人工智能期末整理复习资料

1、实用标准?人工智能?Artificial Intelligence期末知识点整理题型：一、 选择题15题,每题2分,共30分 主要考查根本概念二、 问做题7题,每题10分,共70分 主要考算法具体应用于一个小问题必考：与或树的宽度、深度优先搜索算法必考 博弈树的极大极小搜索过程必考知识点整理：第一局部课程综述1、人工智能英语：Artificial Intelligence2、人工智能学科：是计算机科学中涉及 研究、设计和应用智能机器的一个分 支.它的近期目标在于研究用机器来 模仿和执行人脑的某些智能功能,并开 发相关的理论和技术.3、课程所讲内容：问题求解厂 经典人工智能符号主义所研究的内容谓

2、词逻辑与推理计算智能神经计算一*计算智能连接主义4、主要学派符号主义：又称逻辑主义、心理学派或计算机学派-物理符号系统假 设和有限合理性原理.连接主义：又称仿生学派、生理学派-神经网络.行为主义：又称计算主义、限制论学派-限制论及感知-动作型限制 系统.5、每一局部的内容安排原那么：问题知识的表达 表达相应的求解技术 求解软件实现的平台或者环境 平台文案大全实用标准6、每局部概述空间求解局部知识表达搜索技术状态空间法宽度优先、深度优先等代价优先搜索、有序搜索算法问题规约法与或树的宽度、深度优先搜索技术博弈问题也有状态空间法和极大极小过程实现平台建议使用常用的高级谛言C/C+埸谓词逻辑与推理局部

3、 表达方法：谓词逻辑 求解方法：消解原理、消解反演算法 实现平台：Visual-Prolog 语言人工神经网络 数据采集与表示方法：用一个向量及其性质类别或函数值来描述每一 个样本. 求解方法：针对不同的问题,选择一个神经网络模型,并用练习样本集确 定网络的权值. 实现平台：Matlab或其他高级语言.第二局部问题求解1、2、 状态空间法与图的搜索技术状态空间法表示问题的 关键：状态与操作符状态：为了描述某一类不同事物间的差异引入的一组最少变量的有序集合算符操作符：使问题从一个状态变换到另一状态的手段求解问题：寻找从初始状态到目标状态的某一个操作符序列状态空间法的求解过程：用有向图来表示对应关

4、系：状态 < >结点文案大全实用标准操作符 <>有向弧状态空间法的解：从初始状态到目标状态的操作符序列 图中的解：从起始节点到目标节点的 一条路径求解思路：边扩展节点边找解的搜索思想代价m从起始节点S到某一 节点"的路径的实际代价估值曲数f田.从起始节点从 通过节点到达目标节点G 的最小代价的一个依计值川发函数图的搜索技术分为盲目搜索技术宽度、深度、代价优先搜索技术宽度优先：先扩展出来的节点优先OPEN为队列,后继节点有目标 节点结束操作符的具体操作及结果向左向前向右Ei左行前行右行|1电SX_*4刈345)2E_式2,0)5(4,45)3(2x犬 14(6,

5、45)X5(4, 45)X45(4,45)0)WL的9(4.9.) |(25(4,45)监小90)345)做工均X7他0)RQ, 90) |X9( 4: 90)X 115->9(4,90)X10(% 眄5(4.45)15 99(4,9.)*2 国 0)X例子！ ！ !文案大全实用标准14工IR tf-61T24与峪坐|中%5犯到限书| X)翼XX卜*小4WX|岭£fl1 114网性岭崎|不由a F?)1不明才鼻型1K|方守.148町工三,-JIX叫露如思路：根据操作符顺序,从第一个开始,先从宽度开始,拓展一层,从左到右排好先-后,然后,从先拓展出来的结点即最左边的开始进 行拓展

6、,注意已经拓展过的结点不拓展,所以4不行,走不通的结点也是 不行,如3.注意要一次用完所有的操作符,即找到目标结点也要继续拓 展完这个结点的.2宽度优先A6文案大全实用标准,且有深度限深度优先：后者扩展出来的节点 优先OPEN为堆栈 制,后继节点有目标节点结束例子！ ！ ！虎甘«rr百U1在好做=)X皿叫5M. 4=)IM3c1X小灼IAE1不均1句的吗圾坳*&向|卬司X.的I卬丁X*士判X| 1强上44真审1姆11 R蹩叫毕叫霓ifrfi.咐 I思路：根据操作符顺序,从第一个开始,运用操作符, 拓展第一层,拓展 的结点根据从右到左的顺序存放后-先,然后,从后拓展出来的结点即

7、最左边的开始进行拓展,接着往深处搜索直到深度界限,回溯.同 样注意已经拓展过的结点不拓展,注意要一次用完所有的操作符,即找到 目标结点也要继续拓展完这个结点的.文案大全实用标准代价优先等代价：到起始节点代价小的节点优先OPEN为线性表, 具有最小代价的节点是目标节点时结束例子！ ！ ！他的a钝10,2 ；1.2 ： rJ-4.551堂工烈代彷：关键位置之间的路程,其中03.0 等代价搜索算法思路：根据操作符顺序,从第一个开始,拓展第一层,拓展的结点根据 从左到右的顺序存放先-后,然后,计算出各个点的代价,选择代价最 小的拓展.可以拓展拓展过的结点,注意要全部走完才能判断出出口.启发式搜索技术有

8、序搜索算法有序搜索算法：估价函数值小的节点优先,有解的结束条件：具有最小估价函数值的节点是目标节点例子！ ！ ！文案大全实用标准出Open 表中 比新 的人1电帆虱(2.0). "6(2,45)7+55“2刈11什；.的1CT口90/7 X (5,45)74.5出口原的 比未大有序搜索算法思路：根据操作符顺序,从第一个开始, 拓展第一层,拓展的结点根据 从 左到右的顺序存放先-后,然后,计算出各个点的估计函数值,选择 值最小的拓展.同样注意 已经拓展过的结点不拓展.文案大全实用标准差异：选取待扩展节点的规那么不同,并可以 OPEN!的不同数据结构来表达算法有解的终止条件不同3、 问题

9、归约法、与或树搜索技术问题归约法表示问题的关键：原始问题描述、本原问题描述、操作符操作符：将问题转换或分解为子问题的手段 本原问题：一组可以直接得出答案的简单问题问题归约法的求解过程：用与或图来表示与或图与问题归约法的对应关系:原始问题一根节点中间问题6?非终叶节点终叶节点分解转换与关系用, 口或关系的有向判断节点是否可解的方法：终叶节点是可解节点无后继节点的非终叶节点是不可解节点用倒推的方法来逐步判断其他节点是否可解与或图有解的条件是：起始节点根节点可解通过倒推来判断与或图的解图：由最少可解节点所构成的子图,这些可解节点能够使问题 的起始节点可解与或树：与或图的特例,除了根节点外,任何一个节

10、点只有一个父节点与或树的搜索技术：宽度优先：先扩展出来的节点优先OPENS是队列例子！ !文案大全文案大全实用标准思路：到可解结点后倒退回去！ ！与或轲的宽度优先搜索先扩展的节点画在左边实用标准深度优先：后扩展出来的节点优先OPEN!是堆栈,且有深度限制注意与宽度的操作符的顺序不一样！这里讲 后拓展的放在左边.图、与或树的宽度、深度优先搜索算法之间的差异：图搜索技术是找到目标节点或无法扩展而结束算法与或树搜索技术是找到终叶节点后通过倒推来判断起始节点是否可解而 结束算法4、 博弈问题的表达、博弈树的搜索技术双人博弈问题的特殊之处：棋局：相当于状态空间法中的状态走棋：相当于问题归约法的节点扩展生

11、成或节点、与节点博弈树是一棵特殊的与或树,其节点对应棋局相当于状态,与节点、或 节点隔层交替出现博弈树搜索的极大极小过程分成：宽度优先扩展节点深度必为偶数,并计算最底层端节点的静态估计函文案大全实用标准数值用倒推的方法自己下的棋取大者,对手下的棋取小者计算出其余各层节点的静态估计函数值,最后决定走哪一步棋全填 0-计算共有几条成功路线一全填X-计算共有几条成功路线-相减得值例子！ ！只需要走一层,看两步即可书面作业:假设当前的棋局为0X请用极大极小过程为MAX找出个好机?文案大全实用标准第三局部谓词逻辑与推理1、 谓词逻辑法数理逻辑符号逻辑是用数学方法研究形式逻辑的一个分支.它通过符号 系统来

12、表达客观对象以及相关的逻辑推理.常用的是 命题逻辑和谓词逻辑.谓词逻辑是数理逻辑的根本形式,是基于谓词分析的一种形式化数学语人工智能中的谓词逻辑法是指用 一阶谓词来描述问题求解和定理证实限于 本课程.2、 模式匹配一-置换和合一合,算法工设F为非空有陶表达式集合,那么可以按以下步骤 求出mgu：置k=0 , FA = F ,%=£空置换,即不含7E素的 置换口假设匕只有一个表达式,那么算法终止,其中“ 就是要求的mgiu找出底的分歧集必.假设Dk中存在兀素,和tk ,其中,是变兀,t* 是项,且4不在t波中出现,那么置:町更新置换%=巾八更新公式集k = k+l然后转向.否那么,继续

13、.算法终止,F的 mgu 不存在6文案大全实用标准说明：1、合一算法是消解原理的根底.2、合一算法中的公式集就是从谓词适宜公式化成的子句集.例子！ ！ ！ !谓词逻辑求公式集w= Q(7 %Q(» , f(b), a) 的最一般的合一者？其中,x,y,z为变量.分为常 量,f为函数文案大全实用标准消解原理局部的小血中!业1、求公式集的最一般的合一者一致置换3、 谓词公式化成子句集九步4好句卷魄蔻爽立子句集* 合取急式：命题.命题和的与,如：P A PVJ A PVQ孑句集s：合队范式形式下的孑命题r元素 的集合例：命题公式；P A PVQ A PVQ子句蠢 S： 5 :P, PVQ,

14、PVQ文案大全实用标准渭词公式化成子句集九步消去"蕴含和“等价连结词减少“非连结词的辖域将0连结词直接作用到原子公式前对变量标准化约束变元改名化成前束范式将母式化成合取范式消去全称量词消去合取连结词更改M ,得到子句集聂沙否认拧号的辖城(p)= p -n (PAQ)-1 PV*t Q 或 r (PVQ)PAr Q> -i(Vx)P(x) <=> (3 X)-1 P(x).-1(3 x)P(x) O (V V r P(x)文案大全实用标准变量标准化,即重新命名变元«保证每个量词有其唯一的约束变量口 如：(Vx)(P(x) -> (3 x) Q(x)林准

15、化为(Vx)P(x) f (3y) Q(y)请去存在量词 如： 0x)P(K,y)用P(A,y)替横,A为某一秀量. 如：(Vy)(3 x) P(x,y)引入Skolem 函数g(y),用 (Vy) P(g(y),y)替换 荫去存在量词量词访去原那么I渐去存在量词“才,哈去全称量词V 0亲注意：左边木全称量词的存在量词,请去时 该变量改写成为全称量词的的数；如没有,改 写成为市堂.上化为前束形.如把所有全称量词移到公式的左边.并使得每个量词 的辖威包金这个量柯后面公式的整个局部,所得公式 赛为箭束形.文案大全实用标准化前束形为SKOLEM标准形 前京和式：把所有的量词都提到骨面去,然 后请掉所

16、有量词Q定义:说公式A是一个前来范式,如枭A中 的一切量词都位于该公式的最左边(不含否 定词),且这些量词的辖域却延伸到公式的 末端. SKOLEM标准形=f会称量词串)母式 母式：孑句的合取式化前束形为S KO L E M标准形i反复利用分配率,把任一个母灰化为合取抗式. A V(BA C) (AVB) A (AVC)消去全称量词隐去晌对变元更名I使得一个变元符号不出现在一个以上的子句中.请去合取符号 用于句集代替合取式,即为所求的子句簿.4、 消解演绎与消解反演文案大全实用标准反演的根本算法;CD把谓词公式转化为子句集s 所有子句的变段名不同如空子句成为子句集的子句,那么算法结束在子句集中

17、选取两个不同的可以消解的子句G,当注:子句的个数限制计算G, 9的消解式O把中加到子句集中,形成新的子句集S转到文案大全实用标准例子！ ！ !例L设子句集为S=PVQ, PVQ, PV Q. PVQ求3的一个反演文案大全实用标准看作业!5、消解推理规那么1消解反演消解反演证实定理的思路非常类似于数学中的反证法文案大全实用标准给定一个公式集S 前提条件和目标公式L 结 论,通过反演来求证目标公式L,其证实过程为:否认L,得到L把L加到S中把新形成的集合 S ,L 化为子句集可以使用 简化化法应用消解原理,试图导出一个表示矛盾的空子句反演证实过程的正确性:设S = F,53是前提条件,L是欲求证的

18、结论那么,从前提条件推出结论的问题,可以表示成：F1八AF,=>L = F/八冗VL并证实其永真永远成立文案大全实用标准先将公式取.非;?IF1八AF. VL=FiA.AB AL=$八八%八1利用消解原理来证实它是永假的即,构造一个反演F A八及八L中的每一个局部化成子句集?化法任选,合并后得到完整的子句集,然后利用消解原理导出空子句?反演6、 一些定义原子公式：原子命题0兀谓词和谓词根本式：原子公式或原子公式的非正根本式：不带“非号的原子公式负根本式：带“非号的原子公式Horn子句：最多只含有一个正根本式的子句只含一个正根本式或者不含正根本式Horn子句集：每一个子句均为 Horn子句

19、的子句集文案大全实用标准7、 Prolog 语言概念：Prolog语言是以一阶谓词逻辑的 Horn子句集为语法,以Robinson 的消解原理为工具,加上深度优先的限制策略而形成的人工智能通用程序 设计语言0Prolog中的语句分成三种形式：事实:R 含义：无条件成立,恒为真规那么:P > Pp尸力,P,含义：假设Pp, P均为真时,那么P为真问题目标：?- 0,.夕,.小含义：Q1,同时为真吗？Visual Prolog程序的根本结构：domains域段,说明变量类型,无句号、可以缺省predicates.谓词段,说明谓词,无句号clauses.子句段,程序主体,必须有句号goal目标

20、段,表达目标或问题,必须有句号例子！ !5、编写Prolog程序,并上机调试通过：三个前提F1:王Wang先生是小李Li的老师F2：小李与小张Zhang是同班同学F3:如果x与y是同班同学,那么x的老师就是y的老师 问题：小张的老师是谁？文案大全实用标准解,I .domainspredicatesteacherfsymbol,symbol)dHssmate(symbosymbol)clausesclassmate(li zhang).teacher(wang, li).kacher(Z, Y)> classmate(X, Y), teacher(Z, X).goalteacher(U,zhang).例子！ !判断一个整数是否偶数.超低级错i关：wiiibol>1predicatesis(integer, integer)clausesis(X, Z)> Z1=Z 2, is(Xl, Zl)s X=XLgoal第四局部人工神经网络1、 神经元的动作或工作原理：文案大全实用标准求加权和与阈值比拟用激活函数得到输出神经元的动作或工作原理因%工尊蛭元耀皇求加权和与阈值比拟用激活函数得