Geautomatiseerd redeneren

Geautomatiseerd redeneren (ook bekend als computationele logica of automatische deductie) is een gebied van de informatica en kunstmatige intelligentie dat zich bezighoudt met het ontwikkelen van methoden en softwaretools voor het redeneren met logische en/of wiskundige formules, ontwikkeld met het oog op het geautomatiseerd oplossen van problemen. Geautomatiseerd redeneren wordt gebruikt in een breed scala aan toepassingen, zoals het bewijzen van stellingen, software- en hardwareverificatie, redeneren onder onzekerheid en kunstmatige intelligentie.

Geautomatiseerd redeneren vindt zijn oorsprong in de jaren vijftig en zestig, toen onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology en andere universiteiten begonnen te onderzoeken hoe computers konden worden gebruikt om complexe wiskundige en logische problemen automatisch op te lossen. In de jaren zeventig ontwikkelden computerwetenschappers algoritmen om logisch redeneren te automatiseren, inclusief resolutie, wat een populaire vorm van geautomatiseerd redeneren is. In de jaren tachtig werd het geautomatiseerd bewijzen van stellingen een belangrijk onderzoeksgebied, en geautomatiseerde redeneersystemen begonnen op andere gebieden te worden toegepast, zoals software- en hardwareverificatie.

Op het meest basale niveau kan geautomatiseerd redeneren worden gezien als een zoektocht naar bewijs van een gewenst resultaat. De input is een reeks aannames, of premissen. Een geautomatiseerd redeneersysteem zoekt vervolgens naar een pad van de aannames naar de gewenste conclusie, waarbij verschillende gevolgtrekkingsregels worden gebruikt om de premissen met de conclusie te verbinden. Regels voor gevolgtrekking die door geautomatiseerde redeneersystemen worden gebruikt, kunnen onder meer resolutie, modus ponens en modus tollens omvatten.

Het succes van geautomatiseerde redeneersystemen is sterk afhankelijk van de mogelijkheden van de onderliggende algoritmen en hun vermogen om informatie op een efficiënte manier weer te geven, op te slaan en op te halen. Bovendien vereisen geautomatiseerde redeneersystemen een niveau van intelligentie om de informatie die aan hen wordt gepresenteerd door middel van logisch redeneren te begrijpen en te generaliseren.

De afgelopen jaren is geautomatiseerd redeneren toegepast op verschillende gebieden, zoals hardware- en softwareverificatie, het bewijzen van wiskundige stellingen en robotica. Geautomatiseerd redeneren is ook gebruikt om modellen te helpen construeren voor complexe systemen, zoals het menselijk brein.

Met de vooruitgang op het gebied van kunstmatige intelligentie en machinaal leren wordt geautomatiseerd redeneren een steeds belangrijker hulpmiddel voor het oplossen van moeilijke problemen. Geautomatiseerde redeneersystemen worden ontwikkeld voor toepassingen in uiteenlopende domeinen, van de geneeskunde tot de financiële wereld. Er worden bijvoorbeeld geautomatiseerde redeneersystemen gebruikt om complexe financiële gegevens te analyseren om potentiële trends te identificeren. Geautomatiseerde redeneringssystemen worden ook gebruikt voor computerbeveiliging, waardoor kwaadaardige software sneller kan worden gedetecteerd en gereageerd.