人工智能原理6.ppt

Part I 人工智能语言 Part II 专家系统 Part I 人工智能语言 由于人工智能研究的问题的特点和解决问题的方法的特殊性，为了能方便而有效地建立人工智能系统，需要发展专门的人工智能语言。 人工智能语言 一般来说，人工智能语言应具备如下特点：?? 要有符号处理能力（即非数值处理能力）； 适合于结构化程序设计，编程容易； 要有递归功能和回溯功能； 要有人机交互能力； 适合于推理； 要有把过程与说明式数据结构混合起来的能力，又要有辨别数据、确定控制的模式匹配机制。 人工智能语言 在人工智能手册中介绍了七种人工智能语言：LISP,PLANNER,CINNIVER,QLISP,POP2, SAIL,FUZZY。近百种人工智能语言中，只有LISP和后起之秀Prolog是人工智能研究和应用中占重要地位的两种人工智能程序设计语言。虽然国内外对这两种AI语言曾有争议，褒贬不一，但LISP和PROLOG的重要性是都不可否认的。 人工智能语言 函数型语言LISP和逻辑型语言PROLOG都适合作符号处理，都适合于结构化程序设计(LISP提供了函数定义，prolog提供了谓词定义)，都具有递归功能(prolog还具有自动回溯功能)，都具有人机交互能力(prolog还特别适合于推理)，也都具有把过程与说明式数据结构混合起来的能力以及辨别数据、确定控制的模式匹配机制(LISP将程序与数据均表示为表，因此可以把程序作为数据处理，也可将数据当作程序来执行。Prolog用一致的数据结构“项(term)”来构造数据和程序，事实、规则和询问的表现形式都为Horn子句，执行时作统一的操作匹配。LISP的匹配函数、prolog的合一运算自动匹配、自动有哪些信誉好的足球投注网站都具有很强的模式匹配机制。)因此可以说LISP和prolog是两种较为典型的人工智能语言。 人工智能语言 谈到LISP和PROLOG两种AI语言的重要性，我们还可以从美国AI界的权威学者、麻省理工学院教授P.H.Winston(温斯顿)所说的一段话来体会。 人工智能语言 概括地说,计算机语言的发展正是一个从HOW型低级语言向WHAT型高级语言进化的过程.在HOW型语言中,程序编制者必须详细说明运算是怎样(HOW)一步一步进行的;而在WHAT型语言中,程序编制者只需简单说明要做的事情是什么(WHAT) 。 …现代的LISP语言是这些语言的佼佼者,因为采用Common Lisp格式的Lisp具有非凡的表现力,但是如何做某件事情仍然是有待于Lisp程序编制者来表达的东西.相反,Prolog是一种明显地冲破了HOW型语言陈规的语言, 它鼓励程序编制者去描述情况和问题,而不是那些用来解决问题的详细步骤。” LISP语言 1、BackGround 1959年，麦卡锡基于阿隆索.邱奇(Alonzo Church)的λ-演算和西蒙、纽厄尔首创的表结构，开发了著名的LISP语言（LISt Processing language or LISt Processor），成为人工智能界第一个最广泛流行的语言。 LISP语言 2、LISP语言的特点 a、计算用的是符号表达式而不是数； b、具有表处理能力，即用链表形式表示所有的数据； c、控制结构基于函数的复合，以形成更复杂的函数； d、用递归作为描述问题和过程的方法； e、用LISP语言书写的EVAL函数既可作为LISP语言的解 释程序，又可以作为语言本身的形式定义；f、程序本身也同所有其他数据一样用表结构形式表示。  LISP语言 2、LISP的符号表达式 ①符号：以字母开头不含规定的特殊字符的字符串，相当于其他语言中的变量。 ②原子：LISP中不可再分割的对象，如数、符号、空表。 ③表：若干个数或符号用括号括起来就构成一个表，表中的元素用空格分开，没有元素的表称为空表，用( )或者nil表示。 ④符号表达式：原子和表的统称。 LISP语言 LISP的符号表达式采用前缀表示形式，即表中第一个元素是函数符号名，其余的元素是这个函数要求的运算或处理的元素。 例如：(setq y (* 2 3 4 ) ) LISP语言 3、LISP语言的基本函数 (1)数值运算函数 (2)求值与赋值函数 (3)表处理函数 (4)逻辑函数 (5)条件函数 (6)自定义函数与无名函数 LISP语言 (1)数值运算函数 a、算术运算函数：+ - * / 1+ 1- 等 (setq a 10) (/ a 2 2) b、超越函数：exp expt log sqrt