人工智能导论:知识表示方法详解

需积分: 5 0 下载量 13 浏览量 更新于2024-06-21 收藏 265KB PPT 举报
本资源是关于人工智能导论的课件,主要讲解了第二章的知识表示方法。章节内容深入浅出地探讨了状态空间法在问题求解中的核心地位,包括问题状态的定义和描述,如状态被定义为描述事物间差别的有序集合,算符则作为改变状态的工具。状态空间被视为一个问题所有可能状态及其相互关系的图形表示,包含了三元状态(状态、算符和变换关系)。 2.1状态空间法是通过构建有向图来表示问题,其中包含原始状态、中间状态、目标状态,以及路径、代价等概念。例如,通过三数码难题展示了如何通过状态图示法展示问题的演变过程。此外,还提到了产生式系统作为状态空间的一种形式,它由数据库、规则和控制策略组成,用于处理动态任务。 状态空间表示方法举例中,猴子和香蕉问题是一个经典的实例,用四元表列(W,x,Y,z)来表示问题状态,操作如2goto(U)、pushbox(V)和climbbox分别代表动作和规则。通过这些规则,我们可以模拟猴子移动和操作物体的过程,直至达到目标状态。 整个章节涵盖了状态空间法的理论基础和实际应用,对于理解如何将问题转化为可操作的结构,并设计有效的算法解决这类问题具有重要意义。学习者可以通过这些内容掌握如何在人工智能领域中运用状态空间模型进行问题求解和智能决策。
2023-02-27 上传
2022/12/29 第二章 知识表示方法 人工智能-知识表示方法全文共87页,当前为第1页。 2022/12/29 内容简介 2.2 一阶谓词逻辑表示法 2.3 产生式表示法 2.4 框架表示法 2.6 面向对象表示法 6 2 3 4 2.1 概述 1 2.5 语义网络表示法 5 人工智能-知识表示方法全文共87页,当前为第2页。 2022/12/29 2.1.1 知识 知识定义 Feigenbaum Bernstein 知识与信息不一样,知识信息经过加工整理、解释、挑选和改造而形成。简单地说,知识是经过加工的信息。 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。 Bacon 知识就是力量 人工智能-知识表示方法全文共87页,当前为第3页。 知识 总之,可以认为知识是经过加工的信息,它包括事实、信念和启发式规则。 2022/12/29 人工智能-知识表示方法全文共87页,当前为第4页。 2022/12/29 2.1.1 知识 事实 规则 是关于对象和物体的知识,常以"…是…"的形式出现。事实是静态、可共享、可公开获得、公认的知识,位于知识库的底层 有关问题中与事物的行动、动作相联系的因果关系知识,是动态的,常以"如果…那么…"形式出现。特别是启发式知识属于专门经验知识。 控制 有关问题的求解步骤、技巧性知识,告诉怎么做一件事。 元知识 有关知识的知识,是知识库中的高层知识。例如,怎样使用规则,解释规则、校验规则、解释程序结构等知识。 它可以决定哪一个知识库适用。 知识要素 人工智能-知识表示方法全文共87页,当前为第5页。 2022/12/29 2.1.1 知识 北京是中国的首都;太湖在苏州的西边 怎样制作松鼠桂鱼;手机维修法。 微分方程刻划了一个函数的行为。 例如 燕子低飞;南京是江苏省的省会。 谜语"山叠叠而不高,路遥遥而不远,雷轰轰而不雨,雪飘飘而不寒"--(石磨) 一个计算机辅助教学系统要知道用户理解的程度; 事实性知识 过程性知识 行为性知识 知识分类 实例性知识 类比性知识 元知识 人工智能-知识表示方法全文共87页,当前为第6页。 2022/12/29 2.1.2 知识表示 选取知识表示的因素 表示知识的范围是否广泛 是否适于推理 是否适于计算机处理 是否有高效的求解算法 能否表示不精确知识 知识表示的分类 陈述性知识表示:将知识表示与知识的运用分开处理,在表示知识时,并不涉及如何运用知识的问题,是一种静态的描述方法。如学生统计表。 过程性知识表示:将知识表示与知识的运用相结合,知识包含于程序中,是一种动态的描述方法。如转置矩阵的程序隐含了专职矩阵的知识。 知识表示的定义 可看成是一组事物的约定,以把人类知识表示成机器能处理的数据结构。对知识进行表示的过程就是把知识编码成某种数据结构的过程。 能否在同一层次上和不同层次上模块化 知识和元知识能否用统一的形式表示 是否适合于加入启发信息 过程性表示还是说明性表示 表示方法是否自然 返回 人工智能-知识表示方法全文共87页,当前为第7页。 2022/12/29 2.2 一阶谓词逻辑表示法 一种重要的知识表示方法,它以数理逻辑为基础,是到目前为止能够表达人类思维和推理的一种最精确的形式语言。它的表现方式和人类自然语言非常接近,它能够被计算机进行精确推理。 一阶谓词逻辑表示法 人工智能-知识表示方法全文共87页,当前为第8页。 相关概念 2022/12/29 2022/12/29 命题逻辑 命题逻辑就是研究命题和命题之间关系的符号逻辑系统。通常用大写字母P、Q、R、S等来表示命题。如: P:今天下雨 P是命题的名或命题标识符 命题常量:命题标识符表示一个确定的命题。 命题变元:命题标识符只表示任意命题的位置标志。当命题变元P用一个特定的命题取代时,P才能确定真值,这时称为对P进行指派。 命题的分类 原子命题:不能分解成更简单的陈述语句。 复合命题:由联结词、标点符号和原子命题等复合构成的命题。 命题逻辑 所谓命题就是具有真假意义的陈述句。如"今天下雨"、"1+100=101",真或假用符号T或F表示。 人工智能-知识表示方法全文共87页,当前为第9页。 语法 2022/12/29 2022/12/29 2022/12/29 (1) 命题常元和命题变元是命题公式,也称为原子公式。 (2) 如果P、Q是命题公式,那么~P、P Q、P Q、P Q和P Q也是命题公式。 (3)只有有限步引用(1)、(2)条款所组成的符号串是命题公式。 5个联结词的优先级顺序为:~、 、 、 、 。 命题公式 命题符号包括以下几种 (1) 命题常元: True(T)或False(F