知识表示状态空间问题归约表示法
- 格式:ppt
- 大小:1.25 MB
- 文档页数:61


概述
知识表示是人工智能研究中最基本的问题之一。
在知识处理中总要问到:如何表示知识,怎样使机器能懂这些知识,能对之进行处理,并能以一种人类能理解的方式将处理结果告诉人们。
在AI系统中,给出一个清晰简洁的有关知识的描述是很困难的。
09
第二章 知识表示 概述
知识的定义(难以给出明确的定义,只能从不同方面加以理解)
Feigenbaum:知识是经过消减、塑造、解释和转换的信息。
Bernstein:知识是由特定领域的描述、关系和过程组成的。
Hayes-roth:知识是事实、信念和启发式规则。
从知识库的观点看,知识是某领域中所涉及的各有关方面的一种符号表示。
09
概述
数据:用一组符号及其组合表示的信息称为数据,是记录信息的符号,是信息的载体和表示。
信息:是对数据的解释,数据在特定场合下的具体含义。
知识:把有关信息关联到一起所形成的信息结构称为知识。
09
概述
知识的种类
以知识的作用范围来划分:
常识性知识,领域性知识
以知识的作用及表示来划分:
事实性知识,规则性知识,控制性知识,元知识
以知识的确定性来划分:
确定性知识,不确定性知识
以人类的思维及认识来划分
逻辑性知识,形象性知识
09
概述
知识的表示
研究用机器表示知识的可行性、有效性的一般方法,是一种数据结构与控制结构的统一体。
知识表示的分类
陈述性知识表示
主要用来描述事实性知识
过程性知识表示
用来描述规则性知识和控制结构知识
09
表示方法(各有特点,并存)
谓词逻辑法
产生式规则表示法
语义网络法
状态空间法
问题归约法 框架表示
面向对象表示
脚本方法表示
过程式表示
09
表示方法 —谓词逻辑法
逻辑是一种重要的知识表示方法。使用逻辑法表示知识,须将以自然语言描述的知识,通过引入谓词、函数加以形式描述,获得有关的逻辑公式,进而以机器内码表示。
用一阶谓词逻辑公式可以表示事物的状态、属性、概念等事实性知识,也可以表示事物间具有确定因果关系的规则性知识。
第2章 知识表示方法
基本概念与本章引言 知识的一般概念:知识是人们在改造客观世界的实践中积累起来的认
识和经验 认识:包括对事物现象、本质、属性、状态、联系等的认识
经验:包括解决问题的微观方法和宏观方法
微观方法:如步骤、操作、规则、过程、技巧等 宏观方法:如战略、战术、计谋、策略等
eg:“if 大雁向南飞,then 冬天就要来临了。”这样一条知识就是
人们经过长期的观察,将“大雁向南飞”与“冬天来临”这两条信息
关联在一起。“雪是白色的”反映雪与颜色的一种关系。
知识表示:是研究用机器表示知识的可行性、有效性的一般方法,是一种数据结构与控制结构的统一体,既考虑知识的存储又考虑知识的
使用。 本章引言:
以知识和符号操作为基础的智能系统,其问题的求解都需要某种
对解答的搜索。在搜索过程开始之前,必须先将问题表示出来。 表示问题的方法,可能涉及状态空间、问题归约、语义网络、框
架或谓词公式,或者把问题表示为一条要证明的定理,或者采用结构化方法等。
对于传统人工智能问题,任何复杂的求解技术都离不开两方面的
内容:1.表示 2.搜索。对于同一问题可以有多种不同的表示方法,这些表示具有不同的表示空间,问题表示的优劣,对求解结果及求解
效率影响甚大。 2.1状态空间表示
状态空间法概念:问题求解是个大课题,它涉及归约,推断,决策、规划、常识推理、定理证明和相关过程等核心概念。在分析了人工智
能研究中运用的问题求解方法之后,就会发现许多问题求解方法是采
用试探搜索方法的。也就是说,这些方法是通过在某个可能的解空间内寻找一个解来求解问题的。这种基于解答空间的问题表示和求解方
法就是状态空间法,它是以状态和算符为基础来表示和求解问题的。 2.1.1问题状态描述
首先对状态和状态空间下个定义:
1.状态(state):状态是为描述某类不同事物间的差别而引入的一组
最少变量q0,q1,…,qn的有序集合,矢量形式如下:
式中每个元素qi(i=0,1,…,n)为集合的分量,称为状态变量。给
【⼈⼯智能】《⼈⼯智能》课程习题
《⼈⼯智能》课程习题
第⼀章绪论1-1. 什么是⼈⼯智能?试从学科和能⼒两⽅⾯加以说明。
1-2. 在⼈⼯智能的发展过程中,有哪些思想和思潮起了重要作⽤?
1-3. 为什么能够⽤机器(计算机)模仿⼈的智能?
1-4. 现在⼈⼯智能有哪些学派?它们的认知观是什么?
1-5. 你认为应从哪些层次对认知⾏为进⾏研究?
1-6. ⼈⼯智能的主要研究和应⽤领域是什么?其中,哪些是新的研究热点?
第⼆章知识表⽰⽅法2-1状态空间法、问题归约法、谓词逻辑法和语义⽹络法的要点是什么?它们有何本质上的联系及异同点?
2-2设有3个传教⼠和3个野⼈来到河边,打算乘⼀只船从右岸渡到左岸去。该船的负载能⼒为两⼈。在任何时候,如果野⼈⼈数超过传教⼠⼈数,那么野⼈就会把传教⼠吃掉。他们怎样才能⽤这条船安全地把所有⼈都渡过河去?再定义描述过河⽅案的谓词:L-R(x, x1, y, y1,S):x1个修道⼠和y1个野⼈渡船从河的左岸到河的右岸
条件:Safety(L,x-x1,y-y1,S’)∧Safety(R,3-x+x1,3-y+y1,S’)∧Boat(L,S)
动作:Safety(L,x-x1,y-y1,S’)∧Safety(R,3-x+x1,3-y+y1,S’)∧Boat(R,S’)R-L (x, x1, y, y1,S):x2个修道⼠和y2个野⼈渡船从河的左岸到河的右岸
条件:Safety(R,3-x-x2,3-y-y2,S’)∧Safety(L,x+x2,y+y2,S’)∧Boat(R,S)
动作:Safety(R,3-x-x2,3-y-y2,S’)∧Safety(L,x+x2,y+y2,S’)∧Boat(L,S’)(2) 过河⽅案
Safety(L,3,3,S0)∧Safety(R,0,0,S0)∧Boat(L,S0)
L-R(3, 1, 3, 1,S0) L-R(3, 0, 3, 2,S0)
Safety(L,2,2,S1)∧Safety(R,1,1,S1)∧Boat(R,S1)
人工智能知识表示的分类
人工智能知识表示主要分为以下几类:
1. 陈述性知识:也称为描述性知识,主要用于了解事物的概念、事实和对象等。它通常以陈述性句子的形式表达,比程序性知识更简单。
2. 程序性知识:也称为命令式知识,是一种知道如何做某事的知识。它包括规则、策略、程序、议程等,可以直接应用于各种任务。
3. 元知识:关于其他类型知识的知识,例如关于如何获取和使用知识的知识。
4. 启发式知识:基于专家经验的知识,通常用于特定领域或学科。这些知识是基于以前的经验和对方法的了解的经验法则,虽然很好用,但不能保证绝对正确。
5. 结构化知识:是解决问题的基础知识,描述了各种概念之间的关系,例如事物的种类、部分和分组等。
此外,还有状态空间法、问题归约法、产生式表示法、框架表示法等多种知识表示方法。这些方法在人工智能领域中都有广泛的应用,可以根据具体需求选择合适的知识表示方法。