人工智能之与或图搜索问题
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第三章搜索推理技术3-1什么是图搜索过程?其中,重排OPEN表意味着什么,重排的原则是什么?图搜索的一般过程如下:(1) 建立一个搜索图G(初始只含有起始节点S),把S放到未扩展节点表中(OPEN表)中。
(2) 建立一个已扩展节点表(CLOSED表),其初始为空表。
(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,它是CLOSED表中节点的编号(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)(6) 扩展节点n,生成不是n的祖先的那些后继节点的集合M。
将M添入图G中。
(7) 对那些未曾在G中出现过的(既未曾在OPEN表上或CLOSED表上出现过的)M成员设置一个通向n的指针,并将它们加进OPEN表。
对已经在OPEN或CLOSED表上的每个M成员,确定是否需要更改通到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。
(8) 按某一任意方式或按某个探试值,重排OPEN表。
(9) GO LOOP。
重排OPEN表意味着,在第(6)步中,将优先扩展哪个节点,不同的排序标准对应着不同的搜索策略。
重排的原则当视具体需求而定,不同的原则对应着不同的搜索策略,如果想尽快地找到一个解,则应当将最有可能达到目标节点的那些节点排在OPEN表的前面部分,如果想找到代价最小的解,则应当按代价从小到大的顺序重排OPEN表。
3-2 试举例比较各种搜索方法的效率。
宽度优先搜索(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扩展节点表中。
(4) 扩展节点n。
只有一个孤独的影子,她,倚在栏杆上;她有眼,才从青春之梦里醒过来的眼还带着些朦胧睡意,望着这发狂似的世界,茫然地像不解这人生的谜。
她是时代的落伍者了,在青年的温馨的世界中,她在无形中已被摈弃了。
她再没有这资格,心情,来追随那些站立时代前面的人们了!在甜梦初醒的时候,她所有的惟有空虚,怅惘;怅惘自己的黄金时代的遗失。
咳!苍苍者天,既已给与人们的生命,赋与人们创造社会的青红,怎么又吝啬地只给我们仅仅十余年最可贵的稍纵即逝的创造时代呢?。
授课人:目录01提出问题02预备知识任务2——利用训练好的模型来辨识照片030405任务1——训练目标人脸识别模型解决方案随时人民生活水平的提高和手机照相功能的日趋完美,我们不经意中拍摄了很多值得回忆的时刻,一场说走就走的旅行途中也记录下许多令人心动的瞬间,不知不觉之中,我们身边保存了大量的生活相片。
然而,每当你想重温你或者他的系列照片时,或者想分享一张你特别满意的靓照,从众多的照片中一遍遍翻找这些照片的确是一件费时费力的事情。
这时,你可能会问:既然AI无时不在我们身边,能否借助AI的人脸识别技术来帮助我自动整理出我想要的照片,实现照片的智能搜索呢?答案无疑是肯定的。
下面,我们就利用人脸识别技术和OpenCV工具,对相册中的照片进行自动挑选以解决上述问题。
帮人从相册中找出指定人物的系列照片,对于人工操作而言,并不是一件困难的事情,但整理的效率可能不尽人意,毕竟手动翻阅每张照片是个耗时费力的事。
让计算机替代人来完成这个事,难点在于如何从被检照片中识别与目标人脸高度相似的人脸,如果被检照片中有此人,说明该照片就是你想要的那一张,否则,该照片被忽视。
因此,一种可行的方案是:首先训练计算机认识不同式样的同一系列人脸,让它知道其实这些照片上的人物是同为一个人,从而得到目标人脸训练模型;其次,遍历相册中的每张照片,检测出该照片上所有的人脸,提取人脸特征值,然后用目标人脸训练模型依次对人脸特征值进行预测比对,如果两者之间只要有一次高度匹配,就保留该照片,立即进入下一张照片的搜索,如果均不匹配,则忽视该照片,进行下一张搜索,直至搜索完所有的照片;最后得到的所有保留照片就是智能搜索的结果,至此,整个智能搜索照片过程结束。
问题的解决方案如下图所示。
解决方案利用OpenCV来智能搜索相片,有两个重要的环节,一是人脸区域的检测,这要用到前面提到的人脸检测器;二是基于人脸区域数据的人脸识别,这要用到人脸识别模型,下面分别来了解OpenCV中人类检测器和人脸识别模型的使用。
人工智能如何提升网络搜索与信息检索的效率随着互联网的快速发展,我们每天都在面对大量的信息,如何快速准确地搜索和检索所需的信息成为了一项重要的技能。
近年来,人工智能技术的发展让我们能够更高效地进行网络搜索和信息检索。
本文将探讨人工智能如何提升网络搜索与信息检索的效率。
一、智能推荐系统智能推荐系统是人工智能在网络搜索和信息检索中的一项重要应用。
通过分析用户的搜索行为、兴趣爱好和历史记录,智能推荐系统可以根据个人化的需求呈现相关的搜索结果或推荐相关的信息。
这样,用户可以更快速地找到符合自己需求的信息,节省了大量的时间和精力。
此外,智能推荐系统还可以根据用户的反馈不断优化搜索结果,提供更加精准和个性化的服务。
二、自然语言处理自然语言处理(Natural Language Processing,NLP)是人工智能领域的一个重要分支,它致力于使计算机能够理解和处理人类的自然语言。
在网络搜索和信息检索中,NLP技术可以帮助我们更准确地表达搜索需求,提高搜索结果的匹配度。
例如,当我们输入一个问题进行搜索时,传统的搜索引擎往往只能匹配关键词,而无法理解句子的语义。
而有了NLP技术,搜索引擎可以更好地理解搜索意图,提供更精准的搜索结果。
同时,NLP技术还可以帮助搜索引擎识别并纠正拼写错误,提高搜索结果的准确性。
三、图像搜索技术除了文字搜索,图像搜索也是网络搜索与信息检索中不可忽视的一部分。
人工智能的发展使得图像搜索技术得到了极大的改善。
传统的图像搜索往往需要用户输入相关的关键词来进行搜索,这对于那些无法准确描述图像的用户来说是一种挑战。
而有了人工智能技术的支持,图像搜索引擎可以通过分析图像的特征,自动识别图像内的物体、场景和情绪等信息,从而为用户提供更准确的搜索结果。
图像搜索技术的发展不仅可以提升用户的搜索效率,还可以帮助用户快速找到感兴趣的商品、景点等相关信息,提供更加智能化的搜索服务。
四、语音识别与搜索语音识别是人工智能技术在网络搜索与信息检索中的又一重要应用。
一、单选题1. 人工智能的目的是让机器能够(D ),以实现某些脑力劳动的机械化。
A. 具有完全的智能B. 和人脑一样考虑问题C. 完全代替人D. 模拟、延伸和扩展人的智能2. 下列关于人工智能的叙述不正确的有( C )。
A. 人工智能技术它与其他科学技术相结合极大地提高了应用技术的智能化水平。
B. 人工智能是科学技术发展的趋势。
C. 因为人工智能的系统研究是从上世纪五十年代才开始的,非常新,所以十分重要。
D. 人工智能有力地促进了社会的发展。
3. 自然语言理解是人工智能的重要应用领域,下面列举中的(C)不是它要实现的目标。
A. 理解别人讲的话。
B. 对自然语言表示的信息进行分析概括或编辑。
C. 欣赏音乐。
D. 机器翻译。
4. 下列不是知识表示法的是()。
A. 计算机表示法B. 谓词表示法C. 框架表示法D. 产生式规则表示法5. 关于“与/或”图表示知识的叙述,错误的有(D )。
A. 用“与/或”图表示知识方便使用程序设计语言表达,也便于计算机存储处理。
B. “与/或”图表示知识时一定同时有“与节点”和“或节点”。
C. “与/或”图能方便地表示陈述性知识和过程性知识。
D. 能用“与/或”图表示的知识不适宜用其他方法表示。
6. 一般来讲,下列语言属于人工智能语言的是(D )。
A. VJB. C#C. FoxproD. LISP7. 专家系统是一个复杂的智能软件,它处理的对象是用符号表示的知识,处理的过程是(C )的过程。
A. 思考B. 回溯C. 推理D. 递归8. 确定性知识是指(A )知识。
A. 可以精确表示的B. 正确的C. 在大学中学到的知识D. 能够解决问题的9. 下列关于不精确推理过程的叙述错误的是( B )。
A. 不精确推理过程是从不确定的事实出发B. 不精确推理过程最终能够推出确定的结论C. 不精确推理过程是运用不确定的知识D. 不精确推理过程最终推出不确定性的结论10. 我国学者吴文俊院士在人工智能的( A )领域作出了贡献。
1、人工智能的含义最早由一位科学家于1950年提出,并且同时提出一个机器智能的测试模型,请问这个科学家是:(图灵)2、神经网络研究属于下列(连接主义)学派。
3、产生式系统的推理不包括(简单推理)。
4、下列不在人工智能系统知识包含的4个要素中(关系)。
5、要想让机器具有智能,必须让机器具有知识。
因此在人工智能中有一个研究领域,主要眼球计算机如何自动获取知识和技能,实现自我完善,这门研究分支学额叫(机器学习)。
6、一些聋哑人为了能方便与人交流,利用打手势来表示自己的想法,这是智能的(行为能力)方面。
7、下述(形象描写表示法)不是人工智能中常用的知识格式话表示方法。
8、专家系统是以(知识)为基础,以推理为核心的系统。
9、可信度方法中,若证据A的可信度CF(F)=0,这意味:(对证据A一无所知)。
10、利用已有知识、经验,根据问题的实际情况,不断寻找可利用知识,从而构造(一条代价最小的推理路线),使问题得以解决的过程称为搜索。
11、如果把知识按照作用来分类,下述(可以通过文字、语言、图形、声音等形式编码记录和传播的知识,即显性知识)不在分类的范围内。
12、下述(复杂性和明确性)不是知识的特征。
13、人类智能的特性表现在哪4个方面(能感知客观世界的信息、能对通过思维对获得的知识进行加工处理、能通过学习积累知识增长才干和适应环境变化、能对外界的刺激作出反应传递信息。
)14、人工智能的目的是让机器能够(模拟、延伸和扩展人的智能),以实现某些脑力劳动的机械化。
15、下列关于人工智能的叙述不正确的是(以为人工智能的系统研究是从上世纪五十年代才开始的,非常新,所以十分重要)。
16、人工智能研究的一项基本内容是机器感知。
以下列(使机器具有能够获取新知识、学习新技巧的能力)不属于机器感知的领域。
17、被誉为国际“人工智能之父”的是:(图灵(Turing))。
18、下列哪个不是人工智能的研究领域(编译原理)。
19、为了解决如何模拟人类的感性思维,例如视觉理解、直觉思维、悟性等,研究这找到一个重要的信息处理机制是(人工神经网络)。
习题一、选择题1 .关于“与/或”图表示法的叙述中,正确的是()A用“AND”和“OR”连续各部分的图形,用来描述各部分的因果关系B用“AND”和“OR”连续各部分的图形,用来描述各部分之间的不确定关系C是用“与”节点和“或”节点组合起来的树形图,用来描述某类问题的求解过程D是用“与”节点和“或”节点组合起来的树形图,用来描述某类问题的层次关系2 .在与或树和与或图中,把没有任何父辈节点的节点叫做:A叶节点B端节点C根节点D起始节点3 .启发式搜索中,通常OPEN表上的节点按照它们的估价函数f值的()顺序排列:A递增B平均值C递减D最小4 .启广度优先搜索方法能够保证在搜索树种找到一条通向目标节点的()路径(如果有路径存在时)。
A可行B最短C最长D解答5 .下列属于遗传算法的基本内容的是()A图像识别B遗传算子C语音识别D神经调节6 .A*算法是一种()。
A图搜索策略B有序搜索算法C盲目搜索D启发式搜索二、简答题1 .什么是搜索?有哪两大类不同的搜索方法?两者的区别是什么?2 .什么是与树?什么是或树?什么是与/或树?什么是可解节点?什么是解树?3 .何为股价函数?估价函数中,g(n)和h(n)各起什么作用?4 .什么是遗传算法?简述其基本思想和基本结构。
5 .常用的适应度函数有哪几种?参考答案一、选择题1. D2.C3.D4.A5.B6.D二、简答题1 .向这种根据世界情况,不断寻找可利用知识,从而构造一条代价最小的推理路线,使问题得以解决的过程称为搜索。
简单地说,搜索就是利用已知条件在(知识)寻求解决问题办法的过程。
根据是否采用智能方法,搜索算法分为盲目搜索算法和智能搜索算法。
3 .用于估价结点重要性的函数称为估价函数,其一般形式为:/(n)=gQ)+h(n)其中,g(〃)是代价函数,表示从初始结点S。
到结点〃已经实际付出的代价;力(〃)是启发式函数,表示从结点〃到目标结点Sg的最优路径的估计代价。
人工智能作业题解答第三章图搜索与问题求解1、何为状态图和与或图?图搜索与问题求解有什么关系?解:按连接同一节点的各边间的逻辑关系划分,图可以分为状态图和与或图两大类。
其中状态图是描述问题的有向图。
在状态图中寻找目标或路径的基本方法就是搜索。
2、综述图搜索的方式和策略。
解:图搜索的方式有:树式搜索,线式搜索。
其策略是:盲目搜索,对树式和不回溯的线式是穷举方式,对回溯的线式是随机碰撞式。
启发式搜索,利用“启发性信息”引导的搜索。
3、什么是问题的解?什么是最优解?解:能够解决问题的方法或具体做法成为这个问题的解。
其中最好的解决方法成为最优解。
4、什么是与或树?什么是可解节点?什么是解树?解:与或树:一棵树中的弧线表示所连树枝为“与”关系,不带弧线的树枝为或关系。
这棵树中既有与关系又有或关系,因此被称为与或树。
可解节点:解树实际上是由可解节点形成的一棵子树,这棵子树的根为初始节点,叶为终止节点,且这棵子树一定是与树。
解树:满足下列条件的节点为可解节点。
①终止节点是可解节点;②一个与节点可解,当且仅当其子节点全都可解;③一个或节点可解,只要其子节点至少有一个可解。
5、设有三只琴键开关一字排开,初始状态为“关、开、关”,问连接三次后是否会出现“开、开、开”或“关、关、关”的状态?要求每次必须按下一个开关,而且只能按一个开关。
请画出状态空间图。
注:琴键开关有这样的特点,若第一次按下时它为“开”,则第二次按下时它就变成了“关”。
解:设0为关,1为开6、有一农夫带一只狼、一只羊和一筐菜欲从河的左岸乘船到右岸,但受下列条件限制:1)船太小,农夫每次只能带一样东西过河。
2)如果没农夫看管,则狼要吃羊,羊要吃菜。
请设计一个过桥方案,使得农夫、狼、羊、菜都不受损失地过河。
画出相应状态空间图。
提示:(1)用四元组(农夫、狼、羊、菜)表示状态,其中每个元素都可为0或1,用0表示在左岸,用1表示在右岸。
(2)把每次过河的一次安排作为一个算符,每次过河都必须有农夫,因为只有他可以划船。
人工智能问答1.什么是人工智能?人工智能就是人造智能,英文表示“ArtificialIntelligence”,“人工智能”一词目前是指用计算机模拟或实现的智能,因此人工智能又称为机器智能。
2.什么是启发函数和启发搜索?启发式搜索就是利用启发性信息进行制导的搜索。
启发式信息就是有利于尽快找到问题直接的信息。
在启发式搜索中,通常用所谓启发函数来表示启发性信息,启发函数是用来估计搜索树上节点某与目标节点Sg接近程度的一种函数,通常记为h(某)。
3.深度优先和广度优先优缺点深度优先:优点:效率高缺点:不一定能找到解,且找到的解也不一定是最佳解。
广度优先:缺点:效率低优点:有解且能找到最佳解4.什么是与或图与或图是描述问题求解的另一种有向图。
与或图一般表示问题的变化过程,而不是状态变化。
具体来说,他是从原问题出发,通过运用某些规则不断进行问题分解(得到与分支)和变化(得到或分支),而得到一个与或图。
5.化解子聚集的步骤(1)消去蕴涵词和等值词(2)缩小否定词的作用范围,直到其仅作用于原子公式(3)适当改名,使量词间不含同名指导变元和约束变元(4)消去存在量词(5)消去所有全称量词(6)化公式为合取范式(7)适当改名,使子句间无同名变元(8)消去合取词,以子句为元素组成一个集合S6.如何利用归结原理求解先为待求解的问题找一个合适的求证目标谓词;再给增配(以析取形式)一个辅助谓词,且该辅助谓词中的变元必须与对应目标谓词中的变元完全一致;然后进行归结,当某一步的归结式刚好只剩下辅助谓词时,辅助谓词中原变元位置上的项(一般是常量)就是所求的问题答案。
7.人工智能有哪些应用?1.难题求解2.自动规划,调度和配置3.机器定理证明4.自动程序设计5.机器翻译6.智能控制7.智能管理8.智能决策9.智能通信10.智能仿真11.智能CAD12.智能制造13.智能CAI14.智能人体接口15.模式识别16数据挖掘与数据库中的知识发现17.计算机辅助创新18.计算机文艺创作19.机器博弈20.智能机器人。