人工智能逻辑

来自医学百科

Artificial Intelligence Logic人工智能逻辑)是计算机科学与哲学的交叉学科,旨在研究如何将人类的理性思维过程形式化,并赋予机器推理(Reasoning)的能力。在医疗 AI 领域,它主要分为三大流派:基于明确规则的符号主义(如经典 CDSS)、基于概率统计的连接主义(如深度学习诊断)、以及结合两者优势的神经符号AI(Neuro-Symbolic AI)。对于构建“智慧医生”而言,核心难点在于让 AI 不仅具备“归纳”能力(从数据中学模式),更具备“溯因推理”(Abductive Reasoning)能力——即像医生一样,从观察到的症状反推最可能的疾病原因。

AI Logic
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让机器学会思考
核心目标 自动化推理 (Automated Reasoning)
三大推理 演绎, 归纳, 溯因
经典模型 专家系统, 模糊逻辑
现代模型 Transformer, 概率图模型
核心标签 溯因推理, 神经符号AI

核心概念:医学推理的三种模式

构建 AI 医生时,必须区分这三种逻辑,因为它们对应不同的算法组件:

   文件:Deductive inductive abductive reasoning diagram
推理类型 逻辑方向 医学示例 对应的AI技术
演绎推理 (Deduction) 一般 → 个别 (必然) “所有 EGFR 突变都要用 TKI;病人是 EGFR 突变;→ 病人要用 TKI。” 知识图谱, 规则引擎 (Rule Engine), 临床指南执行。
归纳推理 (Induction) 个别 → 一般 (概率) “观察了 1万张肺部CT,发现这种纹理通常是恶性的;→ 这种纹理代表恶性。” 机器学习, 深度学习 (Deep Learning), 统计分析。
溯因推理 (Abduction) 结果 → 最佳解释 (猜测) “病人咳嗽且咯血;肺癌可以解释这些症状;→ 病人可能是肺癌。” 贝叶斯推理, 大模型 (LLM) 的思维链 (CoT), 鉴别诊断。

技术前沿:神经符号 AI (Neuro-Symbolic AI)

System 1 + System 2

诺贝尔奖得主丹尼尔·卡尼曼提出人类思维有两个系统:系统1(快思考/直觉)系统2(慢思考/逻辑)
目前的大模型(LLM): 很像“系统1”,反应快,能通过归纳给出答案,但容易产生幻觉,缺乏严谨逻辑。
GraphRAG / 知识图谱: 代表“系统2”,提供结构化的逻辑约束和事实查证。
AI 医生的终极形态: 就是将神经网络(直觉)与符号逻辑(规则)结合,既能像人一样对话,又能像教科书一样严谨。

       关键参考文献
       

[1] McCarthy J. (1959). Programs with Common Sense.
[起源]:人工智能之父约翰·麦卡锡最早提出逻辑 AI 的概念,认为机器应该通过逻辑推导来解决问题,而非仅仅是模式匹配。

[2] Garcez A, Lamb LC. (2020). Neurosymbolic AI: The 3rd Wave.
[未来]:这篇综述定义了 AI 的第三次浪潮,即结合神经网络的学习能力和符号逻辑的推理能力,是实现高可靠性医疗 AI 的必经之路。

           AI 逻辑 · 知识图谱
上级学科 人工智能数理逻辑
核心流派 符号主义 (Symbolic AI) • 连接主义 (Connectionism)
具体实现 知识图谱 (KG) • GraphRAG贝叶斯网络
应用场景 鉴别诊断临床指南合规性检查可解释性医疗