人工智能初步(第一讲)命题逻辑及谓词逻辑
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人工智能的逻辑基础是命题逻辑和谓词逻辑。
命题逻辑是应用一套形式化规则对以符号表示的描述性陈述进行推理的系统。
原子命题是一个或真或假的描述性陈述,对原子命题的内部结构不做任何解析。
复合命题是多个原子命题通过逻辑运算符来构成。
谓词逻辑涉及个体、谓词和量词等概念,用于表示更复杂的陈述。
谓词公式在个体域上的解释可以取得真值或假值,根据其在个体域上的解释是真还是假,谓词公式有永真、永假、可满足和不可满足等性质。
此外,人工智能的逻辑基础还包括逻辑推理,如演绎推理、归纳推理和默认推理等。
总的来说,人工智能的逻辑基础是实现智能化的关键之一,它为人工智能的发展提供了理论基础。
如需更多信息,建议阅读人工智能相关书籍或论文。
⼈⼯智能技术导论——基于谓词逻辑的机器推理⼀、⼀阶谓词逻辑1、谓词、函数、量词设a1, a2, …, an表⽰个体对象, A表⽰它们的属性、状态或关系, 则表达式A(a1, a2, …, an)在谓词逻辑中就表⽰⼀个(原⼦)命题。
例如,(1) 素数(2), 就表⽰命题“2是个素数”。
(2) 好朋友(张三, 李四), 就表⽰命题“张三和李四是好朋友”。
⼀般地, 表达式P(x1,x2,…,xn)在谓词逻辑中称为n元谓词。
其中P是谓词符号,也称谓词,代表⼀个确定的特征或关系(名)。
x1,x2,…,xn称为谓词的参量或者项,⼀般表⽰个体。
个体变元的变化范围称为个体域(或论述域),包揽⼀切事物的集合称为全总个体域。
为了表达个体之间的对应关系,我们引⼊通常数学中函数的概念和记法。
例如我们⽤father(x)表⽰x的⽗亲,⽤sum(x,y)表⽰数x和y之和,⼀般地,我们⽤如下形式:f(x1,x2,…,xn)表⽰个体变元x1,x2,…,xn所对应的个体y,并称之为n元个体函数,简称函数(或函词、函词命名式)。
其中f是函数符号,有了函数的概念和记法,谓词的表达能⼒就更强了。
例如,我们⽤Doctor(father(Li))表⽰“⼩李的⽗亲是医⽣”,⽤E(sq(x),y))表⽰“x的平⽅等于y”。
以后我们约定⽤⼤写英⽂字母作为谓词符号,⽤⼩写字母f,g, h等表⽰函数符号,⽤⼩写字母x, y, z等作为个体变元符号, ⽤⼩写字母a, b, c等作为个体常元符号。
我们把“所有”、“⼀切”、“任⼀”、“全体”、“凡是”等词统称为全称量词, 记为∀x; 把“存在”、“有些”、“⾄少有⼀个”、 “有的”等词统称为存在量词,记为∃ x。
其中M(x)表⽰“x是⼈”, N(x)表⽰“x有名字”, 该式可读作“对于任意的x, 如果x是⼈, 则x有名字”。
这⾥的个体域取为全总个体域。
如果把个体域取为⼈类集合, 则该命题就可以表⽰为同理, 我们可以把命题“存在不是偶数的整数”表⽰为其中G(x)表⽰“x是整数”, E(x)表⽰“x是偶数”。
人工智能原理教案02章归结推理方法2.2命题逻辑的归结第一篇:人工智能原理教案02章归结推理方法2.2 命题逻辑的归结2.2 命题逻辑的归结 2.2.1 命题逻辑基础逻辑可分为经典逻辑和非经典逻辑,其中经典逻辑包括命题逻辑和谓词逻辑。
归结原理是一种主要基于谓词(逻辑)知识表示的推理方法,而命题逻辑是谓词逻辑的基础。
因此,在讨论谓词逻辑之前,先讨论命题逻辑的归结,便于内容上的理解。
本节中,将主要介绍命题逻辑的归结方法,以及有关的一些基础知识和重要概念,如数理逻辑基本公式变形、前束范式、子句集等。
描述事实、事物的状态、关系等性质的文字串,取值为真或假(表示是否成立)的句子称作命题。
命题:非真即假的简单陈述句在命题逻辑里,单元命题是基本的单元或作为不可再分的原子。
下面所列出的是一些基本的数理逻辑公理公式和一些有用的基本定义,如合取范式、子句集,这些公式和定义在归结法的推理过程中是必不可少的,也是归结法的基础,应该熟练掌握。
-数理逻辑的基本定义下面所列的是一些数理逻辑中重要的定义,在后面的分析中要用到:·合取式:p与q,记做p ∧ q·析取式:p或q,记做p ∨ q·蕴含式:如果p则q,记做p → q·等价式:p当且仅当q,记做pq·若A无成假赋值,则称A为重言式或永真式;·若A无成真赋值,则称A为矛盾式或永假式;·若A至少有一个成真赋值,则称A为可满足的;·析取范式:仅由有限个简单合取式组成的析取式·合取范式:仅由有限个简单析取式组成的合取式-数理逻辑的基本等值式下面这些基本的等式在归结原理实施之前的公式转化过程中是非常重要的。
只有将逻辑公式正确转换成为归结原理要求的范式,才能够保证归结的正常进行。
·交换律:p∨qq ∨p ;q ∧ pp ∧ q·结合律:(p∨q)∨ rp∨(q ∨r);(p ∧ q)∧ rp ∧(q ∧ r)·分配律:p∨(q ∧ r)(p∨q)∧(p ∨r);(p ∧ q)∨(p ∧ r)p ∧(q ∨ r)·双重否定律:p·等幂律:p~~pp∨p;p p∧p·摩根律: ~(p∨q)~p ∧ ~ q ;~p ∨ ~ q~(p ∧q)·吸收律: p∨(p∧q)p ;pp ∧(p∨q)·同一律: p∨0p ; pp∧1·零律:p∨1p∧0 0·排中律:p∨~p·矛盾律:p∧~p 0~p∨q(p → q)∧(q → p)~p → ~ q~p~q~p·蕴含等值式:p → q·等价等值式:pq·假言易位式: p → q·等价否定等值式:pq·归谬论:(p → q)∧(p → ~q)-合取范式范式:范式是公式的标准形式,公式往往需要变换为同它等价的范式,以便对它们作一般性的处理。
1.什么是命题逻辑?什么是谓词逻辑?分别写出三个真值为T和真值为F的命题。
答:命题逻辑以逻辑运算符结合原子命题来构成代表“命题”的公式,以及允许某些公式建构成“定理”的一套形式“证明规则”。
在命题逻辑中引入谓词来表示命题。
一个谓词分为谓词名和个体2部分,谓词用于描述个体的性质、状态或个体之间的关系。
个体就是要被描述的某个独立存在的事物或某个抽象的概念。
真命题:(1)郑州大学是一所综合性大学。
(2)0是最小的自然数。
(3)能被2整除的数都是偶数。
假命题:(1)每一个奇数都是素数。
(2)2+1=5。
(3)能被2整除的数也一定能被3整除。
2框架表示法适合表示哪类知识?举例说明!答:一个事物各方面的属性,相关事物间的各种关系。
框架名:教师-x姓名:年龄:<30性别:男健康状况:健康职称:讲师3模式识别系统包含有几个基本过程?用图示表示。
各过程的主要作用是什么?举例说明你身边(生活或工作)有关模式识别的应用4简述人工智能的主要研究目标,并谈谈你自己对人工智能远期目标的看法。
●近期目标是研究人脑的宏观功能,并用现在的计算机去模拟它,使现在的计算机更聪明、更象人。
●远期目标是研究人脑的微观结构与宏观功能,以期制造出和人脑的结构完全一致又能完成人脑的宏观功能的智能机。
5什么是模糊集的λ水平截集?它有什么用?答:设给定模糊集A,对任意阈值λ∈【0,1】,称普通集合为A的λ水平截集。
6下面的字符串哪些是合式公式?哪些不是合式公式:(1)P是(2)¬P是(3)P ∧Q是(4)¬P ∧ (P∨Q)是(5)¬P ∧ (P∨Q) →R是(6)(P ∧Q) ↔ ¬(¬P ∨¬ Q)是(7)¬P ∧不是(8)→R不是(9)¬P ∧不是(10)(P∨Q))不是二1把下列谓词公式分别化为相应的语句:()()((,)(,))()()((,)(,))()()((,)((,)(,)))x y P x y Q x y x y P x y Q x y x y P x y Q x y R x y ∀∀∧∀∀→∀∃∨→2什么是不确定性推理?不确定性推理中知识不确定性和证据不确定性是如何度量的?举例说明答:不确定性推理就是从不确定性的初始证据出发,通过运用不确定性的知识,运用不确定的推理方法,最终推出具有一定程度的不确定性但又合乎情理或近似合乎情理的结论,这样的一个推理过程。
谓词逻辑在人工智能中的应用谓词逻辑在人工智能中的应用人工智能作为一门新兴学科,近年来得到了快速的发展和广泛的应用。
其中,谓词逻辑作为一种基本的逻辑推理方法,在人工智能中也发挥着重要的作用。
本文将从以下几个方面来探讨谓词逻辑在人工智能中的应用。
一、定义谓词逻辑是一种用来描述现实世界中对象之间关系和特征的逻辑系统。
它是一种严谨的形式语言,可以用来描述事实、规则和属性等复杂的语义结构。
在人工智能中,谓词逻辑主要用于表示知识、推理和规划等领域。
二、知识表示知识表示是人工智能的基础,它是将人类知识和常识转化为机器可以理解和处理的形式。
谓词逻辑作为一种语义丰富的知识表示方法,可以帮助机器理解和推理复杂的中文句子。
在谓词逻辑中,一个句子可以表示为一个谓词和它的参数,例如“苹果是红色的”,可以表示为“colorOf(apple,red)”。
三、推理推理是人工智能中的一项重要任务,它可以通过已知的事实、规则和属性推出新的结论。
谓词逻辑作为一种基于命题逻辑的扩展,可以用于描述复杂的逻辑关系,例如量词、命题函数等。
以谓词逻辑公式“∀x∃y(coloredBy(x,y) ∧ hasShape(x,circle)∧ isUsedFor(y,frying))”为例,它表示“存在一个颜色和形状是圆形的物品,它用来煎炸,且对于所有的物品都有某些颜色被染色”。
这个公式可以帮助我们准确地推理出符合它描述的物品。
四、规划规划是指对环境和目标的分析,构造一个合理的行动计划以实现目标。
谓词逻辑可以用于表示行动和效果之间的关系,例如“在桌子上放一个苹果”可以表示为“place(apple,table)”。
在规划问题中,我们可以利用谓词逻辑描述当前状态、目标状态和合法的行动,从而生成一系列动作序列,以实现目标。
例如,在智能机器人领域中,我们可以使用谓词逻辑来实现机器人的路径规划和操作控制等。
五、总结谓词逻辑作为一种基本的逻辑推理方法,在人工智能领域中具有重要的应用价值。