人工智能与机器翻译.ppt
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第3 章 产生式系统及其搜索方法
3 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 1 产生式系统
产生式系统使用类似于文法的规则, 对符号 串作替换运算。 它是智能软件中使用最普遍、最典 型的一种结构。为什么要采用产生式系统作为智能 软件的主要结构呢? 这可以有两点理由:
(1) 用产生式系统结构求解问题的过程和人类求 解问题时的思维过程很相象, 因而可以用它来模拟 人类求解问题时的思维过程;
(2) 可以把产生式系统作为智能软件中的基本结 构单元或基本模式看待, 就好象是 积木世界中的积 木块一样, 因而研究产生式系统的基本问题就具有 一般意义。
第3 章 产生式系统及其搜索方法
3 . 1 产生式系统
3 . 1 . 1 产生式系统的组成部分 一个智能软件用产生式系统设计的基本组 成是: 一个综合数据库; 一组产生式规则; 一个控制系统。 综合数据库是产生式系统所使用的主要数 据结构, 用来表述问题的状态或有关事实。 它包含求解问题的信息 , 其中有些部分可以 是不变的, 有些部分可能只与当前问题的解 有关。人们可以根据问题的性质, 用适当的方 法来构造综合数据库的信息。
第3 章 产生式系统及其搜索方法
3 . 1 产生式系统
3 . 1 . 1 产生式系统的组成部分
产生式规则的一般形式为:
条件─→行动 或 前提─→结论 即表示成为: if┄┄then┄┄ 的形式。
其中, 左边确定了该规则可应用的先决条件; 右边 描述了应用这条规则所采取的行动或得出的结论。 一条产生式规则满足了应用的先决条件之后, 就可 对综合数据库进行操作, 使其发生变化。如综合数 据库代表当前状态, 则应用规则后就使状态发生转 换, 生成新状态。
控制系统也称控制策略, 它也可以是从规则集中选择规 则并作用于状态的一种广义选取函数。确定某一种策略后, 可以算法的形式给出。在建立产生式系统描述时, 还要给出 初始状态和目标条件, 具体说明所求解的问题。 产生式系 统中控制策略的作用就是从初始状态出发, 寻求一个满足一 定条件的问题状态。 目标条件也是产生式系统结束条件的 基础。
(1) 适合于模拟强数据驱动特点的智能行为。 当一些新的数据数入时, 系统的行为就要改变;
(2) 易于添加新规则去适应新的情况, 而不破 坏系统的其他部分。 这是由于产生式系统的各组成 部分具有相对的独立性, 因而便于扩展和修改。
第3 章 产生式系统及其搜索方法
3 . 1 产生式系统
3 . 1 . 1 产生式系统的组成部分
从以上论述可知, 用产生式系统来描述和求解问题, 就 是在问题空间中搜索一条从初始状态到达某一个目标状态的 路径。这完全可以模拟人的求解过程, 也就是可以把产生式 系统作为求解问题思考过程的一种模拟。
第3 章 产生式系统及其搜索方法
3 . 1 产生式系统
3 . 1 . 2 产生式系统的基本算法
➢ E1: DATA←初始事实库 ➢ E2: until DATA 满足结束条件以前, do ➢ E3: begin ➢ E4: 在规则集中,选某一条可用于DATA的规则 ➢ E5: DATA←规则应用到DATA得到的结果 ➢ E6: 结束
在用产生式系统求解问题时, 有时引入状态空间图。状 态空间图是一个有向图, 其节点可表示问题的各种状态(综 合数据库), 节点之间的弧线代表一些操作(产生式规则), 它 们可把一种状态导向另一种状态。这样建立起来的状态空间 图, 描述了问题所有可能出现的状态及状态和操作之间的关 系, 因而可以较直观地看出问题的解路径及其性质。当然, 只有问题空间规模较小才可能作出状态空间图。
第3 章 产生式系统及其搜索方法
3 . 1 产生式系统
3 . 1 . 1 产生式系统的组成部分
控制系统是软件的控制程序, 也是规则的解释(推理)程 序。 它规定了如何选择一条 可应用的规则对数据库进行操 作, 即确定了求解过程的推理路线。 当数据库满足结束条件 时, 系统就应停止运行; 还要使系统在求解过程中记住应用 过的规则序列, 以便最终能给出解的路径。
第3 章 产生式系统及其搜索方法
3 . 1 产生式系统
3 . 1 . 1 产生式系统的组成部分
上述产生式系统的定义具有一般性, 它可用来模拟任 一可计算过程。 在研究人类进行问题求解过程时, 完全可用 一个产生式系统来模拟求解过程, 及可作为描述搜索的一种有 效方法。作为智能中的一种形式体系, 它还具有以下优点:
人工智能与机器翻译
——产生式系统及其搜索方法
主讲：杨宪泽
第3 章 产生式系统及其搜索方法
第3 章 产生式系统及其搜索方法
3.1 产生式系统 3.2 产生式系统的搜索(控制)策略 3.3 图搜索算法 3.4 产生式系统的规则问题 3.5 应用举例 3.6 产生式系统的不确定性问题 3.7 系统设计技巧
第3 章 产生式系统及其搜索方法
3 . 1 产生式系统
3 . 1 . 1 产生式系统的组成部分
建立产生式系统描述的过程, 就是所谓问题的表示。对 问题表示的好坏, 往往对求 解过程的效率有很大的影响。一 种较好的表示法会简化状态空间和规则集表示, 此外, 高 效率的问题求解过程与控制策略有关, 合适的控制策略可缩 小状态空间的搜索范围, 提高求解的效率。
用产生式系统来求解问题, 首先必须建立起问题的产生式 系统描述, 即规定出数据库、规则集合及其控制策略。这 种把一个问题的叙述转化为产生式系统的三个组成部分, 在智能技术中通常称为问题的表示。一般来说一个问题可有 多种表示方式, 而选择一种较好的表示是运用智能技术解决 实际问题首先要考虑的, 而且要有一定的技巧。
建立了产生式系统描述之后, 通过控制策略, 可求得实现 目标的一个规则序列, 这就是所谓问题的解, 这个解序列是 根据控制系统记住搜索目标过程中用过的所有规则而构造出 来的。
第3 章 产生式系统及其搜索方法
3 . 1 产生式系统
3 . 1 . 1 产生式系统的组成部分
在一般情况下, 问题可能有多个解的序列, 但有时会要 求得到有某些附加约束条件的解, 例如要求步数最少、距离 最短等。 这些约束条件通常是用耗散或代价这一概念来概 括, 这时问题可称为寻找具有最小耗散的解。
3 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 1 产生式系统
产生式系统使用类似于文法的规则, 对符号 串作替换运算。 它是智能软件中使用最普遍、最典 型的一种结构。为什么要采用产生式系统作为智能 软件的主要结构呢? 这可以有两点理由:
(1) 用产生式系统结构求解问题的过程和人类求 解问题时的思维过程很相象, 因而可以用它来模拟 人类求解问题时的思维过程;
(2) 可以把产生式系统作为智能软件中的基本结 构单元或基本模式看待, 就好象是 积木世界中的积 木块一样, 因而研究产生式系统的基本问题就具有 一般意义。
第3 章 产生式系统及其搜索方法
3 . 1 产生式系统
3 . 1 . 1 产生式系统的组成部分 一个智能软件用产生式系统设计的基本组 成是: 一个综合数据库; 一组产生式规则; 一个控制系统。 综合数据库是产生式系统所使用的主要数 据结构, 用来表述问题的状态或有关事实。 它包含求解问题的信息 , 其中有些部分可以 是不变的, 有些部分可能只与当前问题的解 有关。人们可以根据问题的性质, 用适当的方 法来构造综合数据库的信息。
第3 章 产生式系统及其搜索方法
3 . 1 产生式系统
3 . 1 . 1 产生式系统的组成部分
产生式规则的一般形式为:
条件─→行动 或 前提─→结论 即表示成为: if┄┄then┄┄ 的形式。
其中, 左边确定了该规则可应用的先决条件; 右边 描述了应用这条规则所采取的行动或得出的结论。 一条产生式规则满足了应用的先决条件之后, 就可 对综合数据库进行操作, 使其发生变化。如综合数 据库代表当前状态, 则应用规则后就使状态发生转 换, 生成新状态。
控制系统也称控制策略, 它也可以是从规则集中选择规 则并作用于状态的一种广义选取函数。确定某一种策略后, 可以算法的形式给出。在建立产生式系统描述时, 还要给出 初始状态和目标条件, 具体说明所求解的问题。 产生式系 统中控制策略的作用就是从初始状态出发, 寻求一个满足一 定条件的问题状态。 目标条件也是产生式系统结束条件的 基础。
(1) 适合于模拟强数据驱动特点的智能行为。 当一些新的数据数入时, 系统的行为就要改变;
(2) 易于添加新规则去适应新的情况, 而不破 坏系统的其他部分。 这是由于产生式系统的各组成 部分具有相对的独立性, 因而便于扩展和修改。
第3 章 产生式系统及其搜索方法
3 . 1 产生式系统
3 . 1 . 1 产生式系统的组成部分
从以上论述可知, 用产生式系统来描述和求解问题, 就 是在问题空间中搜索一条从初始状态到达某一个目标状态的 路径。这完全可以模拟人的求解过程, 也就是可以把产生式 系统作为求解问题思考过程的一种模拟。
第3 章 产生式系统及其搜索方法
3 . 1 产生式系统
3 . 1 . 2 产生式系统的基本算法
➢ E1: DATA←初始事实库 ➢ E2: until DATA 满足结束条件以前, do ➢ E3: begin ➢ E4: 在规则集中,选某一条可用于DATA的规则 ➢ E5: DATA←规则应用到DATA得到的结果 ➢ E6: 结束
在用产生式系统求解问题时, 有时引入状态空间图。状 态空间图是一个有向图, 其节点可表示问题的各种状态(综 合数据库), 节点之间的弧线代表一些操作(产生式规则), 它 们可把一种状态导向另一种状态。这样建立起来的状态空间 图, 描述了问题所有可能出现的状态及状态和操作之间的关 系, 因而可以较直观地看出问题的解路径及其性质。当然, 只有问题空间规模较小才可能作出状态空间图。
第3 章 产生式系统及其搜索方法
3 . 1 产生式系统
3 . 1 . 1 产生式系统的组成部分
控制系统是软件的控制程序, 也是规则的解释(推理)程 序。 它规定了如何选择一条 可应用的规则对数据库进行操 作, 即确定了求解过程的推理路线。 当数据库满足结束条件 时, 系统就应停止运行; 还要使系统在求解过程中记住应用 过的规则序列, 以便最终能给出解的路径。
第3 章 产生式系统及其搜索方法
3 . 1 产生式系统
3 . 1 . 1 产生式系统的组成部分
上述产生式系统的定义具有一般性, 它可用来模拟任 一可计算过程。 在研究人类进行问题求解过程时, 完全可用 一个产生式系统来模拟求解过程, 及可作为描述搜索的一种有 效方法。作为智能中的一种形式体系, 它还具有以下优点:
人工智能与机器翻译
——产生式系统及其搜索方法
主讲：杨宪泽
第3 章 产生式系统及其搜索方法
第3 章 产生式系统及其搜索方法
3.1 产生式系统 3.2 产生式系统的搜索(控制)策略 3.3 图搜索算法 3.4 产生式系统的规则问题 3.5 应用举例 3.6 产生式系统的不确定性问题 3.7 系统设计技巧
第3 章 产生式系统及其搜索方法
3 . 1 产生式系统
3 . 1 . 1 产生式系统的组成部分
建立产生式系统描述的过程, 就是所谓问题的表示。对 问题表示的好坏, 往往对求 解过程的效率有很大的影响。一 种较好的表示法会简化状态空间和规则集表示, 此外, 高 效率的问题求解过程与控制策略有关, 合适的控制策略可缩 小状态空间的搜索范围, 提高求解的效率。
用产生式系统来求解问题, 首先必须建立起问题的产生式 系统描述, 即规定出数据库、规则集合及其控制策略。这 种把一个问题的叙述转化为产生式系统的三个组成部分, 在智能技术中通常称为问题的表示。一般来说一个问题可有 多种表示方式, 而选择一种较好的表示是运用智能技术解决 实际问题首先要考虑的, 而且要有一定的技巧。
建立了产生式系统描述之后, 通过控制策略, 可求得实现 目标的一个规则序列, 这就是所谓问题的解, 这个解序列是 根据控制系统记住搜索目标过程中用过的所有规则而构造出 来的。
第3 章 产生式系统及其搜索方法
3 . 1 产生式系统
3 . 1 . 1 产生式系统的组成部分
在一般情况下, 问题可能有多个解的序列, 但有时会要 求得到有某些附加约束条件的解, 例如要求步数最少、距离 最短等。 这些约束条件通常是用耗散或代价这一概念来概 括, 这时问题可称为寻找具有最小耗散的解。