石河子大学人工智能复习资料郭理老师3.doc

人工智能 从能力的角度看，人工智能是指用人工的方法在机器上实现的智能。从学科的角度看，人工智能是一门研究如何构造智能机器或智能系统，使它能模拟、延伸和扩展人类智能的学科。 人工智能的研究目标 对智能行为有效解释的理论分析；解释人类智能；构造智能的人工制品 人工智能研究中的三大学派：符号主义、联结主义和行为主义 符号主义学：又称为逻辑主义(Logicism)、心理学派(Psychlogism)或计算机学派(Computerism)，其原理主要为物理符号系统(即符号操作系统)假设和有限合理性原理。认为人工智能源于数理逻辑。 联结主义：又称为仿生学派(Bionicsism)或生理学派(Physiologism)，其原理主要为神经网络及神经网络间的连接机制与学习算法。认为人工智能源于仿生学，特别是人脑模型的研究。 行为主义：又称进化主义(Evolutionism)或控制论学派(Cyberneticsism)，其原理为控制论及感知-动作型控制系统。 记忆学习是通过记忆和评价外界环境所提供的信息来达到学习目的的。 归纳学习指以归纳推理为基础的学习，任务是要从关于某个概念的一系列已知的正例和反例中归纳出一个一般的概念描述。 解释学习是在领域知识的指导下，通过对单个问题求解例子的分析，构造出求解过程的因果解释结构，并获取控制知识，以便于以后将其用于类似问题的求解。 解释学习的三个空间：例子空间、概念空间和概念描述空间 神经学习指神经网络的训练过程，主要表现为联结权值的调整。 自然语言理解包括口语理解和书面语理解。 自然语言理解：从微观上讲，它是从自然语言到计算机系统内部形成的一种映射；从宏观上讲，它是指计算机能够执行人类所期望的某些语言功能。 自然语言理解的五个层次：语音分析、词法分析、句法分析、语义分析和语用分析 计算题（习题2 P62 例题4.7 P114 例题4.13 P126 题4.14和4.15 P132 例题6.2 P177）  2.8 设有如下语句，请用相应的谓词公式分别把他们表示出来： (1) 有的人喜欢梅花，有的人喜欢菊花，有的人既喜欢梅花又喜欢菊花。 解：定义谓词 P(x)：x 是人 L(x,y)：x 喜欢y 其中，y 的个体域是{梅花，菊花}。 将知识用谓词表示为： ( ? x )(P(x)→L(x, 梅花)∨L(x, 菊花)∨L(x, 梅花)∧L(x, 菊花)) (2) 有人每天下午都去打篮球。 解：定义谓词 P(x)：x 是人 B(x)：x 打篮球 A(y)：y 是下午 将知识用谓词表示为： ( ? x )( ? y) (A(y)→B(x)∧P(x)) (3) 新型计算机速度又快，存储容量又大。 解：定义谓词 NC(x)：x 是新型计算机 F(x)：x 速度快 B(x)：x 容量大 将知识用谓词表示为： ( ? x) (NC(x)→F(x)∧B(x)) (4) 不是每个计算机系的学生都喜欢在计算机上编程序。 解：定义谓词 S(x)：x 是计算机系学生 L(x, pragramming)：x 喜欢编程序 U(x,computer)：x 使用计算机 将知识用谓词表示为： ? ( ? x) (S(x)→L(x, pragramming)∧U(x,computer)) (5) 凡是喜欢编程序的人都喜欢计算机。 解：定义谓词 P(x)：x 是人 L(x, y)：x 喜欢y 将知识用谓词表示为： ( ? x) (P(x)∧L(x,pragramming)→L(x, computer)) 2.9 用谓词表示法求解机器人摞积木问题。设机器人有一只机械手，要处理的世界有一张桌子，桌上可堆放若干相同的方积木块。机械手有4 个操作积木的典型动作：从桌上拣起一块积木；将手中的积木放到桌之上；在积木上再摞上一块积木；从积木上面拣起一块积木。积木世界的布局如下图所示。 解：(1) 先定义描述状态的谓词 CLEAR(x)：积木x 上面是空的。 ON(x, y)：积木x 在积木y 的上面。 ONTABLE(x)：积木x 在桌子上。 HOLDING(x)：机械手抓住x。 HANDEMPTY：机械手是空的。 其中，x 和y 的个体域都是{A, B, C}。 问题的初始状态是： ONTABLE(A) ONTABLE(B) ON(C, A) CLEAR(B) CLEAR(C) HANDEMPTY 问题的目标状态是： ONTABLE(C) ON(B, C) ON(A, B) CLEAR(A) HANDEMPTY (2) 再定义描述操作的谓词 在本问题中，机械手的操作需要定义以下4 个谓词： Pickup(x)：从桌面上拣起一块积木x。 Putdown(x)：将手中的积木放到桌面上。 Stack(x, y)：在积木x 上面再摞上一块积木