人工智能复习总结讲解-共30页

第1章概述

1、重点掌握人工智能的几种定义。

2、掌握目前人工智能的三个主要学派及其认知观。

3、一般了解人工智能的主要研究范围和应用领域。

人工智能的三大学派及其认知观：

(1)符号主义：认为人工智能起源于数理逻辑。

(2)连接主义：认为人工智能起源于仿生学，特别是对人脑模型的研究。

(3)行为主义：认为人工智能起源于控制论。

第2章确定性知识系统

⏹重点掌握用谓词逻辑法、产生式表示、语义网络法、框架表示法来描述问题，解决

问题；

⏹重点掌握归结演绎推理方法

谓词逻辑法

一阶谓词逻辑表示法适于表示确定性的知识。它具有自然性、精确性、严密性及易实现等特点。

用一阶谓词逻辑法表示知识的步骤如下：

（1）定义谓词及个体，确定每个谓词及个体的确切含义。

（2）根据所要表达的事物或概念，为每个谓词中的变元赋以特定的值。

（3）根据所要表达的知识的语义，用适当的连接符号将各个谓词连接起来，形成谓词公式。例1：设有下列事实性知识：

张晓辉是一名计算机系的学生，但他不喜欢编程序。

李晓鹏比他父亲长得高。

请用谓词公式表示这些知识。

（1）定义谓词及个体。

Computer(x):x是计算机系的学生。

Like(x,y):x喜欢y。

Higher(x,y):x比y长得高。

这里涉及的个体有：张晓辉(zhangxh),编程序(programming), 李晓鹏(lixp)，以及函数father(lixp)表示李晓鹏的父亲。

第二步：将这些个体代入谓词中，得到

Computer(zhangxh)

¬Like(zhangxh, programming)

Higher(lixp, father(lixp))

⏹第三步：根据语义，用逻辑联结词将它们联结起来，就得到了表示上述知识的谓词

公式。

Computer(zhangxh)∧¬Like(zhangxh, programming)

Higher(lixp, father(lixp))

例2：设有下列语句，请用相应的谓词公式把它们表示出来：

（1）人人爱劳动。

（2）自然数都是大于零的整数。

（3）西安市的夏天既干燥又炎热。

（4）喜欢读《三国演义》的人必读《水浒》。

（5）有的人喜欢梅花，有的人喜欢菊花，有的人既喜欢梅花又喜欢菊花。

（6）他每天下午都去打篮球。

解：（1）人人爱劳动。

定义谓词如下：

Man(x):x是人。

Love(x,y):x爱y。

（∀x)(Man(x)→Love(x,劳动））

解：（1）人人爱劳动。

定义谓词如下：

Man(x):x是人。

Love(x,y):x爱y。

（∀x)(Man(x)→Love(x,劳动））

（2）自然数都是大于等于零的整数。

定义谓词如下：

N(x):x是自然数。

I(x):x是整数。

GZ(x):x大于等于零。

（∀x)(N(x)→(GZ(x）∧I(x))）

(3) 西安市的夏天既干燥又炎热。

定义谓词：

SUMMER(x):x处于夏天。

DRY(x):x很干燥。

HOT(x):x很炎热。

SUMMER(Xi’an)→DRY(Xi’an)∧HOT(Xi’an)

（4）喜欢读《三国演义》的人必读《水浒》。定义谓词：

MAN(x)：x是人。

LIKE(x,y)：x喜欢读y。

(∀x)(MAN(x)∧LIKE(x, 《SANGUOYANYI》)

→LIKE(x, 《SHUIHU》))

（5）有的人喜欢梅花，有的人喜欢菊花，有的人既喜欢梅花又喜欢菊花。定义谓词：

MAN(x):x是人。

LIKE(x,y): x喜欢y。

Meihua表示梅花，Juhua表示菊花，

(∃x)(MAN(x) ∧LIKE(x, Meihua))∧

(∃y)(MAN(y) ∧LIKE(y, Juhua))∧

(∃z)(MAN(z) ∧(LIKE(z, Meihua)

∧LIKE(z,Juhua)))

（6）他每天下午都去打篮球。

定义谓词及个体：

设TIME(x):x是下午。

PLAY(x,y):x去打y，

Liming表示李明，

Basketball表示足球，则:

（∀x）TIME(x)→PLAY(Liming,Basketball)

产生式系统

⏹产生式系统的组成

⏹产生式系统由3个部分组成，即全局数据库、规则库和控制策略，

综合数据库，用于存放求解过程中各种当前信息的数据结构，如问题是的初始状态、事实或证据、中间推理结论和最后结果等。

规则库，用于存放与求解问题有关的某个领域知识的规则之集合及其交换规则。

其基本形式为

•IF 前提THEN 结论

控制策略的作用是说明下一步应该选用什么规则。

2.2.4 语义网络法

语义网络是1968年J.R.Quillian在研究人类联想记忆时提出的心理学模型。

语义网络的概念

每个语义基元可表示为三元组：

（结点1，弧，结点2）

☐节点代表实体

☐弧是有方向和标注的

⏹方向体现了结点所代表的实体的主次关系

⏹标注表示它所连接的两个实体之间的语义联系

⏹连接的两个节点间的某种语义联系或语义关系。

☐语义网络表示一元关系、二元关系和多元关系：

☐多元关系表示方法：通过增加关系结点、动作结点、事件结点或情况结点等的方法把多元关系转化为多个二元关系。

例1、用一个语义网络表示下列命题。

(1)树和草都是植物；

(2)树和草是有根有叶的；

(3)水草是草，且长在水中；

(4)果树是树，且会结果；

(5)苹果树是果树中的一种，它结苹果。

分析：

问题涉及的对象有：

植物、树、草、水草、果树、苹果树

各对象的属性分别为：

树和草的属性：有根、有叶；

水草的属性：长在水中；

果树的属性：会结果；

苹果树的属性：结苹果。