南邮自动化人工智能确定性推理
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8）按某一任意方式或按某个探试值，重排OPEN表。
9）GO LOOP。
南邮自动化人工智能确定性推理
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图搜索策略
图搜索的实质是从问题空间中找出一张包含目标节点的子 图。
图搜索的结果：1，一个完整的搜索图G。2一个解路径，用 指针表示的解路径。
Procedure Graph Search 1 G=G0(G0=s),open=(s) //s:初始状态 2 closed=() 3Loop:if open=() then exit(fall) 4 n←first(open) remove(n,open), add(n,closed) 5 if goal(n) then exit(success) 6{mj} ←expand(n), //mj不含n的先辈节点 7 open←add(open，mj) // mj不在open，closed中
Pushbox（V）， （W，0，W，z）
Climbbox， （W，0，W，z）
Grasp， （c，1，c，0）
goto（U） pushbox（V） climbbox
grasp
南邮自动化人工智能确定性推理
（U，0，Y，z） （V，0，V，z） （W，1，W，z） （c，1，c，1）
3
3.1 图搜索策略
南邮自动化人工智能确定性推理
10
标记mj每个到n节点指针 确定是否需要修改已在open，closed中的每个节点到n的
指针
确定是否需要修改已在closed中的每个节点的后继节点原 来的指针。
8 按照某种方式排列open表中的节点，go loop
南邮自动化人工智能确定性推理
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南邮自动化人工智能确定性推理
南邮自动化人工智能确定性推理
2
3.1 图搜索策略
用一个四元表列（W，x，Y，z）表示这个问题状态
W 猴子的水平位置 x 当猴子在箱子顶上时取 x = 1；否则取 x = 0 Y 箱子的水平位置 z 当猴子摘到香蕉时取 z=1；否则取 z=0
算符：
Goto（U）， （W，0，Y，z）
14
3.2 盲目搜索
盲目搜索又叫做无信息搜索，一般只适用于求解比较 简单的问题。
特点：不需重排OPEN表； 种类：宽度优先、深度优先、等代价搜索等。
3.2.1 宽度优先搜索（Breadth-first）
❖ 定义：
以接近起始节点的程度逐层扩展节点的搜索方法。
❖ 特点：
一种高代价搜索，但若有解存在，则必能找到它。
空表.
3）LOOP：若OPEN表是空表，则失败退出。
4）选择OPEN表上的第一个节点，把它从OPEN表移出 并放进CLOSED表中。称此节点为节点n
5）若n为一目标节点，则有解并成功退出，此解是追
踪图G中沿着指针从n到S这条路径而得到的(指针将在
第7步中设置)。
南邮自动化人工智能确定性推理
8
3.1 图搜索策略
(7) 修改指针方向
(1) (2) OPEN CLOSED
(8) 重排OPEN表 (9)
图南邮3.自1动图化人搜工索智能过确定程性框推理图 宽度优先
7
图搜索的一般过程如下：
3.1 图搜索策略
1）建立一个只含有起始节点S的搜索图G，把S放到一
个叫做OPEN 的未扩展节点表中。
2）建立一个叫做CLOSED的已扩展节点表，其初始为
（a，0，b，0）
goto（U）
goto（U）
（U，0，b，0）
U=b, pushbox（V）
U=b，climbbox
pushbox（V）
V≠c，climbbox
（V，0，V，0）
(b，1，b，0)
V=c，climbbox
goto（U）
（c，1，c，0）
（c，1，c，1） 目标状态
（U，0，V，0） goto（U）
图搜索过程（GraphSearch）
南邮自动化人工智能确定性推理
6
开始
3.1 图搜索策略
(1) 把S放入OPEN表
(3) OPEN表为空表？
是 失败
否
(4) 把第一个节点(n)从OPEN表移至CLOSED表
(5)
n为目标节点吗？
是 成功
否
(6) 把n的后继节点放入OPEN表的 (7) 末端，提供返回节点n的指针
猴子和香蕉问题的状态空间图
提问：人工搜索求解的解答？
南邮自动化人工智能确定性推理
4
3.1 图搜索策略
猴子和香蕉问题自动演示：
•
香蕉
Ha!Ha!
猴子
箱子
思考：计算机的搜索策略？
南邮自动化人工智能确定性推理
5
3.1 图搜索策略
图搜索控制策略:一种在图中寻找路径的方法。
➢ 图中每个节点对应一个状态; ➢ 每条连线对应一个操作符。
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南邮自动化人工智能确定性推理
13
3.1 图搜索策略
思考：
（1）结果路径的形成中，为什么其节点顺序是明确的？ （2）OPEN表中的节点具有什么特点？ （3）CLOSED表中的节点具有什么特点？ （4）对OPEN表节点的排序有何意义？
提出：盲目搜索与启发式搜索。
南邮自动化人工智能确定性推理
6）扩展节点n，同时生成不是n的祖先的那些后继节点的 集合M。把M的这些成员作为n的后继节点添入图G中。
7）对那些未曾在G中出现过的M成员设置一个通向n的指针。 把M的这些成员加进OPEN表。对已经在OPEN或CLOSED表上 的每一个M成员，确定是否需更改通到n的指针方向。对已 在CLOSED表上的每个M成员，确定是否需要更改图G中通向 它的每个后裔节点的指针方向。
第三章 搜索推理技术
问题：知识表示有那些方法？知识表示的目的是
什么？构建智能系统的关键是什么？
3.1 图搜索策略 3.2 盲目搜索 3.3 启发式搜索 3.4 消解原理 3.5 规则演绎系统
3.6 产生式系统 3.7非单调推理 3.8小结
南邮自动化人工智能确定性推理
1
3.1 图搜索策略
思考：状态空间法的基本特点？基本推理方法？其 求解结果是什么？简单回顾实例：猴子与香蕉。
南邮自动化人工智能确定性推理
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宽度优先搜索示意图
S
L
O
M
FP
Q
N
F
F
F
来自百度文库
南邮自动化人工智能确定性推理
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宽度优先搜索算法：
3.2 盲目搜索
1）把起始节点放到OPEN表中(如果该起始节点为一目标节点， 则求得一个解答)。
2）如果OPEN是个空表，则没有解，失败退出；否则继续。 3）把第一个节点(节点n)从OPEN表移出，并把它放入CLOSED的
9）GO LOOP。
南邮自动化人工智能确定性推理
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图搜索策略
图搜索的实质是从问题空间中找出一张包含目标节点的子 图。
图搜索的结果：1，一个完整的搜索图G。2一个解路径，用 指针表示的解路径。
Procedure Graph Search 1 G=G0(G0=s),open=(s) //s:初始状态 2 closed=() 3Loop:if open=() then exit(fall) 4 n←first(open) remove(n,open), add(n,closed) 5 if goal(n) then exit(success) 6{mj} ←expand(n), //mj不含n的先辈节点 7 open←add(open，mj) // mj不在open，closed中
Pushbox（V）， （W，0，W，z）
Climbbox， （W，0，W，z）
Grasp， （c，1，c，0）
goto（U） pushbox（V） climbbox
grasp
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（U，0，Y，z） （V，0，V，z） （W，1，W，z） （c，1，c，1）
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3.1 图搜索策略
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标记mj每个到n节点指针 确定是否需要修改已在open，closed中的每个节点到n的
指针
确定是否需要修改已在closed中的每个节点的后继节点原 来的指针。
8 按照某种方式排列open表中的节点，go loop
南邮自动化人工智能确定性推理
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3.1 图搜索策略
用一个四元表列（W，x，Y，z）表示这个问题状态
W 猴子的水平位置 x 当猴子在箱子顶上时取 x = 1；否则取 x = 0 Y 箱子的水平位置 z 当猴子摘到香蕉时取 z=1；否则取 z=0
算符：
Goto（U）， （W，0，Y，z）
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3.2 盲目搜索
盲目搜索又叫做无信息搜索，一般只适用于求解比较 简单的问题。
特点：不需重排OPEN表； 种类：宽度优先、深度优先、等代价搜索等。
3.2.1 宽度优先搜索（Breadth-first）
❖ 定义：
以接近起始节点的程度逐层扩展节点的搜索方法。
❖ 特点：
一种高代价搜索，但若有解存在，则必能找到它。
空表.
3）LOOP：若OPEN表是空表，则失败退出。
4）选择OPEN表上的第一个节点，把它从OPEN表移出 并放进CLOSED表中。称此节点为节点n
5）若n为一目标节点，则有解并成功退出，此解是追
踪图G中沿着指针从n到S这条路径而得到的(指针将在
第7步中设置)。
南邮自动化人工智能确定性推理
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3.1 图搜索策略
(7) 修改指针方向
(1) (2) OPEN CLOSED
(8) 重排OPEN表 (9)
图南邮3.自1动图化人搜工索智能过确定程性框推理图 宽度优先
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图搜索的一般过程如下：
3.1 图搜索策略
1）建立一个只含有起始节点S的搜索图G，把S放到一
个叫做OPEN 的未扩展节点表中。
2）建立一个叫做CLOSED的已扩展节点表，其初始为
（a，0，b，0）
goto（U）
goto（U）
（U，0，b，0）
U=b, pushbox（V）
U=b，climbbox
pushbox（V）
V≠c，climbbox
（V，0，V，0）
(b，1，b，0)
V=c，climbbox
goto（U）
（c，1，c，0）
（c，1，c，1） 目标状态
（U，0，V，0） goto（U）
图搜索过程（GraphSearch）
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开始
3.1 图搜索策略
(1) 把S放入OPEN表
(3) OPEN表为空表？
是 失败
否
(4) 把第一个节点(n)从OPEN表移至CLOSED表
(5)
n为目标节点吗？
是 成功
否
(6) 把n的后继节点放入OPEN表的 (7) 末端，提供返回节点n的指针
猴子和香蕉问题的状态空间图
提问：人工搜索求解的解答？
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3.1 图搜索策略
猴子和香蕉问题自动演示：
•
香蕉
Ha!Ha!
猴子
箱子
思考：计算机的搜索策略？
南邮自动化人工智能确定性推理
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3.1 图搜索策略
图搜索控制策略:一种在图中寻找路径的方法。
➢ 图中每个节点对应一个状态; ➢ 每条连线对应一个操作符。
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南邮自动化人工智能确定性推理
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3.1 图搜索策略
思考：
（1）结果路径的形成中，为什么其节点顺序是明确的？ （2）OPEN表中的节点具有什么特点？ （3）CLOSED表中的节点具有什么特点？ （4）对OPEN表节点的排序有何意义？
提出：盲目搜索与启发式搜索。
南邮自动化人工智能确定性推理
6）扩展节点n，同时生成不是n的祖先的那些后继节点的 集合M。把M的这些成员作为n的后继节点添入图G中。
7）对那些未曾在G中出现过的M成员设置一个通向n的指针。 把M的这些成员加进OPEN表。对已经在OPEN或CLOSED表上 的每一个M成员，确定是否需更改通到n的指针方向。对已 在CLOSED表上的每个M成员，确定是否需要更改图G中通向 它的每个后裔节点的指针方向。
第三章 搜索推理技术
问题：知识表示有那些方法？知识表示的目的是
什么？构建智能系统的关键是什么？
3.1 图搜索策略 3.2 盲目搜索 3.3 启发式搜索 3.4 消解原理 3.5 规则演绎系统
3.6 产生式系统 3.7非单调推理 3.8小结
南邮自动化人工智能确定性推理
1
3.1 图搜索策略
思考：状态空间法的基本特点？基本推理方法？其 求解结果是什么？简单回顾实例：猴子与香蕉。
南邮自动化人工智能确定性推理
15
宽度优先搜索示意图
S
L
O
M
FP
Q
N
F
F
F
来自百度文库
南邮自动化人工智能确定性推理
16
宽度优先搜索算法：
3.2 盲目搜索
1）把起始节点放到OPEN表中(如果该起始节点为一目标节点， 则求得一个解答)。
2）如果OPEN是个空表，则没有解，失败退出；否则继续。 3）把第一个节点(节点n)从OPEN表移出，并把它放入CLOSED的