Case-Based Reasoning Research and Development 基于案例推理研究与发展/会议录

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出版者:Springer
作者:Munoz-Avila
出品人:
页数:654
译者:
出版时间:2005-09-27
价格:858.80元
装帧:Paperback
isbn号码:9783540281740
丛书系列:
图书标签:
  • 案例推理
  • 知识工程
  • 人工智能
  • 机器学习
  • 问题求解
  • 决策支持系统
  • 专家系统
  • 知识表示
  • 计算认知学
  • 人机交互
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具体描述

This book constitutes the refereed proceedings of the 6th International Conference on Case-Based Reasoning, ICCBR 2005, held in Chicago, IL, USA, in August 2005. The 19 revised full research papers and 26 revised poster papers presented together with the abstracts of 3 invited talks were carefully reviewed and selected from 74 submissions. The papers address all current foundational, theoretical and research aspects of case-based reasoning as well as advanced applications either with innovative commercial deployment or practical, social, environmental or economic significance.

《智能决策的演进:理论、方法与前沿进展》 本书聚焦于智能决策领域的核心驱动力——基于案例推理(Case-Based Reasoning, CBR)的研究与发展,全面梳理了该技术从理论基石到前沿应用的最新进展。它不仅是对CBR技术历程的深度回溯,更是对未来智能化系统如何更有效地模拟人类类比式推理、解决复杂问题的深刻洞察。 一、理论基石与核心范式:理解CBR的脉络 本书首先深入剖析了CBR的理论基础,阐释了其区别于传统演绎式推理或归纳式学习的关键所在。CBR的核心在于,它将解决新问题视为在过去已解决问题的经验库中检索、适应和复用相似案例的过程。这意味着CBR系统能够从经验中学习,并在面对模糊、不完整或全新场景时展现出强大的适应性和鲁棒性。 案例表示与相似性度量: 系统的智能程度很大程度上取决于如何有效地表示案例信息以及如何准确地衡量案例之间的相似性。本书将详细探讨各种案例表示方法,包括结构化表示(如属性-值对、本体)、半结构化表示(如文本、图像)以及非结构化表示,并分析不同的相似性度量技术,如欧氏距离、余弦相似度、基于特征的相似性以及更复杂的语义相似性度量。讨论将涵盖如何根据问题领域和数据特性选择最优的表示和度量策略。 案例检索与排序: 从海量的案例库中快速准确地找到与当前问题最相似的案例是CBR系统的关键性能指标。本书将深入介绍各种案例检索算法,包括基于索引的检索、基于检索树的加速方法以及更先进的机器学习驱动的检索技术。同时,还将讨论案例排序的策略,以确保最相关的案例优先被考虑。 案例复用与适应: 找到相似案例后,如何将其知识迁移到解决新问题中至关重要。本书将详细阐述案例复用(Reuse)和案例适应(Adaptation)的各种策略。这包括案例的直接应用、基于规则的适应、机器学习驱动的适应以及领域知识的融入等。特别地,将关注如何处理案例之间存在的细微差异,从而生成有效且可行的解决方案。 案例学习与维护: CBR系统不是静态的,其经验库需要不断更新和维护。本书将探讨案例学习(Learning)的机制,包括新案例的产生、旧案例的修正以及案例库的优化。同时,还将讨论案例库维护的重要性,例如如何处理冗余案例、无效案例以及如何保持案例库的时效性。 二、方法论创新与技术拓展:CBR的进阶之路 本书不仅涵盖了CBR的基本理论,更聚焦于近年来在方法论上的突破和技术上的拓展,以应对日益复杂和多样化的应用需求。 混合CBR模型: 认识到单一CBR范式在某些场景下的局限性,本书将重点介绍混合CBR模型。这包括将CBR与其他AI技术(如机器学习、规则推理、约束满足)相结合,形成优势互补的智能决策系统。例如,利用机器学习进行案例特征提取和相似性度量,或结合规则推理来指导案例的适应过程。 多模态CBR: 随着数据形式的多样化,如何处理和推理包含文本、图像、音频、视频等多种模态的案例成为研究热点。本书将探讨多模态CBR的挑战与机遇,介绍如何融合不同模态的信息进行案例表示、相似性计算和知识迁移。 可解释性CBR: 在许多关键领域,决策的可解释性至关重要。本书将深入探讨如何构建可解释的CBR系统,使得用户能够理解系统为何做出某个决策,以及决策的依据是什么。这有助于增强用户对系统的信任,并促进技术的广泛应用。 动态与在线CBR: 面对快速变化的环境,CBR系统需要具备动态调整和在线学习的能力。本书将讨论动态CBR技术,使其能够实时更新案例库,适应不断变化的问题空间,并做出即时响应。 三、前沿应用与未来展望:CBR的广阔天地 本书的另一重要贡献在于,它将CBR技术的研究成果与广泛的实际应用紧密结合,展现了CBR在各个领域的巨大潜力。 医疗诊断与治疗辅助: 在医疗领域,CBR可以利用丰富的病历数据,辅助医生进行疾病诊断、制定个性化治疗方案,并预测治疗效果。本书将探讨CBR在辅助诊断、药物反应预测、手术规划等方面的最新应用案例。 法律咨询与案例检索: 法律实践高度依赖于先前的判例。CBR能够有效地检索和分析相似的法律案例,为律师提供判例支持,辅助法律决策。本书将展示CBR在法律信息检索、案件预测和合同审查等方面的应用。 工程设计与故障诊断: 在工程领域,CBR可以利用过往的设计经验和故障记录,辅助工程师进行新设计,并快速诊断和解决设备故障。本书将介绍CBR在产品设计优化、维修策略制定和故障排除等方面的应用。 客户服务与个性化推荐: CBR能够通过分析用户的历史交互和偏好,提供个性化的产品推荐、解决客户的疑难问题,从而提升用户体验。本书将探讨CBR在智能客服、电商推荐系统等方面的应用。 教育培训与知识管理: 在教育领域,CBR可以根据学生的学习情况和知识掌握程度,提供个性化的学习路径和辅导。同时,CBR也是构建高效知识管理系统的有力工具。 四、研究挑战与未来方向:引领CBR的创新浪潮 尽管CBR取得了显著的进展,但仍面临诸多挑战,这些挑战也指明了未来研究的方向。 大规模案例库的挑战: 如何高效地管理和检索海量的案例库,尤其是在大数据时代,仍然是一个关键问题。 领域迁移与泛化能力: 如何将CBR系统从一个特定领域成功迁移到另一个不同领域,并保持其有效性,是提升CBR泛化能力的重要课题。 与深度学习的融合: 如何更有效地融合CBR的类比推理能力与深度学习在模式识别和特征学习方面的优势,是未来的重要研究方向。 人机协作的CBR: 如何设计CBR系统,使其能够与人类用户进行更紧密的协作,共同解决复杂问题,也是提升CBR实用性的关键。 本书通过对CBR理论、方法、应用及未来研究方向的系统性梳理与深入探讨,旨在为研究人员、开发者以及对智能决策感兴趣的读者提供一个全面而深入的视角。它不仅回顾了CBR研究的辉煌成就,更展望了其在塑造未来智能世界中的无限可能。

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这本书的封面设计,老实说,一开始并没有立刻抓住我的眼球。那种学术会议论文集的标准排版,灰蒙蒙的背景上用着一本正经的衬线字体,让人很容易就把它归类到“需要特定领域知识才能理解”的范畴里去。我是在一个偶然的机会下,为了赶一个关于知识工程的项目进度,才不得不翻开它。初翻时,我主要关注的是摘要和目录的结构,试图快速定位到与“类比推理”和“决策支持系统”相关的那几篇文章。令人意外的是,尽管整体感觉偏向晦涩,但其中几篇关于医疗诊断案例库构建的论文,其详尽的数据采集和特征权重分配的描述,展现出一种近乎偏执的严谨性。特别是关于如何处理不确定性知识的章节,作者们没有采取常见的概率模型捷径,而是深入探讨了基于相似度度量的局部推理机制,这对于那些希望摆脱纯统计依赖的研究者来说,无疑是一剂强心针。我花了足一上午的时间,只是细嚼慢咽了其中关于“经验捕获”的三个核心章节,那种感觉就像是在阅读一份精密的工程蓝图,充满了技术细节的挑战性与美感。

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对于我这种习惯了快速浏览技术文档的人来说,最初接触这本书时,最大的障碍在于其语言的密度。它不像商业技术书籍那样追求流畅的叙事和易于理解的比喻,而是直接抛出了大量形式化的描述和数学模型。坦白讲,有好几次,我差点因为那些复杂的符号和抽象的逻辑结构而放弃。然而,当我强迫自己慢下来,尝试去复现其中一个关于故障排除系统的案例推理流程时,那些原本令人望而生畏的公式开始显露出它们内在的逻辑美。特别是书中介绍的那种多粒度案例检索算法,它巧妙地平衡了精确匹配和模糊泛化的需求,这在处理现实世界中那些“有点像但又不完全一样”的问题时,显得尤为有效。这本书的价值,我认为并不在于提供即插即用的解决方案,而在于它系统地展示了一套完整的、从理论基石到实际应用的思考框架,迫使读者去深入理解“为什么”某些推理路径是有效的,而不是仅仅接受“它有效”这个结论。

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这本书的选文范围,老实说,显得有些跳跃。它似乎试图涵盖从纯理论基础构建到实际工业部署的整个谱系,结果导致不同章节之间的论证风格和深度出现了显著的差异。有些文章探讨的是数理逻辑层面上的完备性问题,其论证极其精妙且自洽,读起来酣畅淋漓;而另一些篇章,尽管描述了部署在某个大型制造企业中的应用案例,但对于具体的数据集来源和性能指标却语焉不详,给人的感觉更像是项目总结而非深入研究。这种不均衡性,使得这本书更像是一份高水平的“研究快照集”,而非一部结构严谨的教科书。作为一名希望了解该领域前沿动态的观察者,我更欣赏那些勇敢地挑战当前主流范式,并提出新颖案例表示方法的论文。那些关于“知识演化”的讨论,非常发人深省,它们不再将案例视为静态的知识库,而是动态的学习和修正单元,这为我们思考下一代人工智能系统的自适应能力提供了新的视角。

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翻阅到后半部分时,我注意到了几篇专注于人机交互和用户体验的论文,这让我对这本书的定位有了更清晰的认识:它不仅仅是为算法工程师准备的,也对那些关注如何将复杂推理能力转化为用户可理解界面的领域有借鉴意义。其中一篇关于“可解释性推理链”的章节尤其引人注目。它探讨了如何将一个复杂的案例匹配过程,分解成一系列清晰、可追溯的步骤,并以图形化的方式呈现给最终用户。这在金融风险评估和法律咨询等高风险决策场景中至关重要。我发现,作者们非常重视“信任”的构建,他们不仅仅是在优化推理的准确性,更是在努力优化用户对推理结果的“接受度”。这表明,该领域的研究已经超越了单纯的技术指标竞争,开始深入到人本主义的设计哲学层面,这对于未来系统的普及推广,是必不可少的思考维度。

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从纯粹的阅读体验角度来看,这本书的排版和索引系统确实有待提高。在需要跨章节引用特定术语或算法时,频繁地在不同章节间来回翻找,极大地打断了思考的连贯性。不过,撇开这些外在的包装不谈,这本书成功地汇集了一批在该领域深耕多年的权威专家的心血。我尤其欣赏其中关于“知识稀疏性”问题的讨论。在面对数据量不足或领域边界模糊的挑战时,传统方法往往力不从心,而书中提出的几种基于情景相似性和反事实分析的案例补充策略,为解决实际工程中的“冷启动”问题提供了扎实的理论支撑。总的来说,这本书像是一座信息密度极高的知识宝库,它要求读者带着问题去探索,并做好长期投入精力的准备,但一旦深入其中,所获的洞见是毋庸置疑的。

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