)應(yīng)的可信度組合；33：前件關(guān)系；34：追加關(guān)系；35：追加前件的規(guī)則編號(hào)；36：結(jié)論編號(hào)；37：規(guī)則強(qiáng)度；38：規(guī)則閾值；39：結(jié)論域值；

40：故障規(guī)則編號(hào)；41：規(guī)則隸屬的故障類型編號(hào)；42：規(guī)則前件編號(hào)組合；43：規(guī)則前件關(guān)系；44：追加關(guān)系（前件）；45：追加前件的規(guī)則編號(hào)；46：規(guī)則結(jié)論編號(hào)組合；47：規(guī)則結(jié)論關(guān)系；48：追加關(guān)系（結(jié)論）；49：追加結(jié)論的規(guī)則編號(hào)；50：結(jié)束標(biāo)志組合；51：規(guī)則屬性組合；

52：測(cè)試條目編號(hào)；53：測(cè)試條目隸屬的儀器裝備編號(hào)；54：測(cè)試條目?jī)?nèi)容；55：測(cè)試條件；56：測(cè)試工具；57：測(cè)試位置；58：測(cè)試位置圖編號(hào)；59：測(cè)試方法與步驟；60：標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試值；61：實(shí)際測(cè)試值；

62：排故措施編號(hào)；63：排故措施針對(duì)的診斷最終結(jié)論編號(hào)；64：排故知識(shí)（文字說(shuō)明）；65：排故圖編號(hào)。

4 故障診斷流程

本文中對(duì)診斷流程設(shè)計(jì)考慮了系統(tǒng)使用的邏輯推理診斷法和最小割集診斷法。圖3為故障診斷流程圖。

用戶可通過(guò)兩種方式進(jìn)入故障診斷流程：

①第一種方式：用戶直接選擇裝備名稱、型號(hào)、故障類型。系統(tǒng)將該故障類型直接調(diào)入“故障識(shí)別沖突集”中，轉(zhuǎn)入第④步；

②第二種方式：用戶根據(jù)自己的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，選擇故障可能發(fā)生的最小范圍的結(jié)點(diǎn)，也可以同時(shí)選擇提交故障征兆以及故障征兆發(fā)生的環(huán)境、條件等域值；

③若用戶在第②步中同時(shí)提交了結(jié)點(diǎn)和故障征兆兩類信息，則系統(tǒng)根據(jù)用戶提供的診斷信息，按照搜索和故障識(shí)別規(guī)則的匹配策略把相匹配的故障識(shí)別規(guī)則結(jié)論放入“故障識(shí)別沖突集”中。若“故障識(shí)別沖突集”為空，則返回至第②步。若不為空，則轉(zhuǎn)入第④步；

④系統(tǒng)按照故障類型權(quán)值大小，依次在“故障識(shí)別對(duì)話”中向用戶詢問(wèn)“故障識(shí)別沖突集”中的故障識(shí)別規(guī)則前件的可信度；

⑤系統(tǒng)按照故障規(guī)則的匹配策略，判斷出該故障類型識(shí)別是否成功。若故障類型識(shí)別不成功，需要修改已提交的某規(guī)則前件可信度。若成功則調(diào)用故障類型的診斷線程；

⑥用戶可選擇采用邏輯推理診斷法和最小割集診斷法。若用戶選擇邏輯推理診斷法，轉(zhuǎn)入第⑦步；若用戶選擇最小割集診斷法，轉(zhuǎn)入第⑨步；

⑦系統(tǒng)定位到某故障類型，提供與之相關(guān)的診斷維修參考。系統(tǒng)按照故障規(guī)則的搜索、匹配策略，實(shí)現(xiàn)基于故障規(guī)則的邏輯推理診斷。若啟用的是一條測(cè)試規(guī)則，則在“故障診斷對(duì)話”中依次詢問(wèn)該測(cè)試條目，并給出該測(cè)試條目的測(cè)試工作參考。若此次邏輯推理診斷成功，系統(tǒng)給出最終診斷結(jié)論的排故措施參考以及診斷路徑解釋；若系統(tǒng)得出的最終診斷結(jié)論是另一故障類型，則系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)入第⑥步。若用戶維修驗(yàn)證成功，則按要求將此次診斷維修記錄存檔后，結(jié)束診斷；若用戶維修驗(yàn)證不成功，可參閱以往該故障類型的診斷維修記錄，幫助用戶調(diào)整維修方案，也可以轉(zhuǎn)入第⑧步或選擇最小割集診斷法進(jìn)行該故障類型診斷；

⑧系統(tǒng)按沖突求解策略自動(dòng)調(diào)用“故障識(shí)別沖突集”中其它故障類型的診斷線程，轉(zhuǎn)入第⑥步或根據(jù)用戶需要返回至第①步或第②步；

⑨系統(tǒng)為每一步診斷提示，給出相應(yīng)的排故措施參考、診斷維修記錄參考以及提供用戶查看該故障樹(shù)的各最小割集重要度、最小割集中的各底事件的概率重要度等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。若用戶在某一步的診斷提示下的維修驗(yàn)證成功，則將此次診斷維修記錄按要求存檔后，結(jié)束診斷；若用戶維修驗(yàn)證均不成功，可轉(zhuǎn)入第⑧步或選擇邏輯推理診斷法進(jìn)行該故障類型診斷。

5 結(jié)束語(yǔ)

目前，航天測(cè)量船對(duì)通信裝備的故障診斷排查主要依靠科技人員長(zhǎng)期累積的經(jīng)驗(yàn)來(lái)完成，具有效率不高的特點(diǎn)。結(jié)合了故障樹(shù)分析法與專家系統(tǒng)的通信裝備故障診斷系統(tǒng)的應(yīng)用不僅可以輔助科技人員快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行故障分析、定位，大幅提高排除故障的效率，而且可以協(xié)助科技人員找出裝備的薄弱環(huán)節(jié)，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉迅.基于故障樹(shù)與BAM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的只能故障診斷方法[C].科學(xué)技術(shù)與工程，2010：3101-3105.

[2]鄭麗敏.人工智能與專家系統(tǒng)原理及其應(yīng)用[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2004：131-154.

篇2

一、 傳統(tǒng)邏輯中推理類型問(wèn)題的研究現(xiàn)狀分析

1.1 常見(jiàn)推理類型種類分析

結(jié)合當(dāng)前，我國(guó)的主要傳統(tǒng)邏輯著作及教學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，傳統(tǒng)邏輯中的推理類型問(wèn)題研究主要有以下觀點(diǎn)和看法：首先，從推理過(guò)程出發(fā)，結(jié)合推理活動(dòng)中思維發(fā)展階段的不同，將推理類型區(qū)分為歸納推理也就是特殊到普遍，個(gè)別到整體的推理方式、演繹推理也就是普遍到特殊，整體到個(gè)別的推理方式，以及類比推理也就是特殊到特殊、類型到類型的推理方式。其次是結(jié)合整個(gè)推理活動(dòng)中論斷前提和所得結(jié)論之間的關(guān)系和性質(zhì)來(lái)區(qū)分推理類型。而這一認(rèn)識(shí)方式，也將推理類型區(qū)分為必然推理和偶然推理。通過(guò)將論斷和前提的聯(lián)系性來(lái)卻分推斷類型。最后一種推理方式是結(jié)合推理的要素?cái)?shù)量來(lái)區(qū)分，即僅有一個(gè)前提的直接推理和經(jīng)過(guò)兩個(gè)及以上前提的間接推理。事實(shí)上，傳統(tǒng)推理形式繁雜，僅用某一標(biāo)準(zhǔn)是無(wú)法完全概括推理類型的。

1.2 常見(jiàn)推理類型的研究觀點(diǎn)內(nèi)容分析

常見(jiàn)推理類型的研究觀點(diǎn)中，演繹推理或者類別、歸納推理主要應(yīng)用于直接推理、模糊判斷、純關(guān)系推理等。這一推理方式存在較大問(wèn)題，這一推理是對(duì)直言判斷、模糊判斷得出結(jié)論，而事實(shí)上很多問(wèn)題都不可能簡(jiǎn)單的從一般到特殊，都不可能是單純某一個(gè)影響因素。因此很多時(shí)候結(jié)合這一推理理論就不能說(shuō)明問(wèn)題。而在第三種推理分類理論中，則是機(jī)械的依據(jù)推理要素來(lái)區(qū)分推理類型，這就把直接推理與演繹推理分開(kāi)而談，這是不正確的，同時(shí)在現(xiàn)實(shí)問(wèn)題上，也很少存在直接推理的，而直接推理本身也和演繹推理存在重合和交替。因此簡(jiǎn)單機(jī)械的以推理因素個(gè)數(shù)作為推理類型的區(qū)分依據(jù)，往往不能說(shuō)明問(wèn)題，只能是模糊看待推理問(wèn)題。而最為復(fù)雜的第二種推理類型則是對(duì)演繹推理的定義和內(nèi)涵做了全新解釋，這一類型認(rèn)為演繹推理是一種結(jié)合前提就必然能夠得出結(jié)論的推理方式。而這種推理理論和思維模式，則是將歸納推理與不完全歸納推理模糊在一起，并沒(méi)有將必然推理與偶然推理的界限明確定義而來(lái)，一些必然推理所采用的推理方式和理念實(shí)質(zhì)上還是歸納推理的內(nèi)容，而有的時(shí)候也將偶然推理所采用的方式和理論也定義為歸納推理。盡管隨著這一推理理論和形式不斷豐富發(fā)展，這一推理問(wèn)題研究中已經(jīng)涵蓋了大部分推理類型問(wèn)題，但仍然無(wú)法全面涵蓋推理類型問(wèn)題。

1.3 常見(jiàn)推理類型觀點(diǎn)的新發(fā)展和創(chuàng)新

邏輯學(xué)在不斷研究中，也出現(xiàn)了新的發(fā)展和理論觀點(diǎn)，而常見(jiàn)的推理類型觀點(diǎn)也出現(xiàn)了新的內(nèi)容。比如，從多種角度來(lái)認(rèn)識(shí)推理問(wèn)題。復(fù)合判斷推理就是其中應(yīng)用廣泛的推理理論。符合判斷推理是指將傳統(tǒng)的推理理論經(jīng)過(guò)系統(tǒng)歸納和融合，增加新的概率分析、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、歸納推理等一系列因素，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)邏輯推理質(zhì)的飛越和發(fā)展。除此之外，還有一些研究學(xué)者將推理理論做深化研究，從維度上拓展推理理論研究?jī)?nèi)容。比如將類別推理細(xì)化為肯定、否定和中性三種肯定推理類型。這都是推理理論新的發(fā)展，而隨著科學(xué)文化不斷發(fā)展，推理理論的發(fā)展和進(jìn)步也是社會(huì)必然。

二、 淺析傳統(tǒng)邏輯中推理類型問(wèn)題的教學(xué)建議

隨著邏輯學(xué)理論應(yīng)用不斷發(fā)展，而開(kāi)展理論學(xué)課程的要求就更加復(fù)雜，更需要我們結(jié)合理論變化的新內(nèi)容來(lái)具體開(kāi)展邏輯學(xué)教程。

2.1 結(jié)合學(xué)生基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)興趣開(kāi)展教學(xué)

邏輯學(xué)這一課程內(nèi)容偏重于邏輯理論教學(xué)，整體而言，較為枯燥且難以理解。而受教育對(duì)象自身的基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)興趣，就影響教師開(kāi)展教學(xué)工作。在開(kāi)展這一教學(xué)過(guò)程中，要從教學(xué)實(shí)際出發(fā)，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況制定教學(xué)思路和方案。要通過(guò)豐富事例和有效的教學(xué)方法幫助學(xué)生理解邏輯學(xué)教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)積極引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，培養(yǎng)邏輯學(xué)學(xué)習(xí)興趣。

2.2 突出教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和層次性

傳統(tǒng)邏輯中的推理類型問(wèn)題當(dāng)前尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和要求，但基本上在教學(xué)過(guò)程中遇到的邏輯推理問(wèn)題都能遇到，因此，這就要求我們根據(jù)教學(xué)分層法等理論，重點(diǎn)突出推理類型問(wèn)題的教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)再教學(xué)方案設(shè)計(jì)上，也要層次化、條理化開(kāi)展教學(xué)，根據(jù)推理類型所含方法的常見(jiàn)性和使用頻率，引導(dǎo)教學(xué)，幫助學(xué)生對(duì)邏輯推理問(wèn)題形成比較完整的理論認(rèn)識(shí)和體系化的問(wèn)題解決思路。

2.3 結(jié)合最新推理理論，積極推廣、普及推理問(wèn)題解決的新思路

傳統(tǒng)邏輯推理觀點(diǎn)認(rèn)為推理只有前提是真實(shí)的，整個(gè)推理才有意義，同時(shí)各種判斷之間也必然存在一定聯(lián)系，總存在一定依據(jù)。而結(jié)合各種推理的產(chǎn)生過(guò)程，這一系列推斷和認(rèn)識(shí)都是建立在具體事實(shí)或潛在事實(shí)基礎(chǔ)之上的。意義性和真實(shí)性是傳統(tǒng)邏輯推理的兩個(gè)基本要求，而新的邏輯推理理論則重視積極結(jié)合數(shù)理推理等一系列科技手段，豐富推理理論。

篇3

關(guān)鍵詞：離散數(shù)學(xué)；自動(dòng)推理；吳方法

中圖分類號(hào)：O158文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2010) 06-0000-00

Application of Wu's Method in Predicate Calculus Discrete Mathematics Teaching

Li Yi

(University of Electronic Science and Technology,National Computer Experiment Teaching Center,Chengdu610054,China)

Abstract:Discrete Mathematics is an important branch of modern science,is the basic theory of computer science core curriculum,and predicate logic is one of the important contents.How to Computer Automated Reasoning another classic method - Wu introduced into the teaching of discrete mathematics is the focus of this issue.

Keywords:Discrete mathematics;Automated reasoning;Wu's method

一、引言離散數(shù)學(xué)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門核心課程

作為數(shù)學(xué)的一個(gè)分支，其研究的對(duì)象是各種各樣的離散量的結(jié)構(gòu)及其離散量之間的關(guān)系。通過(guò)這門課程的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生們嚴(yán)密的數(shù)學(xué)思維能力。同時(shí)，離散數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、編譯理論、數(shù)字邏輯理論、算法分析、邏輯程序設(shè)計(jì)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、容錯(cuò)診斷、機(jī)器定理證明、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、人工智能等課程有著緊密的聯(lián)系。

離散數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)主要包括數(shù)理邏輯、集合論、抽象代數(shù)、格、布爾代數(shù)以及圖論。對(duì)于工科學(xué)生，教學(xué)中，不僅要從數(shù)學(xué)的邏輯性和嚴(yán)密性上去論述所涉及的數(shù)學(xué)理論知識(shí)，更要注重培養(yǎng)學(xué)生了解這些數(shù)學(xué)知識(shí)在計(jì)算機(jī)科學(xué)諸領(lǐng)域中所起的應(yīng)用作用。數(shù)理邏輯往往是工科學(xué)生在學(xué)習(xí)離散課程中最早接觸的內(nèi)容，且與人工智能和定理機(jī)器證明有著極大的聯(lián)系。因此，如何讓學(xué)生學(xué)好數(shù)理邏輯將直接關(guān)系到學(xué)生邏輯推理能力提高。謂詞演算的演繹推理是數(shù)理邏輯部分的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，里面涉及到大量的知識(shí)點(diǎn)。教學(xué)實(shí)踐表明，工科學(xué)生對(duì)這部分的內(nèi)容往往難以掌握。而大部分院校在講授謂詞演算推理時(shí)，往往采用“紙和筆”的形式向?qū)W生演示整個(gè)推理的過(guò)程，甚少采用人機(jī)交互的方式。

本文中，針對(duì)謂詞演算的演繹和推理，我們探討了如何將吳方法引入到該教學(xué)內(nèi)容中，以此從側(cè)面來(lái)幫助學(xué)生了解數(shù)學(xué)推理的本質(zhì)，加深他們對(duì)計(jì)算機(jī)自動(dòng)推理的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)習(xí)數(shù)理邏輯的熱情。

二、謂詞演算的演繹和推理

在謂詞邏輯中，為了研究命題內(nèi)的內(nèi)在聯(lián)系就必須對(duì)命題做進(jìn)一步的分解。

例1：小王是老師

對(duì)上述命題進(jìn)行分解得到：首先，這里的“小王”被稱為個(gè)體；“是老師”被稱為謂詞。如果用字每s來(lái)表示小王，用字母Q來(lái)表示謂詞“是學(xué)生”。那么，上述命題可表為Q(s)。當(dāng)需要描述個(gè)體間的關(guān)系時(shí)，就要引入二元謂詞。

例2：10小于3

引進(jìn)謂詞Q，則上述命題可表位Q(10,3)。

此外，為了更好地刻畫命題函數(shù)所表達(dá)的意思，往往還需要引進(jìn)量詞： 。在引入了個(gè)體、謂詞和量詞之后，謂詞邏輯的表達(dá)就更加廣泛了。如：

例3：并非所有的實(shí)數(shù)都是有理數(shù)

引進(jìn)謂詞R和Q，有 。

命題演算系統(tǒng)是被包含在謂詞演算系統(tǒng)之中。因此，在謂詞演算系統(tǒng)內(nèi)，除了要使用命題演算系統(tǒng)所使用的RP，RT和CP規(guī)則外，還要引入關(guān)于量詞的4條重要性質(zhì)的推理規(guī)則：

US（全稱特指規(guī)則）：

ES（存在特指規(guī)則）：

UG（全稱推廣規(guī)則）：

EG（存在推廣規(guī)則）：

應(yīng)用上述4條規(guī)則以及命題演算的推理規(guī)則，使得謂詞演算公式的推理過(guò)程可類似于命題演算中推理理論那樣進(jìn)行。這樣的推理方法常常需要一些技巧，在教學(xué)過(guò)程也很少通過(guò)計(jì)算機(jī)向?qū)W生演算整個(gè)推理過(guò)程。為了加深學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)自動(dòng)推理的理解，并便于人機(jī)交互的形式去演示推理過(guò)程，我們將計(jì)算機(jī)代數(shù)中的經(jīng)典推理方法――吳方法引入到謂詞演算推理的教學(xué)中。不同于前面介紹的經(jīng)典邏輯推理，吳方法的引入實(shí)現(xiàn)了幾何、代數(shù)命題推理的機(jī)械化。

三、幾何定理機(jī)器證明

定理的機(jī)器證明是自動(dòng)推理和符號(hào)計(jì)算領(lǐng)域最為活躍的分支之一。我國(guó)數(shù)學(xué)家吳文俊在70年代末提出的吳方法是在計(jì)算機(jī)上證明和發(fā)現(xiàn)幾何定理，解決各種幾何問(wèn)題的有效工具。定理機(jī)器證明的思想可追溯到17世紀(jì)的G.W.Leibniz和R.Descartes。它的目標(biāo)是要把一類數(shù)學(xué)問(wèn)題當(dāng)作一個(gè)整體，建立一種統(tǒng)一的，確定的證明過(guò)程，使得該類的定理只要按程序步驟機(jī)械地進(jìn)行下去，在有限步后，就一定能判斷出定理的真?zhèn)巍＿@方面的工作可分為：以Hebrand理論及歸結(jié)原理為代表的邏輯方法；以A.Newll及H.A.Simon等人的工作為代表的人工智能方法；以Tarski理論和吳方法為代表的代數(shù)方法。吳方法從提出至今，已在世界各國(guó)廣泛傳播，并出現(xiàn)了大量的學(xué)術(shù)論著。吳方法的發(fā)現(xiàn)使初等幾何真正跨入了機(jī)械化階段。當(dāng)人們?cè)诔醯葞缀畏秶鷥?nèi)提出新命題而不知真假時(shí)，只要上機(jī)一試，便知分曉。而人的工作則主要是猜測(cè)、發(fā)現(xiàn)，并從機(jī)器證明的定理中挑選最漂亮的加以分析。吳方法的基本思想非常樸素：把幾何命題化為代數(shù)形式加以處理。

例4：設(shè)梯形ABCD的兩條對(duì)角線之中點(diǎn)的連線EF與梯形的一邊AB相交，那么直線EF將線段AB平分（如圖）。

當(dāng)然，對(duì)此例，可以使用謂詞邏輯的推理方法進(jìn)行推斷定理的真?zhèn)?。這種推理方法需要一些技巧才能完成，且推理過(guò)程在教學(xué)中不便于通過(guò)計(jì)算機(jī)采用人機(jī)交互方式進(jìn)行演示。因此，我們采用吳方法來(lái)進(jìn)行自動(dòng)推理，使得整個(gè)推理過(guò)程可通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)演示，從而使教學(xué)過(guò)程可視化。根據(jù)吳方法，

第一步，選取Descartes坐標(biāo)系，不失一般性，將各點(diǎn)坐標(biāo)依次選為：

于是，定理的假設(shè)由下列關(guān)系構(gòu)成：

E是AC中點(diǎn)

F是BD中點(diǎn)

M是AB和EF交點(diǎn)

要證明的結(jié)論是：

M是AB中點(diǎn)

至此，我們已經(jīng)完成了吳方法證明定理的第一步：用解析幾何方法將問(wèn)題代數(shù)化。剩下的問(wèn)題就是，在假設(shè)一組多項(xiàng)式為0的條件下，求證另一組多項(xiàng)式為0。對(duì)本例，這就是：

設(shè) 求證

第二步，吳-ritt整序原理。將 或 中的變?cè)?消去，得到一個(gè)導(dǎo)元為 的多項(xiàng)式，再用 將該多項(xiàng)式中的 消去，繼而將 或 中的 消去。最后得到 的特征列為

其中， 。

第三步，偽除。即對(duì) ，都有 。這說(shuō)明，在非退化條件 下，定理是成立的。事實(shí)上，這些非退化條件是有幾何意義的：

AD不與BC重合；

AB不與AD垂直；

ABCD不是平行四邊形。

從上述過(guò)程易見(jiàn)，吳方法將推理的過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)榇鷶?shù)方程組整相關(guān)的問(wèn)題。

四、推理平臺(tái)Maple

上述的三個(gè)步驟完全可以在計(jì)算機(jī)上通過(guò)人機(jī)交互的方式進(jìn)行計(jì)算推理。這里，我們主要采用計(jì)算機(jī)代數(shù)系統(tǒng)Maple進(jìn)行上述推理計(jì)算。

Maple是1980年由加拿大waterloo大學(xué)開(kāi)發(fā)出來(lái)的。

當(dāng)初開(kāi)發(fā)Maple的目的是為了解決繁雜的代數(shù)運(yùn)算問(wèn)題。如今其版本已提升到Maple13，并已發(fā)展成一個(gè)相當(dāng)完備的軟件。它提供的數(shù)學(xué)元算工具相當(dāng)完備，氣符號(hào)運(yùn)算能力使我們能一步一步地進(jìn)行復(fù)雜的公式推導(dǎo)。對(duì)例4中的推理，我們僅需要將 對(duì)應(yīng)的表達(dá)式鍵入到Maple工作區(qū)中；然后，調(diào)用Maple函數(shù) 計(jì)算 的值是否均為0。若是，則定理為真；否則，定理為假。此方法雖然是代數(shù)的，但它提供了一個(gè)可視化的方式去引導(dǎo)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)推理的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，通過(guò)在課堂上比較邏輯推理和吳法代數(shù)推理之間的差異和各自的特點(diǎn)，加深學(xué)生對(duì)謂詞演算推理方式的理解。

五、結(jié)束語(yǔ)

由于謂詞演算的推理涉及到大量規(guī)則的使用，因此在利用相關(guān)規(guī)則推理時(shí)，需要一定的技巧性。在教學(xué)方法上，針對(duì)工科學(xué)生的特點(diǎn)，我們不僅要注重啟發(fā)創(chuàng)新，引入新方法，使教學(xué)內(nèi)容豐富多彩，而且還要培養(yǎng)學(xué)生們的嚴(yán)密的邏輯思維能力。具體體現(xiàn)在，教學(xué)中，多采用可視化強(qiáng)，可人機(jī)交互的方式進(jìn)行授課，從而便于學(xué)生容易理解和接受。對(duì)大部分概念都用實(shí)例加以說(shuō)明；強(qiáng)化基本概念的描述，注重基本理論的證明方法。此外，對(duì)同一個(gè)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生采用多種方法進(jìn)行求解，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。通過(guò)開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課，使學(xué)生們不僅要掌握書上的理論知識(shí)，還要讓他們了解這些知識(shí)的應(yīng)用背景，真正做到學(xué)以致用。

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篇4

1.1教學(xué)內(nèi)容改革

1.1.1精選部分章節(jié)詳細(xì)講解我認(rèn)為應(yīng)該詳細(xì)講述數(shù)理邏輯、集合論、圖論三大部分，數(shù)理邏輯部分主要講述命題邏輯推理的形式規(guī)則，學(xué)好此章節(jié)有利于培養(yǎng)學(xué)生的推理能力，此部分內(nèi)容廣泛應(yīng)用于人工智能之中，早期的智能系統(tǒng)主要應(yīng)用的是數(shù)理邏輯中的推理規(guī)則，將自然語(yǔ)言進(jìn)行符號(hào)化，而語(yǔ)言的符號(hào)化就是數(shù)理邏輯部分要研究的內(nèi)容。集合論中有一部分關(guān)于集合方面的知識(shí)，學(xué)生在高中的時(shí)候已經(jīng)接觸過(guò)，所以不用對(duì)此部分進(jìn)行深入教學(xué)，但是集合論中有一部分關(guān)于二元論的知識(shí)，二元論知識(shí)是數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)的基礎(chǔ)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)是由行和列構(gòu)成的二維表，表之間的操作需要用到離散數(shù)學(xué)中的笛卡爾積的知識(shí)。圖論是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的線性表、棧、隊(duì)列等都要用到圖論的知識(shí)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的一些算法也會(huì)用到此部分的知識(shí)，如求最小生成樹(shù)，最短路程，二叉樹(shù)的遍歷等，同時(shí)圖論也可以應(yīng)用到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，如求節(jié)點(diǎn)間最短路徑。所以我認(rèn)為應(yīng)在眾多的內(nèi)容之中，重點(diǎn)掌握這三部分知識(shí)，讓學(xué)生在短課時(shí)深入理解這三部分內(nèi)容。其余部分的內(nèi)容，如果學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)與研究中需要利用到離散數(shù)學(xué)中的知識(shí)，就可以再對(duì)其他部分的內(nèi)容進(jìn)行深入學(xué)習(xí)與研究。

1.2.2增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容目前大多數(shù)院校的離散數(shù)學(xué)教學(xué)都是采用純理論上課的形式，很少有實(shí)驗(yàn)部分，從而導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)為此門課程無(wú)關(guān)緊要。為了改變學(xué)生的這種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，我認(rèn)為可以在離散數(shù)學(xué)的教學(xué)中增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。計(jì)算機(jī)專業(yè)的大一學(xué)生已經(jīng)開(kāi)始學(xué)習(xí)C語(yǔ)言課程，有了一定的編程基礎(chǔ)，可以設(shè)計(jì)一些與離散數(shù)學(xué)有關(guān)的題讓學(xué)生進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)。命題邏輯部分涉及公式的判定類型，可以讓學(xué)生編寫程序?qū)崿F(xiàn)公式的判定算法；圖論中涉及最短路徑，可以讓學(xué)生編寫求帶權(quán)最短路徑算法；二元關(guān)系中關(guān)系的性質(zhì)具有自反、反自反、對(duì)稱、反對(duì)稱、傳遞五種關(guān)系，可以讓學(xué)生嘗試通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)判定關(guān)系的算法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)部分增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，不但可以讓學(xué)生對(duì)所學(xué)的內(nèi)容理解得更好，而且可以讓學(xué)生將理論與實(shí)踐相結(jié)合學(xué)有所用，更與我們?cè)盒３瘧?yīng)用型轉(zhuǎn)型相符合。

1.2教學(xué)方法改革

為了達(dá)到改變學(xué)生對(duì)待離散數(shù)學(xué)的錯(cuò)誤態(tài)度，培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的學(xué)生，我認(rèn)為很有必要對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改革，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，達(dá)到最終的教學(xué)目的。

1.2.1趣味教學(xué)教師是教學(xué)的主導(dǎo)者，對(duì)教學(xué)起著重要作用。由于離散數(shù)學(xué)是一門偏數(shù)學(xué)的教學(xué)，難免會(huì)有些枯燥，學(xué)生的興趣度不是很高，因此如果教師能在教學(xué)過(guò)程中做到幽默風(fēng)趣，給學(xué)生在傳授知識(shí)的同時(shí)，能夠把有些同生活密切相關(guān)的知識(shí)講得生動(dòng)具體形象，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。數(shù)理邏輯部分中的命題邏輯部分的知識(shí)就有很多和生活密切相關(guān)，在講課的時(shí)候，可以告訴學(xué)生，我們?cè)谏钪忻刻於紩?huì)涉及推理，我們判定他人講的話是真是假的過(guò)程，其實(shí)就是一個(gè)推理的過(guò)程。判定一個(gè)人是否成熟、講話是否經(jīng)過(guò)深思熟慮，也可以從他講話的嚴(yán)謹(jǐn)程度進(jìn)行判斷，這還是一個(gè)推理的過(guò)程。同時(shí)可以告訴學(xué)生邏輯推理在我們的公務(wù)員考試行政職業(yè)能力與測(cè)驗(yàn)中經(jīng)常要用到，如果有對(duì)考取公務(wù)員感興趣的同學(xué)能深入學(xué)習(xí)和理解這部分內(nèi)容，對(duì)邏輯推理部分有很大的幫助，從而提高學(xué)生對(duì)此門課程的關(guān)注度。教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該展現(xiàn)自己的個(gè)人魅力，讓學(xué)生喜愛(ài)教師的講話風(fēng)格、教態(tài)等，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1.2.2板書與多媒體相結(jié)合目前高校教學(xué)普遍采用多媒體進(jìn)行教學(xué)，利用PPT教學(xué)可以節(jié)約板書時(shí)間，更高效地進(jìn)行教學(xué)，但是離散數(shù)學(xué)與其他學(xué)科相比有自己的特點(diǎn)，定理多、概念多、推理多，如果完全采用多媒體教學(xué)，則學(xué)生難以跟上老師的思路。建議定理和推理采用板書形式，一步一步進(jìn)行演算，幫助學(xué)生理解。一些概念和定義采用多媒體教學(xué)，節(jié)約板書時(shí)間。同時(shí)對(duì)于一些難以理解的內(nèi)容如圖論中求最短路徑可以采用動(dòng)畫的形式進(jìn)行演示，使其更形象、具體，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

1.3教學(xué)手段改革

鑒于離散數(shù)學(xué)課程不易理解、比較難學(xué)的特點(diǎn)，因此我們有必要改革教學(xué)手段，使得離散數(shù)學(xué)的教學(xué)更具體形象，讓學(xué)生更易理解所講內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。當(dāng)今是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，大家都可以利用網(wǎng)絡(luò)獲取信息資源。建設(shè)一個(gè)離散數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)網(wǎng)站，可以幫助學(xué)生利用課余時(shí)間學(xué)習(xí)。此網(wǎng)站可上傳教師的教學(xué)視頻，學(xué)生可以在課余時(shí)間根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行有針對(duì)性的學(xué)習(xí)，同時(shí)教師也可以將課后習(xí)題上傳到網(wǎng)站上供大家練習(xí)，管理員給每個(gè)學(xué)生分配一個(gè)賬號(hào)，讓學(xué)生進(jìn)行登錄觀看教學(xué)視頻、做習(xí)題、建立討論區(qū)共同學(xué)習(xí)探討，也可以在留言板上給教師留言，等待教師就相關(guān)問(wèn)題作出回答。同時(shí)在網(wǎng)站上把離散數(shù)學(xué)中的一些比較經(jīng)典的算法和方法，鼓勵(lì)學(xué)生編程實(shí)現(xiàn)，學(xué)生可以上傳其實(shí)現(xiàn)的算法，供大家共同學(xué)習(xí)和探討，提高大家的動(dòng)手能力，這也是和目前院校轉(zhuǎn)型為應(yīng)用型本科是相符合的。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)這樣一個(gè)平臺(tái)，在課余時(shí)間增加同學(xué)、師生之間的交流和互動(dòng)，帶動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)。

2結(jié)語(yǔ)

篇5

關(guān)鍵詞：認(rèn)證協(xié)議；形式化分析；BAN 邏輯

中圖分類號(hào)：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2008)12-2pppp-0c

BAN Logic and It's Application in Authentication Protocol Analysis

JIN Li-ping,GU Xiang,JI Li-na

(School of Computer Science and Technology,Nantong University,Nantong 226019,China)

Abstract:The security of Internet becomes more and more important today.Now the authentication protocol analysis has become a hot topic.BAN logic is one of main tools of protocol analysis.The paper analyzed constitute of BAN logic and analysis steps. Then it pointed out various kinds of demerit of BAN logic. It also discussed some possible improvement.

Key words:Authentication Protocol;Formalized Analysis;BAN Logic

1 BAN邏輯分析方法

BAN 邏輯是由美國(guó)DEC公司研究人員Burrows，Abadi和Needham提出的一種可用于認(rèn)證協(xié)議形式化分析的邏輯[1]。借助此邏輯，認(rèn)證雙方可以對(duì)相互身份進(jìn)行確認(rèn)。此邏輯是基于知識(shí)和信仰的，認(rèn)證雙方通過(guò)相互接受和發(fā)送消息來(lái)從最初的信仰逐漸發(fā)展到最終信仰。

BAN邏輯在協(xié)議分析時(shí)假設(shè)協(xié)議采用的密碼算法是完美的，即不考慮密碼算法被攻破[2]。

1.1 BAN邏輯的基本符號(hào)

BAN邏輯的對(duì)象包括：主體（用P、Q表示），密鑰（用K表示）和公式。其基本符號(hào)有：

P頡X：P相信X，即主體P在某一時(shí)刻曾發(fā)送過(guò)包含X的消息。

② P頡X：P曾說(shuō)過(guò)X，即主體P在某一時(shí)刻發(fā)送過(guò)包含X的消息。

③ P?X：P看到過(guò)X，即某些主體曾發(fā)送過(guò)包含X的消息，P能讀出并重復(fù)X。

④ P?X：P對(duì)X有仲裁權(quán)。

⑤ #（X）：X是最新的。

⑥ P ? KQ：P，Q之間共享密鑰K。

⑦ K?P：K是P的公開(kāi)密鑰。

1.2 BAN邏輯的主要推理規(guī)則

①消息意義規(guī)則 jlp01.tif

P相信P和Q之間共享密鑰K，而且P看到過(guò)用密鑰K加密過(guò)的消息{X}K；由此可知P相信Q曾經(jīng)發(fā)送過(guò)包含X的消息。

②隨機(jī)數(shù)驗(yàn)證規(guī)則 jlp02.tif

P相信X是最新的，P相信Q曾經(jīng)發(fā)送過(guò)包含X的消息；由此可知P相信Q也相信X。

③仲裁規(guī)則 jlp03.tif

P相信Q對(duì)X有仲裁權(quán)，且P相信Q相信X；由此可知P也相信X。

④信仰規(guī)則 jlp04.tif

P相信X，P相信Y；由此可知P相信X、Y組合而成的消息。

jlp05.tif

P相信X、Y組合而成的消息；由此可知P相信X。

jlp06.tif

P相信Q相信X、Y組合而成的消息；由此可知P相信Q相信X。

⑤ 新鮮性規(guī)則jlp07.tif

P相信X是最新的；由此可知到P相信X、Y組合而成的消息是最新的。

⑥jlp08.tif

一次性隨機(jī)數(shù)N是最新的，且存在N和會(huì)話密鑰K的組合；由此可知會(huì)話密鑰K是最新的。

⑦jlp09.tif

會(huì)話密鑰K是最新的，P看到過(guò)用密鑰K加密的消息{X}K，P相信P和Q之間共享密鑰K，由以上三個(gè)條件可知P相信Q曾經(jīng)發(fā)送過(guò)包含X的消息，P相信Q相信P和Q之間共享密鑰K。

1.3 BAN邏輯形式化分析步驟

一般而言, BAN邏輯對(duì)協(xié)議形式化分析分為以下三步：

①初始假設(shè)。除了協(xié)議約定，在使用BAN邏輯分析時(shí)，另需約定一些常規(guī)條件（假設(shè)）。

②協(xié)議描述（理想化）。將協(xié)議消息轉(zhuǎn)化為BAN邏輯描述的公式，在此過(guò)程中可去除協(xié)議中的對(duì)協(xié)議分析無(wú)關(guān)的部分。

③邏輯推理。對(duì)假設(shè)和描述公式運(yùn)用推理規(guī)則推理，得出各認(rèn)證主體的最終信仰。

1.4 BAN邏輯分析的結(jié)論

協(xié)議分析中存在兩種級(jí)別的信仰：一級(jí)信仰為主體A相信和主體B共享密鑰K，主體B相信和主體A共享密鑰B；二級(jí)信仰為主體A相信主體B相信它和A共享密鑰K，主體B相信它和主體A共享密鑰K。

即一級(jí)信仰：A頡AK?BB頡AK?B

二級(jí)信仰：A頡B頡AK?B B頡A頡AK?B

通過(guò)判斷分析結(jié)果能否達(dá)到最終信仰，可以確定協(xié)議是否安全。

2 BAN協(xié)議的BAN邏輯分析

下面以BAN協(xié)議為例，來(lái)說(shuō)明BAN邏輯分析協(xié)議的過(guò)程。

BAN協(xié)議的基本思想是：主體A和主體B在通信時(shí)，主體A先向B發(fā)送自己的身份信息A和產(chǎn)生的一次性隨機(jī)數(shù)Na；B收到后，向認(rèn)證機(jī)構(gòu)S發(fā)送自己的身份信息B和產(chǎn)生一次性隨機(jī)數(shù)Nb，并轉(zhuǎn)發(fā)A剛才發(fā)送的消息；S收到B所發(fā)送的消息后，認(rèn)為主體A和主體B要進(jìn)行通信而且正在申請(qǐng)會(huì)話密鑰，它就向A發(fā)送包含A，B之間會(huì)話密鑰Kab及A，B身份的加密消息；A收到后判斷一次性隨機(jī)數(shù)Na及B的身份后，就可獲得會(huì)話密鑰Kab，然后用會(huì)話密鑰Kab對(duì)Nb、B雜湊后，連同從S收到的消息一起發(fā)送給B；B收到A發(fā)送的消息后，用和S共享的密鑰對(duì)第一部分解密，得到會(huì)話密鑰Kab，并由隨機(jī)數(shù)Nb的新鮮性來(lái)判斷會(huì)話密鑰Kab的新鮮性；最后B對(duì)Na、A雜湊后，向A傳送以表示自己得到了會(huì)話密鑰Kab。上述消息可以用公式描述如下：

消息① AB：A，Na

消息② BS：A，NA，B，Nb

消息③ SA：{Na，B，Nb，Kab } ，{ ，A， }

消息④ AB：{Nb，A，Kab} ，MACKab（Nb，B）

消息⑤ BA：MACKab（Na，A）

下面就對(duì)其進(jìn)行BAN分析。

第一步進(jìn)行初始假設(shè)，在此協(xié)議中，共進(jìn)行如下8條初始假設(shè)：

①A頡A Kas?S A相信A和S共享密鑰Kas

②B頡B Kbs?S B相信B和S共享密鑰Kbs

③A頡S ?A Kas? S A相信S對(duì)A和S共享密鑰Kas有仲裁權(quán)

④B頡S ?B Kas? S B相信S對(duì)B和S共享密鑰Kbs有仲裁權(quán)

⑤S頡A Kas? S S相信A和S共享密鑰Kas

⑥S頡B Kas? S S相信B和S共享密鑰Kbs

⑦A頡#（Na） A相信Na是最新的

⑧B頡#（Nb） B相信Nb是最新的

第二步進(jìn)行協(xié)議理想化：

第①、②條消息省略，因?yàn)樗鼈儗?duì)分析協(xié)議的邏輯屬性沒(méi)有作用。

消息③ SA：{Na，A?KabB，Nb}Kas，{NB，A?KabB }Kbs

消息④ AB：{Nb，AKabB }Kbs，MACKab（Nb，B）

消息⑤ BA：MACkAB（Na，A）

第三步進(jìn)行邏輯推理

由消息③，應(yīng)用規(guī)則①得jlp10.tif （a）

利用假設(shè)⑦和規(guī)則⑤，得jlp11.tif （b）

由公式（a）和（b），利用規(guī)則②，得jlp12.tif （c）

由公式（c），利用規(guī)則④，得A頡{A Kab?B} （d）

由公式（d），利用規(guī)則③，得 A頡A Kab?B（e）

消息④中的第一部分的分析與以上的分析相似，得B頡A Kab?B

消息④中的第二部分和公式（b），應(yīng)用規(guī)則（7），得B頡A頡{A Kab?B}

消息⑤和公式（b），應(yīng)用規(guī)則⑦，得 A頡B頡{A Kab?B}

上面的結(jié)論符合最終信仰，所以可以認(rèn)為該協(xié)議是安全的。

3 BAN邏輯的缺陷

3.1 BAN邏輯的缺陷

按照BAN邏輯分析方法的規(guī)定，如果協(xié)議能夠達(dá)到最終信仰，那么就可以相信該協(xié)議是安全無(wú)缺陷的。然而事實(shí)上，BAN邏輯只能做到：不能達(dá)到最終信仰的協(xié)議一定是不安全的；它并不能保證達(dá)到最終信仰的協(xié)議就一定是安全的。參考文獻(xiàn)[3]就給出了一個(gè)因協(xié)議中含有弱密鑰而導(dǎo)致未能分析出密鑰猜測(cè)攻擊的例子。

3.2 BAN邏輯缺陷產(chǎn)生的原因分析

之所以會(huì)產(chǎn)生上述問(wèn)題，是因?yàn)樵贐AN邏輯分析時(shí)，存在著一些不精確的地方[4]：

① 初始假設(shè)：初始假設(shè)是BAN邏輯分析的一個(gè)重要步驟，然而對(duì)于這個(gè)步驟并沒(méi)有明確的可以依據(jù)的方法。通常這一步驟和分析人員的經(jīng)驗(yàn)有著較大的關(guān)系。在進(jìn)行BAN邏輯分析時(shí)，如果增加一個(gè)初始假設(shè)，就會(huì)得到協(xié)議是安全的結(jié)論；而如果去除這個(gè)條件，則會(huì)得出相反的結(jié)論。這一點(diǎn)是導(dǎo)致BAN邏輯缺陷的一個(gè)重要原因。

②協(xié)議理想化：理想化其實(shí)就是將要分析的協(xié)議用邏輯公式表示出來(lái)，但是BAN邏輯的理想化步驟本身其實(shí)是非形式化的，這就造成BAN邏輯分析協(xié)議缺乏有效性和正確性，沒(méi)有達(dá)到形式化方法分析協(xié)議的要求。

③語(yǔ)義：BAN邏輯缺少一個(gè)定義良好的語(yǔ)義，造成了BAN邏輯分析經(jīng)常會(huì)遭受重放攻擊。

④對(duì)協(xié)議的攻擊探測(cè)能力較弱：在BAN邏輯分析過(guò)程中有時(shí)不能有效檢測(cè)出對(duì)協(xié)議的重放攻擊，同時(shí)它也無(wú)法檢查出協(xié)議的并發(fā)運(yùn)行所帶來(lái)的各類攻擊。

3.3 BAN邏輯的改進(jìn)

為克服BAN邏輯的不足，學(xué)者們對(duì)BAN邏輯進(jìn)行了某些必要的改進(jìn)或擴(kuò)展，提出了許多擴(kuò)展的BAN 邏輯[5]。

GNY邏輯等對(duì)推理系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)；AT邏輯、VO邏輯、SVO邏輯等對(duì)語(yǔ)義進(jìn)行了改進(jìn)；MB邏輯等對(duì)理想化進(jìn)行了改進(jìn)。

歸納這些擴(kuò)展的BAN邏輯，在克服BAN邏輯的缺陷和推廣其應(yīng)用范圍上，取得了很大的成功。但相對(duì)來(lái)講擴(kuò)展的BAN邏輯推理規(guī)則更多，運(yùn)用起來(lái)復(fù)雜，還不如BAN邏輯簡(jiǎn)單直觀實(shí)用。同時(shí)，它們的工作方式基本上與BAN邏輯一樣，并沒(méi)有從根本上有效地克服形式邏輯分析方法所特有的理想化步驟缺陷。

4 結(jié)束語(yǔ)

BAN邏輯為密碼協(xié)議第一次提供了一整套形式化分析方法，成功地找到密碼協(xié)議的許多缺陷及攻擊，這極大地推動(dòng)了密碼協(xié)議的分析及設(shè)計(jì)。但它也存在著致命的缺陷：當(dāng)邏輯發(fā)現(xiàn)協(xié)議中的錯(cuò)誤，每個(gè)人都相信那確實(shí)是有問(wèn)題；當(dāng)邏輯證明一個(gè)協(xié)議是安全的，但沒(méi)有人敢相信它的正確性。所以采用BAN類邏輯這種方法可以進(jìn)行密碼協(xié)議分析和輔助設(shè)計(jì)，但還不能完全信任其分析結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

[1]Michael Burrows,Martin Abadi,Roger M Needham.A logic of Authentication[J].ACM Transactions on Computer Systems,1990,8(1):18-36.

[2]R.Needham．Using encryption for authentication in large networks of computers[J].Communications of the ACM,1978,21(12):993-999.

[3]楊世平,李祥.BAN邏輯在協(xié)議分析中的密鑰猜測(cè)分析缺陷[J].計(jì)算機(jī)工程,2006,32(9):126-127,130.

[4]王亞弟,等.密碼協(xié)議形式化分析[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.

[5]馮彬.關(guān)于BAN 邏輯分析的改進(jìn)[J].中國(guó)科學(xué)院研究生院學(xué)報(bào),2002,19(3):306-310.

收稿日期：2008-01-12

基金項(xiàng)目：江蘇省高校自然科學(xué)研究計(jì)劃（05KJD520166）；江蘇省高?！扒嗨{(lán)工程”資助；南通大學(xué)學(xué)生課外科技計(jì)劃資助

篇6

分門別類識(shí)別文體

隨著信息時(shí)代的到來(lái)，閱讀內(nèi)容更趨于信息化、時(shí)代化，突破了單一的故事、寓言等題材，內(nèi)容涉及新聞、廣告、科普、醫(yī)療、教育等，文章的體裁也從記敘擴(kuò)大到產(chǎn)品說(shuō)明、邏輯推理及實(shí)際應(yīng)用等文體。不同的文體閱讀的要求與方法不盡相同。

記敘文閱讀主要抓四大要素，即時(shí)間、地點(diǎn)、人物和事件的起因、發(fā)展和結(jié)果，以及人物之間的關(guān)系、表現(xiàn)，從中分析他們思想品質(zhì)、性格特征等；議論文是闡明作者對(duì)人或事的好壞的立場(chǎng)觀點(diǎn)，因此在閱讀時(shí)必須正確把握文章的論點(diǎn)和論據(jù)，理清論證思路，再進(jìn)行邏輯推理得出結(jié)論；應(yīng)用文是最貼近日常生活的文體，它包括通知、廣告、便條、申請(qǐng)書、個(gè)人簡(jiǎn)歷，形式多樣，題材各異，如圖示、表格、地址、網(wǎng)址等，對(duì)這類文體的閱讀應(yīng)簡(jiǎn)明扼要地抓住所需信息，理解文章內(nèi)容。

統(tǒng)覽全篇摘錄要點(diǎn)

閱讀理解是對(duì)整個(gè)文章的目的、意圖、觀點(diǎn)、立場(chǎng)、態(tài)度以及內(nèi)在的邏輯關(guān)系的理解，而不是斷章取義的一孔之見(jiàn)，所以統(tǒng)覽全篇和問(wèn)題是很有必要的，這些問(wèn)題會(huì)給你提供信息或暗示文章中的一些重要細(xì)節(jié)。

如2002年本市中考試卷C篇閱讀并回答問(wèn)題中，通過(guò)對(duì)全篇的布局謀篇以及問(wèn)題的設(shè)置看到的不是片言只語(yǔ)，而從中感悟到人文思想的體現(xiàn)，人類和自然界生態(tài)相輔相成的關(guān)系，從而得出第6小題：From the passage，we learn that＿＿＿.答案為B

The rainforest people have done some- thing to protect their home.

在統(tǒng)覽全篇的同時(shí)要注意要點(diǎn)的摘錄，因?yàn)橐恍╋@性的答案是可以從要點(diǎn)中直接回答，而隱性的答案則是要通過(guò)對(duì)全篇的理解才能得出。統(tǒng)覽全篇，摘錄要點(diǎn)亦有利于檢查時(shí)節(jié)省時(shí)間。

開(kāi)動(dòng)腦筋推測(cè)詞意

初中英語(yǔ)學(xué)科教學(xué)基本要求規(guī)定，學(xué)生能根據(jù)上下文推測(cè)詞義，并能不借助詞典讀懂含有3%生詞的語(yǔ)言材料，換言之，這就是促使學(xué)生的知識(shí)內(nèi)化的過(guò)程，學(xué)生要通過(guò)知識(shí)內(nèi)化將內(nèi)隱的心理活動(dòng)轉(zhuǎn)換為外顯的行為，可以借助以下的幾種方法完成內(nèi)化過(guò)程：

根據(jù)上下文猜測(cè)詞意

如閘北區(qū)2003年中考模擬題，閱讀B篇中p assed away，根據(jù)上文的An illness had kept the boy home和下文寫給Rick的信中可以猜測(cè)出意為“去世”。

根據(jù)構(gòu)詞法猜測(cè)詞意

前綴un-表反義詞，如happy、unhappy，fair、unfair，important、unimportant等。

后綴-ment表名詞，如develop、development，state、statement，argue、argument等。

后綴-er、-or或-ist表同源名詞，如c alculate、calculator，visit、visitor，law、lawyer，wait、waiter，science、scientist，art、artist等。

用知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)理解短文

如根據(jù)化學(xué)知識(shí)，可以理解科普讀物Water is made from oxygen and hydrogen.；根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)可以理解Green plants let out oxygen and breathe in carbon dioxide.根據(jù)邏輯推理理解短文

邏輯推理實(shí)際上就是文章的“弦外之音”、“言下之意”。如閘北區(qū)中考模擬卷閱讀C篇回答問(wèn)題中，根據(jù)Have the police taken your driving licence away，too?可以推斷問(wèn)題6：Why was the other man riding a bicycle instead of diving a car?的答案為：Because the police had take his driving licence away.

再如Then they cam e to the second picture. The assistant was going to draw the cloth ashe did before.As soon ashe touched the cloth，he cried，″Wonderful It\"s the best picture I have ever seen！″據(jù)此可以推斷出第二張畫畫的是一塊布。

條分縷析理解長(zhǎng)句

長(zhǎng)句是初中生閱讀理解的難點(diǎn)之一，長(zhǎng)句中通常包含并列、復(fù)合、倒裝等結(jié)構(gòu)，對(duì)于這類句子要分清主次，先找出句子的主、謂、賓、定、狀、補(bǔ)，再找出修飾它的從句或短語(yǔ)等。如，Parents whose children show a special interestina particular sport have a difficult decision to make about their children\"s career.先找出本句的主、謂、賓為Parents have a cision，再找出修飾語(yǔ)Whose children show a special interestina particular sport為Parents的定語(yǔ)從句，difficult修飾decision，to make about their children\"s careers為不定式做decision的定語(yǔ)。經(jīng)過(guò)分析，化整為零，化繁為簡(jiǎn)，此句就不難理解了。

完型填空解題技巧

完型填空主要測(cè)驗(yàn)學(xué)生的語(yǔ)言綜合運(yùn)用能力，包括基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和運(yùn)用，對(duì)整個(gè)文章邏輯聯(lián)系的理解，在情景中辨析詞義的能力以及詞組短語(yǔ)搭配的使用能力，這是大部分考生認(rèn)為難度最大的考查項(xiàng)目。有些考生的聽(tīng)力基礎(chǔ)知識(shí)部分做的還比較好，但是完型填空卻只能做對(duì)一兩道，有的甚至對(duì)完型填空產(chǎn)生了恐懼心理，導(dǎo)致全軍覆沒(méi)。其實(shí)只要我們有信心，有良好的心理素質(zhì)，再加上一定的技巧，完型填空并不是不可逾越的鴻溝。

平心靜氣不急不躁

對(duì)完形填空心存恐懼，是導(dǎo)致失誤的根本原因，有些考生滿腦子的畏難思想，殊不知這種情緒只會(huì)使得自己的全部思想游離題外，根本無(wú)法進(jìn)入思維，還談何理解文章的內(nèi)容呢？所以，集中思想、樹(shù)立信心、平心靜氣、去除雜念才是做好完型填空題的保證。

瀏覽全文把握大意

瀏覽全文能獲得更多的上下文提供的信息，并根據(jù)文章的內(nèi)在邏輯意義、貫穿文章始終的主線以及作者行文的走向，把握文脈，調(diào)整并定位自己的解題思路，從而做出最終的判斷。如在Compuer一文中，作者貫穿文章始終的主線為Computers are important for human beings，但到了最后，作者筆鋒一轉(zhuǎn)，提出Are you afraid if computers can really think one day?作者的行文走向是一種擔(dān)心和憂慮，所以讀者既要善于聽(tīng)話聽(tīng)音，也要把握準(zhǔn)文脈，及時(shí)調(diào)整、定位自己的思路，就會(huì)發(fā)現(xiàn)上述問(wèn)題的正確回答應(yīng)該是Yes，we are afraid.

識(shí)別短語(yǔ)注意搭配

一類短語(yǔ)是由動(dòng)詞＋介詞，或動(dòng)詞＋副詞構(gòu)成，在現(xiàn)代英語(yǔ)中，這類詞組很多而且實(shí)用性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)練、使用靈活、表達(dá)生動(dòng)，如break the ice，look forward to，keep an eye on，catch one\"s eye等；還有一類使用極廣的是介詞短語(yǔ)，如with regard to，ina blink of，on everyone\"s lips，at the age of等。如果平時(shí)能注意詞組、短語(yǔ)的整體記憶，掌握它們的搭配規(guī)律，在做完型填空時(shí)就能得心應(yīng)手，減少失誤，提高完型填空的命中率。

運(yùn)用語(yǔ)法理順關(guān)系

語(yǔ)法知識(shí)是指導(dǎo)完型填空的法寶，詞匯是根據(jù)語(yǔ)法規(guī)則確定各自的位置，有了語(yǔ)法規(guī)則文章才能有條不紊、順理成章。完型填空題實(shí)際上是“形斷意不斷，貌離神不離”，正如藕斷而絲連，語(yǔ)法規(guī)則起到“牽動(dòng)荷花帶出藕”的功效。如介詞后的代詞必然是賓格；物質(zhì)名詞一般不用復(fù)數(shù)；形容詞必須放在不定代詞后；行為動(dòng)詞的否定和疑問(wèn)句應(yīng)由助動(dòng)詞do構(gòu)成；情態(tài)動(dòng)詞只能與不帶to的動(dòng)詞連用等。如黃浦區(qū)2003年中考模擬試卷中的完型填空題第3小題：I was the happiest boy in the world，填入的詞邏輯根據(jù)為happy，語(yǔ)法根據(jù)為最高級(jí)，因?yàn)榍耙粋€(gè)詞是the，后面是in the world短語(yǔ)，即在一個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行比較，應(yīng)用形容詞的最高級(jí)，因而推斷出該詞為happiest；再如該項(xiàng)的第6小題，挖空處為don’t，因?yàn)樾袨閯?dòng)詞的否定式應(yīng)由助動(dòng)詞構(gòu)成，而且主語(yǔ)是I，因此得出該詞為don’t。

遇到難詞反復(fù)默念

有時(shí)會(huì)遇到這樣的情況，大部分詞都填出來(lái)了，只有一、兩個(gè)難詞絞盡腦汁仍不得要領(lǐng)，如果考試時(shí)間允許，不要輕易放棄，要窮追不舍，先從語(yǔ)法角度考慮，再?gòu)倪壿嫿嵌瓤紤]是否有隱含意思、作者的情感以及背景文化和習(xí)俗等。有時(shí)句子好像什么也不缺，讀上去很完整，就必須考慮，很可能缺的就是連詞and，副詞then、always、sometimes等，如果還未填出，應(yīng)反復(fù)默念幾遍，有些詞就會(huì)悄然而至，在你的記憶中浮現(xiàn)出來(lái)。

篇7

【關(guān)鍵詞】工程設(shè)計(jì)；知識(shí)處理；技術(shù)

工程設(shè)計(jì)并非一開(kāi)始就進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，而是先拆分設(shè)計(jì)對(duì)象為子對(duì)象，對(duì)子對(duì)象的設(shè)計(jì)領(lǐng)域進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)；然后將子對(duì)象的設(shè)計(jì)整合，形成總的設(shè)計(jì)方案。所以，面向工程設(shè)計(jì)的知識(shí)處理系統(tǒng)具有一個(gè)樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，子對(duì)象所擁有的知識(shí)和規(guī)則集合后分布在子結(jié)構(gòu)中。整合子對(duì)象，就是將所有知識(shí)整合。使用軟件工具實(shí)現(xiàn)知識(shí)的表示與運(yùn)用，可以增強(qiáng)設(shè)計(jì)的正確性。

一、分析知識(shí)處理工具使用現(xiàn)狀

通俗的說(shuō)，知識(shí)處理工具是處理問(wèn)題的智能化程序。它根據(jù)工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)，對(duì)人類設(shè)計(jì)思維進(jìn)行模擬，探究解決專業(yè)性要求較高的問(wèn)題。只是處理工具必須具備四大要素：具有高水平的專業(yè)知識(shí)；能夠進(jìn)行知識(shí)推理；具有人機(jī)接口，能夠?qū)崿F(xiàn)知識(shí)的獲?。荒軌?qū)υO(shè)計(jì)進(jìn)行解釋。一個(gè)優(yōu)秀的知識(shí)工具能減輕工程設(shè)計(jì)師的工作壓力，減少重復(fù)性工作，提高設(shè)計(jì)效率，對(duì)設(shè)計(jì)的正確性也有著積極影響。但是，我國(guó)目前運(yùn)用的多數(shù)知識(shí)處理工具都存在缺陷：第一，知識(shí)的表示形式單一，沒(méi)有區(qū)分工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)，有組合爆炸的風(fēng)險(xiǎn)；第二，運(yùn)用字符竄表示知識(shí)，運(yùn)用字符竄匹配完成知識(shí)的匹配，使得知識(shí)表示能力弱，邏輯運(yùn)算被局限于運(yùn)算層面，不能進(jìn)行大小比較；第三，集成函數(shù)運(yùn)算語(yǔ)言未被應(yīng)用到知識(shí)處理工具中，使得知識(shí)與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不能有效溝通。為解決這些問(wèn)題，必須加強(qiáng)對(duì)知識(shí)表示技術(shù)、函數(shù)運(yùn)算語(yǔ)言以及推理技術(shù)的研究，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)面向工程設(shè)計(jì)的知識(shí)系統(tǒng)。

二、面向工程設(shè)計(jì)的知識(shí)處理技術(shù)的要求

面向工程設(shè)計(jì)的知識(shí)處理技術(shù)，必須要針對(duì)產(chǎn)品的具體功能，完成對(duì)對(duì)象的推理與表示，能夠降低知識(shí)的使用難度，并降低組合爆炸風(fēng)險(xiǎn)；面向工程就需要以產(chǎn)品的實(shí)際功能為建模依據(jù)，提高表達(dá)能力，減小知識(shí)冗余度，并加快知識(shí)的檢索速度；在設(shè)計(jì)規(guī)則推理時(shí)，在實(shí)現(xiàn)邏輯規(guī)則匹配的前提下，要對(duì)規(guī)則的推理能力與邏輯表示能力進(jìn)行擴(kuò)展。此外還要完善函數(shù)設(shè)計(jì)語(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)公式與規(guī)則、實(shí)踐理論的集合。

三、知識(shí)表示技術(shù)

面向工程設(shè)計(jì)的知識(shí)表示內(nèi)容包括三部分：第一，對(duì)象組，它是實(shí)現(xiàn)知識(shí)表示的基礎(chǔ)，具體內(nèi)容就是建立整個(gè)領(lǐng)域的層次結(jié)構(gòu)；第二，變量組，它是將對(duì)對(duì)象的所有變量進(jìn)行集成，并整理它們的求解方式；第三，規(guī)則組，將對(duì)象的所有工程知識(shí)進(jìn)行集合。

（一）分析對(duì)象的表示方式

對(duì)象與工程設(shè)計(jì)中的子領(lǐng)域相對(duì)應(yīng)，包含子領(lǐng)域的所有規(guī)則組和變量組，能夠快速實(shí)現(xiàn)子領(lǐng)域的知識(shí)建模與求解。面向工程設(shè)計(jì)的知識(shí)用層次結(jié)構(gòu)表示，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的面向子領(lǐng)域推理功能，將對(duì)象進(jìn)行合理集成之后，就形成了一份完整設(shè)計(jì)方案。

（二）分析規(guī)則表示技術(shù)

在面向工程設(shè)計(jì)的知識(shí)表示方式中，使用變量與規(guī)則模型描述規(guī)則。變量服務(wù)于對(duì)象領(lǐng)域中的參數(shù)建模，建立模型之后對(duì)規(guī)則中的變量進(jìn)行計(jì)算。在傳統(tǒng)的知識(shí)處理工具中，使用字符串匹配實(shí)現(xiàn)規(guī)則匹配，也就是說(shuō)當(dāng)事實(shí)字符串和規(guī)則前件中的字符串相同時(shí)，才證明規(guī)則匹配。這種方式具有明顯的局限性。例如，在計(jì)算變量數(shù)值時(shí)，字符串匹配方式不能判別變量的大小。

（三）分析函數(shù)計(jì)算語(yǔ)言

工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，已經(jīng)有許多成熟的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，建立函數(shù)設(shè)計(jì)語(yǔ)言廣義表，能夠?qū)崿F(xiàn)知識(shí)建模階段的理論公式與經(jīng)驗(yàn)公式集成。計(jì)算函數(shù)主要分為三類：第一類是基本計(jì)算函數(shù)，主要包括Add、Mul、Div、Exp、Log、Mod等；第二類是雙曲函數(shù)與三角函數(shù)，主要包括Sin、Cos、Tan、Acos、Asin、Atan等；第三類是多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)，主要包括nnrea-son、nninput等。

四、知識(shí)推理技術(shù)

對(duì)象與工程設(shè)計(jì)中的某個(gè)子領(lǐng)域向?qū)?yīng)，對(duì)象中包含變量組與規(guī)則組。工程設(shè)計(jì)的所有知識(shí)通過(guò)整合對(duì)象知識(shí)得到，這樣系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο蟮闹R(shí)推理。最后，通過(guò)有效組合子對(duì)象，就形成了面向工程設(shè)計(jì)問(wèn)題的總體。

知識(shí)推理技術(shù)的特點(diǎn)是：規(guī)則系統(tǒng)的前向反向推理能夠得到分利用。對(duì)需要求解的子對(duì)象進(jìn)行搜索，運(yùn)用推理規(guī)則將搜索范圍縮小，在完成子對(duì)象的推理后，整合形成總體工程設(shè)計(jì)。

圖1 知識(shí)推理技術(shù)

圖1所示的知識(shí)推理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了查找求解對(duì)象、查找與應(yīng)用知識(shí)、合并推理中間與結(jié)論事實(shí)功能。該技術(shù)的根節(jié)點(diǎn)包含了面向工程設(shè)計(jì)知識(shí)的子對(duì)象名與求解方法。子對(duì)象包含了該領(lǐng)域的變量與設(shè)計(jì)知識(shí)。知識(shí)推理技術(shù)，運(yùn)用前線推理手段實(shí)現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)分目標(biāo)與整體目標(biāo)的定位，能夠?qū)⑼评眍I(lǐng)域集中在部分子對(duì)象中，減少了在知識(shí)求解與運(yùn)用過(guò)程中出現(xiàn)的組合爆炸。這種推理技術(shù)在層次結(jié)構(gòu)應(yīng)用中發(fā)揮者重要作用。

五、規(guī)則推理技術(shù)

圖2 規(guī)則推理技術(shù)

規(guī)則的表示方法采用邏輯式，所以規(guī)則推理技術(shù)也與邏輯有關(guān)。圖2中描述了規(guī)則推理中的邏輯應(yīng)用。通過(guò)使用邏輯推理、計(jì)算以及詢問(wèn)等方式，對(duì)變量進(jìn)行計(jì)算。用戶輸入得到的變量值表示詢問(wèn)方式；通過(guò)使用基于廣義表的函數(shù)語(yǔ)言進(jìn)行計(jì)算，綜合考慮變量間的實(shí)際關(guān)系以及理論與經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，在廣義表形式的基礎(chǔ)上設(shè)定計(jì)算方式；使用知識(shí)推理技術(shù)與規(guī)則推理技術(shù)計(jì)算其他的變量。

在運(yùn)用規(guī)則推理技術(shù)時(shí)，需要計(jì)算規(guī)則前件的每個(gè)節(jié)點(diǎn)；若在計(jì)算中存在變量未被求解，使用前述方式對(duì)變量進(jìn)行求解；若所有節(jié)點(diǎn)變量都被求解了，就以操作符的邏輯為依據(jù)，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的真實(shí)性；如果節(jié)點(diǎn)的真實(shí)性都經(jīng)過(guò)了驗(yàn)證，并且它們的不確定值超過(guò)閾值，規(guī)則匹配得到驗(yàn)證，就對(duì)規(guī)則后件的節(jié)點(diǎn)不確定度進(jìn)行計(jì)算。最后將真實(shí)性驗(yàn)證結(jié)果錄入到人事實(shí)庫(kù)里，為別的規(guī)章推理提供參考。

篇8

（思南縣青杠園小學(xué)貴州思南565100）

摘要：學(xué)生在數(shù)學(xué)課上有關(guān)推理的知識(shí)，是《課標(biāo)》指定的一個(gè)重要的教學(xué)內(nèi)容。《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出：“推理能力的發(fā)展應(yīng)貫穿在整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中。推理一般的包括合情推理和演繹推理，合情推理是從已有的事實(shí)出發(fā)，憑借經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)，通過(guò)歸納和類比推斷某些結(jié)果；演繹推理是從已有的事實(shí)（包括定義、公理、定理等）和確定的規(guī)則（包括運(yùn)算的定義、法則、順序等）出發(fā)按照邏輯推理的法則證明和計(jì)算。在解決問(wèn)題的過(guò)程中，合情推理用于探索思路，發(fā)現(xiàn)結(jié)論；演繹推理用于證明結(jié)論。

關(guān)鍵詞：小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)；學(xué)生推理能力

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的推理能力？下面談?wù)勗诮虒W(xué)中得出的一些體會(huì)。

一、在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，要養(yǎng)成學(xué)生推理有據(jù)的好習(xí)慣。語(yǔ)言是思維的外殼，組織數(shù)學(xué)語(yǔ)言的過(guò)程，也是教給學(xué)生如何判斷的推理過(guò)程，因此教學(xué)中教師必須追問(wèn)為什么，要求學(xué)生會(huì)想、會(huì)說(shuō)推理依據(jù)，養(yǎng)成推理有據(jù)的習(xí)慣，例如：14和15是不是互質(zhì)數(shù)時(shí)一定要學(xué)生這樣回答：公因數(shù)只有1的兩個(gè)數(shù)叫做互質(zhì)數(shù)，因?yàn)?4和15 只有公因數(shù)1，所以14和15是互質(zhì)數(shù)。這樣運(yùn)用演繹推理方法，經(jīng)常進(jìn)行說(shuō)理訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生的演繹推理能力。

二、教給學(xué)生正確的推理方法。小學(xué)數(shù)學(xué)中不少數(shù)學(xué)結(jié)論的得出是運(yùn)用了歸納推理，教學(xué)時(shí)就要有意識(shí)地結(jié)合數(shù)學(xué)內(nèi)容為學(xué)生示范如何進(jìn)行正確的推理。例如，在教乘法交換律時(shí)，可以這樣引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，計(jì)算多組算式：5×3=15、3×5=15所以5×3=3×5還有：15×4=4×15引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析，找出這些算式的共同點(diǎn)：左、右兩邊因數(shù)相同，交換因數(shù)的位置積不變，歸納出乘法交換律。

三、要把培養(yǎng)學(xué)生的推理能力貫穿在日常的數(shù)學(xué)教學(xué)中。例如；在講《分?jǐn)?shù)的初步認(rèn)識(shí)》這一課時(shí)，學(xué)生在認(rèn)識(shí)了二分之一，三分之一，四分之一……這些分?jǐn)?shù)后，提出問(wèn)題：二分之一和三分之一哪個(gè)分?jǐn)?shù)大？先讓學(xué)生說(shuō)出自己的的猜想，接著驗(yàn)證：取兩張相同的紙片，一個(gè)折出二分之一，另一個(gè)折出三分之一，再比較大小，一目了然，二分之一大于三分之一。從而得出結(jié)論：分子為一的分?jǐn)?shù)，分母小的分?jǐn)?shù)大。

四、要把推理能力的培養(yǎng)植根于學(xué)生熟悉的生活實(shí)踐中。例如：大樹(shù)與影子有什么關(guān)系，成什么比例，計(jì)算糖水里含糖量可能用什么比例解答，在解答之前，要用變化規(guī)律進(jìn)行猜想，得到合情推理，再進(jìn)行驗(yàn)證。開(kāi)展一些有趣的游戲或活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的推理能力，如分圓比賽，就能得出“圓的周長(zhǎng)與∏有關(guān)系”這一結(jié)論。

五、推理能力的培養(yǎng)要落實(shí)到《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的四個(gè)內(nèi)容領(lǐng)域之中“數(shù)與代數(shù)”、“空間與圖形”、“統(tǒng)計(jì)與概率”、“實(shí)踐與綜合運(yùn)用”這四個(gè)領(lǐng)域的內(nèi)容都為發(fā)展學(xué)生的推理能力提供了很好的平臺(tái)。

1、在“數(shù)與代數(shù)”中培養(yǎng)學(xué)生的推理能力 在“數(shù)與代數(shù)”的教學(xué)中。計(jì)算要依據(jù)一定的“規(guī)則”公式、法則、推理律等.因而計(jì)算中有推理。對(duì)于代數(shù)運(yùn)算不僅要求會(huì)運(yùn)算，而且要求明白算理，能說(shuō)出運(yùn)算中每一步依據(jù)所涉及的概念運(yùn)算律和法則，在教學(xué)中，教材的每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)在提出之前都進(jìn)行該知識(shí)的合理性或產(chǎn)生必然性的思維準(zhǔn)備，要充分展現(xiàn)推理和推理過(guò)程，逐步培養(yǎng)學(xué)生的推理能力。

2、在“空間與圖形”中培養(yǎng)學(xué)生的推理能力。在“空間與圖形”的教學(xué)中.既要重視演繹推理.又要重視合情推理。小學(xué)數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于《空間與圖形》的教學(xué)中指出：“降低空間與圖形的知識(shí)內(nèi)在要求，力求遵循學(xué)生的心理發(fā)展和學(xué)習(xí)規(guī)律，多從學(xué)生熟悉的實(shí)際出發(fā)，讓學(xué)生動(dòng)手做一做，試一試，想一想，認(rèn)別圖形的主要特征與圖形變換的基本性質(zhì)，學(xué)會(huì)識(shí)別不同圖形；同時(shí)又輔以適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)說(shuō)明，培養(yǎng)學(xué)生一定的合情的推理能力?！睂W(xué)生在實(shí)際的操作過(guò)程中.要不斷地觀察、比較、分析、推理，才能得到正確的答案。重視直觀操作和邏輯推理的有機(jī)結(jié)合，通過(guò)多種手段，如觀察度量、實(shí)驗(yàn)操作、圖形變換、邏輯推理等來(lái)探索圖形的性質(zhì)。同時(shí)也有助于學(xué)生空間觀念的形成，合情推理的方法為學(xué)生的探索提供努力的方向。

3、在“統(tǒng)計(jì)與概率”中培養(yǎng)學(xué)生的推理能力。統(tǒng)計(jì)中的推理是合情推理，是一種可能性的推理，因此，“統(tǒng)計(jì)與概率”的教學(xué)要重視學(xué)生經(jīng)歷收集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、作出推斷和決策的全過(guò)程。概率是研究隨機(jī)現(xiàn)象規(guī)律的學(xué)科，在教學(xué)中學(xué)生將結(jié)合具體實(shí)例，通過(guò)擲硬幣、轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤、摸球、計(jì)算器（機(jī)）模擬等大量的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)概率的某些基本性質(zhì)和簡(jiǎn)單的概率模型，加深對(duì)其合理性的理解。

4、在學(xué)生熟悉的生活環(huán)境中培養(yǎng)學(xué)生的推理能力。教師在進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)時(shí)，如果只以教材的內(nèi)容為素材對(duì)學(xué)生的合情推理能力進(jìn)行培養(yǎng)，毫無(wú)疑問(wèn)，這樣的教學(xué)活動(dòng)能促進(jìn)學(xué)生的合情推理能力的發(fā)展。但是，除了學(xué)校的教育教學(xué)活動(dòng)（以教材內(nèi)容為素材）以外，還有很多活動(dòng)也能有效地發(fā)展學(xué)生的推理能力。在實(shí)踐活動(dòng)這部分內(nèi)容中，同樣也可以培養(yǎng)學(xué)生的推理能力，如：“估計(jì)這本書有多少字”這一實(shí)踐活動(dòng)來(lái)說(shuō)，學(xué)生要選擇具有代表性的一頁(yè)，利用自己已有的知識(shí)，計(jì)算出一頁(yè)的字?jǐn)?shù)，然后推算出這本書的字?jǐn)?shù)。

篇9

關(guān)鍵詞：法律方法；法律適用；法律推理；歸納分析；演繹推理

一 法律推理的概念

1.法律推理的含義。法律推理從我們正常的理解中可以看出法律推理就是以事實(shí)為依據(jù)，以法律為準(zhǔn)繩的一個(gè)法律的思維過(guò)程，就是以法律和事實(shí)為基本的推理依據(jù)，運(yùn)用正確的方法和規(guī)則，為案件中具體的法律適用提供一個(gè)科學(xué)合理的法律邏輯思維活動(dòng)。

2.法律推理的類型。法律推理的方法有兩種，即形式邏輯方法和辯證邏輯方法。以這兩種方法為標(biāo)準(zhǔn)，法律推理可以相應(yīng)地劃分為法律形式推理和法律辯證推理兩大類。

二 法律推理過(guò)程中要遵循的原則

第一：融貫性與連貫性原則，這個(gè)原則的出現(xiàn)主要由推理前提和理由的一致性和推理與論證的必然性的相互關(guān)系決定的。

第二：經(jīng)驗(yàn)證實(shí)與實(shí)在法原則，該原則主要是指法律的推理得出的論證和裁決必須遵從論證和裁決的準(zhǔn)則，就是經(jīng)驗(yàn)證實(shí)和實(shí)在法證成原則。

三 法律推理的功能

法律推理在司法審判活動(dòng)中有著重要的作用，那么關(guān)于法律推理在審判中的具體功能總結(jié)下來(lái)大致分為以下的三個(gè)方面，下面進(jìn)行一一的闡述。

1.法律推理主要是指從已知的事實(shí)中推斷出未知的事實(shí)。在我們具體的司法審案過(guò)程中，很多時(shí)候我們不可能知道所有與案情相關(guān)的事實(shí)，我們只能通過(guò)已有的一半事實(shí)去推斷另外的一半事實(shí)。

2.法律推理是指從上位規(guī)則推斷出相應(yīng)的下位規(guī)則。從我國(guó)的人大立法到行政法規(guī)，從某一個(gè)法律的規(guī)定到具體的相應(yīng)實(shí)施細(xì)則，很明顯都是從上位規(guī)則到下位規(guī)則的一個(gè)推斷的過(guò)程。

3.法律推理是把法律規(guī)定和對(duì)個(gè)案事實(shí)的認(rèn)定相結(jié)合得出的裁判結(jié)果的一個(gè)思維邏輯推斷。

綜上所述，法律推理的最終目的就是圍繞著一個(gè)合法性論證去進(jìn)行推理和判斷的，所以說(shuō)，在案件的審判過(guò)程中，當(dāng)法官遇到事實(shí)情況不是很清楚的情況下，一般會(huì)依據(jù)法律和相關(guān)的已知事實(shí)進(jìn)行判斷和推理，從而得出合法性的結(jié)論。

四 法律推理的適用

1.把實(shí)際案件和法律知識(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋容^之后再使用規(guī)則。在事實(shí)情況不明需要認(rèn)證的情況下，案件的描述在更多的時(shí)候視為更好地結(jié)合法律知識(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪壿嬐评淼於嘶A(chǔ)，因此，在具體的法律推理之前必須要結(jié)合具體的案件事實(shí)情況和法律知識(shí)進(jìn)行科學(xué)合理的案件事實(shí)的推理，從而更好地為案件的判決作出合法的審判。

2.法官自己的法律知識(shí)和職業(yè)經(jīng)驗(yàn)對(duì)于合理的法律推理很重要。因此在法官的具體工作當(dāng)中，首先應(yīng)該提高自己的專業(yè)知識(shí)能力，其次不斷地總結(jié)和提升自己的法律職業(yè)技能，只有這樣才能為自己更合理更科學(xué)地進(jìn)行案件的法律推理作出基本的保障。同時(shí)要求我國(guó)的立法立足于法官之上，使得法官有更好的法律依據(jù)，同時(shí)，進(jìn)行法律推理的系統(tǒng)性判斷，使得法律工作者能夠統(tǒng)一形成科學(xué)的思維模式。

3.進(jìn)行制度上的改革推進(jìn)法律邏輯推理的適用。司法實(shí)踐中，制度上的改革對(duì)于推動(dòng)法律邏輯的具體適用有著重要的作用，就拿我們當(dāng)前的司法審理案件的實(shí)踐來(lái)說(shuō)，首先，制度上的改革可以為法律推理的適用提供更好的制度保障，從而促進(jìn)法律推理的擴(kuò)展和適用。其次，可以建立包括法律推理在內(nèi)的司法工作人員的司法技能的培訓(xùn)制度，從而為司法工作人員的法律推理能力的提升起到一個(gè)基礎(chǔ)性的教育。第三，可以把案件的參考作為司法審判活動(dòng)中的一個(gè)重要參考依據(jù)，為法官在具體的案件審判過(guò)程中的法律推理提供更好的參考，從而為法律邏輯的適用找到一個(gè)更好的途徑。

五 法律推理在司法活動(dòng)適用中存在的問(wèn)題及其解決對(duì)策

1.法律推理在司法活動(dòng)具體運(yùn)用中出現(xiàn)的問(wèn)題。通過(guò)近幾年的司法實(shí)踐可以明顯的看出，法律推理缺乏原則性的要求，雖然在具體的法律推理中運(yùn)用的形式很多，但是具體的法律推理并不夠規(guī)范，同時(shí)，在具體的審理過(guò)程中，很難運(yùn)用價(jià)值判斷和利益來(lái)進(jìn)行合法的法律推理。

2.法律推理在司法活動(dòng)的適用中出現(xiàn)問(wèn)題的原因。首先我們從立法上去看，在我國(guó)的立法中法律的規(guī)定缺乏一個(gè)統(tǒng)一性，法律中充滿了例外的所謂的但書的規(guī)定，又加上我們現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中案件發(fā)生的多樣性和立法者的局限性，使得法律顯現(xiàn)的很不完善。同時(shí)出現(xiàn)法條與事實(shí)和判決結(jié)論相互脫節(jié)與抵牾的現(xiàn)象，也就是說(shuō)法條、事實(shí)、結(jié)論是三張皮，各不相關(guān)。這就根本無(wú)法形成具有說(shuō)服力的法律理由，甚至缺乏起碼的邏輯強(qiáng)制力。這一現(xiàn)實(shí)來(lái)了兩個(gè)方面的負(fù)面效應(yīng)，即“實(shí)踐上的缺陷和理論上的缺陷”。其次、我國(guó)的司法制度存在一定的局限性，相比較于西方國(guó)家的法官來(lái)說(shuō)，我國(guó)的法官缺乏一個(gè)適用法律推理的習(xí)慣，更重要的是沒(méi)有這樣的一個(gè)傳統(tǒng)和背景，正是基于上述情況，不少法律研究者指出，“我國(guó)法院作出的判決書等法律文件，大多內(nèi)容過(guò)于簡(jiǎn)單，尤其是推理部分往往下筆太少，對(duì)判決中引證的法律條文也未作闡釋，有時(shí)令人不知其所以然”。

3.針對(duì)法律推理出現(xiàn)的問(wèn)題的解決對(duì)策。

（1）改革司法審判制度，把判例作為司法審判的一個(gè)重要的參考依據(jù)。西方國(guó)家的判例對(duì)于法官在具體案件的審判過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用，所以相比較于我們來(lái)說(shuō)，西方法官審案過(guò)程中對(duì)法律推理的適用更是多于我國(guó)的法官，所以說(shuō)增加判例，更好地引導(dǎo)法官去參考之前的判例進(jìn)行法律推理審案是科學(xué)合理的。

（2）調(diào)整司法技能培訓(xùn)的內(nèi)容，加強(qiáng)對(duì)法律推理的培訓(xùn)。對(duì)于司法技能的培訓(xùn)，首先從在校的法律專業(yè)的學(xué)生入手，從源頭上進(jìn)行調(diào)整和培養(yǎng)，這樣的話才能從根本上提高這些未來(lái)的司法從業(yè)者的工作能力和法律推理能力。其次，對(duì)在職的法律工作者來(lái)說(shuō)，尤其是法官，我們要加強(qiáng)對(duì)他們的法律推理技能的培訓(xùn)，職業(yè)法官必須具備兩方面素質(zhì)：系統(tǒng)的法律知識(shí)與適用法律的基本技能-訣竅、經(jīng)驗(yàn)以及“聰明能干”。缺乏其中的一個(gè)方面，都不能真正滿足法官職業(yè)的要求。

（3）增強(qiáng)對(duì)法官法律推理的激勵(lì)制度，在具體的司法活動(dòng)中鼓勵(lì)法官發(fā)揮主觀能動(dòng)性，同時(shí)適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大法官獨(dú)立審判的權(quán)利，從而使得法官能夠更好地進(jìn)行法律推理，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)法官法律推理的監(jiān)督和規(guī)制，督促法官謹(jǐn)慎使用法律推理權(quán)利，防止法律推理的權(quán)利的濫用。

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篇10

內(nèi)容摘要：推定是證據(jù)法中的一項(xiàng)重要規(guī)則，它對(duì)于實(shí)現(xiàn)訴訟公正、提高訴訟效率和解決證明中的困難，都具有不可替代的作用。但由于一些因素的影響導(dǎo)致了推定在刑事訴訟中的適用受到限制，因此對(duì)這些限制因素進(jìn)行分析，可以使推定在刑事訴訟中得到更好地適用。 一、引言

推定是證據(jù)法中一項(xiàng)重要規(guī)則，它對(duì)于實(shí)現(xiàn)訴訟公正、提高訴訟效率和解決證明中的困難，都具有不可替代的作用。因此，推定作為一種重要的證據(jù)方法，在司法實(shí)踐中得到了廣泛的運(yùn)用。但是，我發(fā)現(xiàn)許多學(xué)者關(guān)于推定的論述都在民事訴訟領(lǐng)域中，而且大家都不約而同的指出推定在刑事訴訟中的適用要受到限制?！胺缮系耐贫ǎ瑢?shí)際上是強(qiáng)制裁判官認(rèn)定推定事實(shí)的存在……，所以刑事法規(guī)上很少有法律上推定?！盵1]“在刑事訴訟中要求采用嚴(yán)格證明方式，忌用推定?！盵2]為什么學(xué)者們會(huì)有這樣的觀點(diǎn)，是什么因素導(dǎo)致了推定在刑事訴訟中適用受到限制？這些問(wèn)題的澄清，對(duì)于推定規(guī)則的適用在刑事司法實(shí)踐更好的發(fā)揮其作用是具有一定的現(xiàn)實(shí)意義的。基于這樣一種認(rèn)識(shí)，本文在對(duì)推定進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上，對(duì)限制推定在刑事訴訟中適用的各種因素進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)要的分析，并對(duì)推定規(guī)則如何在刑事訴訟中適用提出自己的一點(diǎn)建議。 二、推定概述 （一）推定的含義與分類

1、推定的含義

關(guān)于推定的含義，不同的學(xué)者有不同的看法。有的外國(guó)學(xué)者認(rèn)為，“證據(jù)法意義上的推定，是指通過(guò)某一存在的事實(shí)，推出另一相關(guān)事實(shí)的假設(shè)，即由基礎(chǔ)事實(shí)的存在，推演出推定事實(shí)的存在。它反映了這兩種事實(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系。通常情況下，它們之間具有共存的關(guān)系。”[3]我國(guó)臺(tái)灣學(xué)者李學(xué)燈認(rèn)為，“推定為法律上之術(shù)語(yǔ)，通常指一種法則或一種推論而言，使用這一術(shù)語(yǔ)意在表示某一事實(shí)或若干事實(shí)與一事實(shí)或若干事實(shí)間之關(guān)系?！盵4]我國(guó)學(xué)者一般認(rèn)為，“所謂推定，是指依照法律規(guī)定或由法院按照經(jīng)驗(yàn)法則，從已知的基礎(chǔ)事實(shí)推斷未知的推定事實(shí)的存在，并允許當(dāng)事人提出反證以推翻的一種證據(jù)法則。”[5]對(duì)于推定，不少國(guó)家的法律都有相應(yīng)的規(guī)定，如《法國(guó)民法典》第1349條規(guī)定，推定是法律或法官?gòu)囊阎氖聦?shí)推論未知的事實(shí)所得出的結(jié)論。美國(guó)《加州證據(jù)法典》第600條（a）規(guī)定，推定是一種事實(shí)的假定，即法律要求從另一事實(shí)或事實(shí)組中得出或在訴訟中加以確認(rèn)。我國(guó)臺(tái)灣民訴法第282條亦規(guī)定，法院依已明之事實(shí)，推定應(yīng)證事實(shí)之真?zhèn)巍?盡管法學(xué)家們或是各國(guó)立法對(duì)推定有不同的表述，但是大家對(duì)推定的理解大致上是相同的。所謂推定，是指通過(guò)某一基礎(chǔ)事實(shí)合理地推斷出推定事實(shí)的存在的一種假定，這種假定可以被否定的證據(jù)或者與它相沖突的更有力的相反的假定所推翻。

2、推定的分類

在推定的分類上，目前主要有兩種觀點(diǎn)：一種是英美法系的“三分法”，一種是大陸法系的“兩分法”。在英美法系中，把推定分為：不可反駁的法律推定，可反駁的法律推定和可反駁的事實(shí)推定。對(duì)于不可反駁的法律推定，既不允許當(dāng)事人提出證據(jù)反駁，也不允許執(zhí)法人員作出其他判斷，實(shí)際上是一種必須執(zhí)行的法律規(guī)定，本身不涉及基礎(chǔ)事實(shí)和推定事實(shí)之類的推理問(wèn)題。因此，它在本質(zhì)上并不屬于真正意義的推定，正如美國(guó)學(xué)者艾里歐特所說(shuō)，“實(shí)際上它們根本不是推定，而是實(shí)體法規(guī)?！盵6]根據(jù)對(duì)舉證責(zé)證明的不同影響，可反駁的法律推定又分為影響舉證責(zé)證的推定和影響證明責(zé)任的推定。[7] 在大陸法系中，把推定分為法律的推定和事實(shí)上的推定。法律上的推定，指立法者根據(jù)事實(shí)之間的常態(tài)聯(lián)系，以法律形式規(guī)定若甲事實(shí)存在，則推定乙事實(shí)存在，但只要有充分的證據(jù)證明推定的事實(shí)不存在，推定就不成立。事實(shí)上的推定，是指法院根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法則，從已知事實(shí)出發(fā)，推定應(yīng)證明事實(shí)的真?zhèn)?，因其純屬司法人員根據(jù)邏輯經(jīng)驗(yàn)所為，故又稱邏輯推定。我國(guó)法學(xué)界對(duì)推定的分類上一般認(rèn)同大陸法系的觀點(diǎn)，即把推定分為法律上的推定和事實(shí)上的推定。 （二）推定的理論基礎(chǔ)和作用

推定現(xiàn)已成一項(xiàng)重要的證據(jù)法規(guī)則，并且在各國(guó)都得到了廣泛的運(yùn)用。在司法實(shí)踐中，要更好地掌握和運(yùn)用推定規(guī)則，我們就應(yīng)該分析推定產(chǎn)生和存在的理論基礎(chǔ)以及它對(duì)于實(shí)現(xiàn)訴訟正義和效率的作用。

1、推定的理論基礎(chǔ)

（1）事物之間聯(lián)系的普遍性

人類所面對(duì)的世界中的一切事物和現(xiàn)象都不是孤立存在的，它們無(wú)不與周圍的事物和現(xiàn)象處在廣泛的、普遍的聯(lián)系之中。在事物的普遍聯(lián)系之中，人們通過(guò)經(jīng)驗(yàn)意識(shí)的不斷積累，發(fā)現(xiàn)了事物之間存在著一種因果關(guān)系。即每當(dāng)一個(gè)現(xiàn)象A出現(xiàn)時(shí)，必然會(huì)導(dǎo)致另一現(xiàn)象B出現(xiàn)。A為原因，B為結(jié)果。雖然事物之間的因果關(guān)系不是決定性的，而且在特定的情況下會(huì)發(fā)生偏差，但是因果關(guān)系反映了事物發(fā)展中的一種必然性，它是人類經(jīng)驗(yàn)所形成的理性。在特定情況下的偏差反映了事物發(fā)展中的一種偶然性，但這種偶然性并不占有占配地位，它只是事物發(fā)展過(guò)程中不穩(wěn)定的暫時(shí)的聯(lián)系。因此根據(jù)事物之間存在的因果關(guān)系的必然性去理解和適用推定，以蓋然性上說(shuō)，是符合事物發(fā)展的規(guī)律的。

（2）邏輯推理的合理性

根據(jù)認(rèn)識(shí)論的觀點(diǎn)，世界是可以認(rèn)識(shí)的，而且人類的認(rèn)識(shí)具有主觀能動(dòng)性。邏輯推理是人類認(rèn)識(shí)世界的一種有效工具，它可以舍去事物表面的，非本質(zhì)的現(xiàn)象，把握事物內(nèi)在的，本質(zhì)的屬性，從而認(rèn)識(shí)事物發(fā)展的客觀規(guī)律。盡管邏輯推理在某種程度上帶有不確定性，但是人類在認(rèn)識(shí)世界的歷史過(guò)程中，已經(jīng)證明了邏輯推理的巨大作用和它的合理性。事物之間存在著因果關(guān)系的必然性，正是人類利用邏輯推理認(rèn)識(shí)事物之間聯(lián)系的一個(gè)結(jié)果。 以上兩種理論正是推定得以產(chǎn)生和存在的基礎(chǔ)理論。因此推定得到了普遍地認(rèn)同，并成為一項(xiàng)有效的，且被廣泛適用的證據(jù)規(guī)則。

2、推定的作用

（1）分配舉證責(zé)任

分配舉證責(zé)任是推定的作用之一。根據(jù)推定規(guī)則，對(duì)于推定對(duì)其有利的一方當(dāng)事人來(lái)說(shuō)，只要證明基礎(chǔ)事實(shí)存在，就無(wú)須進(jìn)一步證明推定事實(shí)存在。也即，推定免除了該方當(dāng)事人對(duì)于推定事實(shí)的舉證責(zé)任。同時(shí)，對(duì)于推定對(duì)其不利的一方當(dāng)事人來(lái)說(shuō)，如果要反駁推定，那么他要承擔(dān)證明基礎(chǔ)事實(shí)或推定事實(shí)不存在的舉證責(zé)任。所以，推定在實(shí)質(zhì)上存在著分配舉證責(zé)任的作用。

（2）緩解和消除證明上的困難

在訴訟實(shí)踐中，某些案件事實(shí)是難以查明甚至是不能查明的，但是這些案件事實(shí)對(duì)審理結(jié)果又有重大影響，如在繼承案件中，幾個(gè)被繼承人在同一事件中死亡，那么他們死亡時(shí)間先后的事實(shí)，在實(shí)際上是很難查明的，但他們的死亡時(shí)間對(duì)于確定繼承人有十分重要，在此種情況下，可以通過(guò)適用推定來(lái)認(rèn)定案件事實(shí)，消除證明上的困難，避免訴訟陷入僵局。這是推定的又一重要作用。 三、影響推定在刑事訴訟中適用限制的因素

在對(duì)推定進(jìn)行了全面分析的基礎(chǔ)上，我認(rèn)為影響推定在刑事訴訟中適用的因素有如下幾點(diǎn)：

（一）推定規(guī)則本身的局限性

推定規(guī)則本身的局限性是導(dǎo)致推定在刑事訴訟中的適用受到限制的因素之一。推定規(guī)則具有蓋然性。推定是建立在人類對(duì)事物之間因果關(guān)系認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)之上的，但是因果關(guān)系，只是決定事物發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)環(huán)節(jié)，并不能全面地論證事物發(fā)展的決定過(guò)程。正如列寧所說(shuō)：“原因和結(jié)果只是各種事件的世界性的相互依存，普遍聯(lián)系和相互聯(lián)結(jié)的環(huán)節(jié)，只是物質(zhì)發(fā)展這一鏈條上的環(huán)節(jié)。[8]同時(shí)，因果關(guān)系本身的多樣性和復(fù)雜性也使得事物之間因果聯(lián)系會(huì)因特定情況的變化而發(fā)生變化。再者，人類對(duì)世界的認(rèn)識(shí)能力也是有限的。因此，通過(guò)推定所認(rèn)定的事實(shí)與案件的客觀真實(shí)，會(huì)有一定的距離。這種距離的大小與案件本身的復(fù)雜程度，法官自身的專業(yè)素質(zhì)和作為推定的基礎(chǔ)事實(shí)的可靠程度都有很大的關(guān)系。由于以上原因，導(dǎo)致推定不可避免地帶有蓋然性的缺點(diǎn)。換句話說(shuō)，在訴訟中法官適用推定規(guī)則認(rèn)定案件事實(shí)只能達(dá)到蓋然性的證明程度。我們都知道，由于民事訴訟與刑事訴訟在性質(zhì)上的不同，導(dǎo)致兩大訴訟法對(duì)訴訟中的證據(jù)的證明標(biāo)準(zhǔn)的要求不同：在民事訴訟中，對(duì)于證明標(biāo)準(zhǔn)是要求達(dá)到一種高度蓋然性，也就是說(shuō)，法官?gòu)淖C據(jù)中雖然尚未形成事實(shí)必定如此的確信，但在內(nèi)心中形成事實(shí)極有可能非?？赡苋绱说呐袛?；在刑事訴訟中，對(duì)于證明標(biāo)準(zhǔn)是排除一切合理懷疑，也即只有法官?gòu)淖C據(jù)中獲得犯罪事實(shí)確系為被告人所為的心證時(shí)，才能夠認(rèn)定犯罪事實(shí)。從兩大訴訟法中對(duì)于證明標(biāo)準(zhǔn)的要求中，我們可以看到，刑事訴訟法中的證明標(biāo)準(zhǔn)明顯要高于民事訴訟，而推定規(guī)則本身的蓋然性導(dǎo)致了它在刑事訴訟活動(dòng)中的適用必然要受到限制。

（二）推定規(guī)則與無(wú)罪推定的沖突

無(wú)罪推定是指在刑事訴訟中，任何被懷疑犯罪或者受到刑事指控的人在未經(jīng)司法程序最終確認(rèn)為有罪之前，在法律上應(yīng)推定其無(wú)罪或假定其無(wú)罪。[9]無(wú)罪推定原則的建立，確定了被告人在刑事訴訟中的地位，使得被告人的合法權(quán)利得到了保障，是刑事訴訟法文明化，民主化進(jìn)程的標(biāo)志。它是刑事訴訟中的基本原則之一。無(wú)罪推定包含了兩方面的含義：一方面，由控訴機(jī)關(guān)提供充分的證據(jù)來(lái)證明被告人實(shí)施被控犯罪的行為。另一方面，由審判機(jī)關(guān)依照法律程序?qū)Ρ桓嫒耸欠穹赣斜豢胤缸镄袨榧右哉J(rèn)定。同時(shí)，適用無(wú)罪推定會(huì)引申出兩個(gè)原則：一是反對(duì)強(qiáng)迫被告人自證其罪；二是疑罪從無(wú)。

推定規(guī)則與無(wú)罪推定的沖突表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面

1、推定的先定性和偏見(jiàn)性

推定不論是法律上的推定，還是事實(shí)上的推定，都是事先確定兩種事實(shí)之間的證明關(guān)系。一旦推定得到適用，調(diào)查和認(rèn)定特定的事實(shí)的方向就因這種證明關(guān)系而事先確定下來(lái)。同時(shí)，由于這種先定性，使推定規(guī)則不可避免地帶有了偏見(jiàn)性，正如孟德斯鳩所說(shuō)：“當(dāng)法官推定的時(shí)候，判決就武斷”。[10]很明顯，這與無(wú)罪推定原則的精神是相違背的。因?yàn)?，依?jù)無(wú)罪推定原則，被告人未經(jīng)司法程序最終認(rèn)定有罪之前，應(yīng)推定無(wú)罪，如果，在訴訟活動(dòng)中，法官根據(jù)推定規(guī)則對(duì)被告人的某些行為予以認(rèn)定，則有罪推定之嫌。為了避免誤解，我要說(shuō)明一點(diǎn)，盡管有的學(xué)者把無(wú)罪推定視為推定的一種，我認(rèn)為無(wú)罪推定實(shí)質(zhì)應(yīng)一種實(shí)體規(guī)則而不一種推定規(guī)則，至于這兩者的關(guān)系，限于篇幅，在這我不再贅述。

2、舉證責(zé)任的分配