一阶谓词逻辑与人工智能推理基础

0 下载量 15 浏览量 更新于2024-06-27 收藏 258KB PPTX 举报
本资源主要探讨了人工智能领域中的谓词演算,这是一种基础逻辑框架,用于机器推理和程序设计。一阶谓词逻辑是讨论的核心,它涉及命题、谓词、逻辑连接词以及量词等概念。 一节重点介绍了命题的概念,它是可以确定真假的陈述句,如"北京是中国的首都",其值只能为真或假。谓词则是用来描述个体词的性质或关系的符号,如CITY(北京)、HUMAN(x)等,n元谓词可以有多个参数。论述域指定了个体变元的可能取值范围。 逻辑连接词是表达多命题间关系的关键,包括否定(¬)、合取(∧)、析取(∨)、蕴涵(→)和等值()。例如,A→B表示如果A成立,则B也必须成立。量词则引入了对数量的处理,全称量词()表示对所有个体的普遍性质,如"凡是人都有名字",而存在量词()表示至少有一个满足条件,如"存在不是偶数的整数"。 在课程中,还提到了项的概念,它包括个体常元和个体变元,以及函数应用,如f(t1,t2,...)。这些概念构成了谓词逻辑的基础,为后续的归结演绎推理、Horn子句和Prolog程序设计等内容奠定了理论基础。 归结演绎推理是一种通过一系列逻辑步骤来推导出结论的方法,它利用归结原理来简化复杂的逻辑表达式。Horn子句是特殊的谓词逻辑形式,通常只包含一个否定前件,常用于高效地实现自动推理。Prolog是一种广泛使用的编程语言,它的设计灵感来源于一阶谓词逻辑,允许程序员以自然语言的方式表达问题,然后自动进行推理求解。 总结来说,这份PPTX文档深入浅出地介绍了人工智能中的谓词演算,这对于理解逻辑基础、构建智能系统以及掌握程序设计方法具有重要意义。学习者可以通过这部分内容,建立起对形式逻辑和人工智能之间联系的清晰认识。
2023-02-27 上传
人工智能课程教学 主要内容: 人工智能的研究与发展 知识表示方法 确定性推理 计算智能 机器学习 你认为人工智能是否能够超过人类智能? 你认为人工智能是否能够超过人类智能? 人工智能全文共314页,当前为第1页。 什么是人工智能? 人工智能—Artificial Intelligence (AI) 众说纷纭 目前还没有统一的定义 AI的严格定义依赖于对智能的定义 即要定义人工智能,首先应该定义智能 但智能本身也还无严格定义 因此,应当首先研究人类的自然智能 一般解释:人工智能就是用人工的方法在机器(计算机)上实现的智能,或称机器智能、计算机智能。 人工智能全文共314页,当前为第2页。 知识与智能 知识 人们通过体验、学习或联想而知晓的对客观世界规律性的认识,包括事实、条件、过程、规则、关系和规律等。 智能 一种应用知识对一定环境或问题进行处理的能力或者进行 抽象思考的能力。 智能机器 能够在各类环境中自主地或交互地执行各种拟人任务的机器。 人工智能全文共314页,当前为第3页。 人工智能的不同定义 AI (能力) 智能机器所执行的通常与人类智能有关的智能行为,如判断、推理、证明、识别、感知、理解、通信、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动。 AI (学科) 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功能,并开发相关理论和技术。 人工智能全文共314页,当前为第4页。 2. 人工智能是如何发展的? 孕 育 期 ( 1956年前) 形 成 期 ( 1956-1970年) 暗 淡 期 ( 1966-1974年) 知识应用期 ( 1970-1988年) 集成发展期 ( 1986年至今) 人工智能全文共314页,当前为第5页。 2. 人工智能的起源与发展—孕育期 孕育期 ( 1956以前) 亚里斯多德(公元前384—322):古希腊伟大的哲学家和思想家,创立了演绎法。他提出的三段论至今仍然是演绎推理的最基本出发点。 莱布尼茨(1646—1716):德国数学家和哲学家,把形式逻辑符号化,奠定了数理逻辑的基础。 人工智能全文共314页,当前为第6页。 2. 人工智能的起源与发展—孕育期 图灵(1912—1954):英国数学家,1936年创立了自动机理论亦称图灵机,1950年在其著作《计算机器与智能》中首次提出"机器也能思维" ,被誉为"人工智能之父"。 莫克(1907—1980):美国数学家、电子数字计算机的先驱,1946年研制成功了世界上第一台通用电子数字计算机ENIAC。 人工智能全文共314页,当前为第7页。 2. 人工智能的起源与发展—孕育期 麦克洛奇和皮兹:美国神经生理学家,1943年建成第一个神经网络模型(MP模型)。 维纳(1874—1956) :美国著名数学家、控制论创始人。1948年创立了控制论。控制论对人工智能的影响,形成了行为主义学派。 人工智能全文共314页,当前为第8页。 2. 人工智能的起源与发展—形成期 形成期 (1956-1970) AI诞生于一次历史性的聚会—达特茅斯会议 1956年夏季,年轻的美国学者麦卡锡、明斯基、朗彻斯特和香农共同发起,邀请莫尔、塞缪尔、 纽厄尔和西蒙等参加在美国达特茅斯大学举办 了一次长达2个多月的研讨会,热烈地讨论用机器模拟人类智能的问题。会上,首次使用了 "人工智能"这一术语。这是人类历史上第一次 人工智能研讨会,标志着人工智能学科的诞生,具有十分重要的历史意义。 人工智能全文共314页,当前为第9页。 2. 人工智能的起源与发展—形成期 形成期 (1956-1970) 迅速发展,过于乐观 1956年,塞缪尔在IBM计算机上研制成功了具有自学习、自组织和自适应能力的西洋跳棋程序。 1957年,纽厄尔、肖(Shaw)和西蒙等研制了一个称为逻辑理论机(LT)的数学定理证明程序。 1958年,麦卡锡建立了行动规划咨询系统。 1960年纽厄尔等研制了通用问题求解(GPS)程序。麦卡锡研制了人工智能语言LISP。 1961年,明斯基发表了"走向人工智能的步骤"的论文,推动了人工智能的发展。 1965年,鲁宾逊提出了归结(消解)原理。 人工智能全文共314页,当前为第10页。 2. 人工智能的起源与发展—暗淡期 暗淡期 ( 1966-1974 ) 过高预言的失败,给AI的声誉造成 重大伤害。 "20 年内,机器将能做人所能做的一切。" ——西蒙,1965 "在3~8年时间里,我们将研制出具有普通人智力的计算机。这样的机器能读懂莎士比亚的著作,会给汽车上润滑油,会玩弄政治权术,能讲笑话,会争吵。……它的智力将无以伦比。" ——明斯基,1977 人工智能全文共314页,当前为第11页。 2. 人工智能的起源与发展—暗淡期 塞缪尔的