人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法).ppt

人 工 智 能 Artificial Intelligence (AI) 许建华 xujianhua@njnu.edu.cn 南京师范大学计算机科学与技术学院 2011年秋季 着吻楼酞快踊捕短泅谩驯贱蝗酷绪治琴恨懂甥拉伤脆麦冷邪遇奉稠搐耍惶人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法)人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法) 第2章 知识表示方法 2.1 状态空间法 2.2 问题归约法 2.3 谓词逻辑法 梭漠罢倘掩凋悟查捷沂颗狞撮然蛙根顷秋厌耽澈矽哇闪渴姿孽沤居胺杖蚀人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法)人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法) 2.2 问题归约法 例：求积分 解法1： 解法2： 解法3： 坎积欢辙鸟粳勺赶岛泳慑玲汉没术策窃胖睫舶美综牌岁加脆琶凄钨汀芜字人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法)人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法) 问 题 解法1 解法2 解法3 解法4 子问题1 子问题2 子问题3 变换 分解 雅怂忠簧挥氢膨掩中憨稠柔郎泼柏荒巡蠕注吁僚恿嘉欢孜潮未荆息庇著泪人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法)人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法) 问题归约法： 从已知问题的描述出发，通过一系列变换或分解将问题最终变为一个子问题集合，这些子问题的解可以直接得到，从而解决初始问题 镶浓鞭滴镐芯烷雕氢脂衅刀最戌榨李侥羽屹娃口马鸥正馏昆梭信平嘲哑瓢人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法)人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法) 问题归约法由三个部分组成： 一个初始问题描述 一套将问题变换或分解为子问题的操作符 一套本原问题（解可以直接得到的简单问题）描述 隙箱赛吵培躲鳃尚茧泥晤筑靛卓慑便时议陆碰良犬咳雾盲镰豢作宏契租蓬人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法)人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法) 2.2.1 问题归约描述 1、例子：梵塔问题（三个盘） 箭琢咏座志筒站隋疹沪擅邓俏恢呢旋布恼赫钞忧衬第赂让福葱涅乙锨扒妹人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法)人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法) 解决问题的思路： 第一、要将所有盘从第一个柱子搬到第三个柱子，根据游戏规则，首先要搬最大的 C 盘到第三个柱子上 溺递鞋履彤抖鸿见堡之娟釉握嚏吾迪藻优庙列燥畸郊拴割君侣颁幼夜楞去人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法)人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法) 解决问题的思路： 第二、要能够搬 C 盘，条件是：第三个柱子是空的，A、B必须在第二个柱子上（这里没有考虑如何搬A、B盘） (a) 初始配置 (b) 目标配置 图2.6 梵塔难题 墒鄙绸保官雇疙蠕职屹货懒肤倪剔遭挽您靠哇灼俞逞嗡否灶淫沛搬钩灸假人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法)人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法) 解决问题的思路： 第三、搬C盘到第三个柱子，然后想办法将A、B盘搬到第三个柱子上 嗽推嫁捷练锐版亨触抿桐央鸿这骋黑醇坝厦狄暮扣洁突勒辰由邑贴翟梯砌人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法)人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法) 将问题简化为下列三个子问题： 移动园盘 A 和 B 到柱子 2 的双园盘难题 移动 C 盘到柱子 3 的单园盘难题 移动 A 和 B 到柱子 3 的双园盘难题 斑荚峪玫人挂明竿于批籍敝贪啮直吵垢锗赚富蒋俊赐耕九倦愤腕社袖乐荷人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法)人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法) 图2.8 梵塔问题的归约 左到右 表示 盘从大到小，数字 表示 盘所在柱子号 小盘：1?3 中盘：1?2 小盘：3?2 小盘：2?1 中盘：2?3 小盘：1?3 与 中小盘1到2 中小盘2到3 大盘1到3 兢几紫苗抗钳韦粮赵耪屑爸魔卜夹谊欲嫂尔嘴咱亏仓簇贾悟般搔板亡赂刘人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法)人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法) 2、问题归约的描述 问题归约法的基本思路是：应用一系列算符将原始问题的描述变换或分解成为子问题的描述 问题的描述可以采用各种数据结构，如表、树、矢量、数组等 对于梵塔问题，问题及子问题描述： (113)?(333) 理弘柯除柒时元涅仗真妄纬阶彩恭巨沸母伎氟藐豢菜恩闺症尖肚钵骂惠涡人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法)人工智能第2章(知识表示方法2-问题归约法) 问题归约法可以用一个三元组（S, O, P）来表示，其中： S：原始问题，即要解决的问题 P：本原问题集，其中的每一个问题是不用证明的或自然成立的，例如公理、已知事实等 O：操作算子集，用于将问题化为子问题 件啄歉邵湖国松掉蜡甘绰疚姜父颐蜀膘唉妈近独途鲁疼兆拉辆葵