人工智能课件.pptx

人工智能;第1章 绪论;1.1.2如何衡量机器是否具有智能？ 图灵测试;1.1.3人工智能的起源与发展;1.2 人类智能与人工智能;物理符号系统假设：;第1章绪论;符号主义，又称逻辑主义、心理学派或计算机学派，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。 符号主义认为人工智能起源于数理逻辑。 连接主义，又称仿生学派或生理学派，其原理主要为神经网络及神经网络间的连接机制和学习算法。 连接主义认为人工智能源于仿生学，特别是对人脑模型的研究。;行为主义，又称为进化主义或控制论学派，其原理为控制论及感知-动作型控制系统。 行为主义认为人工智能源于控制论。;第1章绪论;第1章绪论;第1章绪论;第1章绪论;第1章绪论;第1章绪论;第1章绪论;第1章绪论;第1章绪论;第1章绪论— 1.5;2.1状态空间法;2.1.1问题状态描述;例：15数码难题。如何从初始棋局到达目 标棋局？;方法一：直接的求解 尝试各种不同的走步，直到偶然得到目标棋局为止，即进行试探搜索。;方法二：;25;从15数码难题的状态图和分析后，可得到如下的结论： 从初始状态开始，每增加一个操作符，就递增地建立操作符的实验序列，直到到达目标状态。这 个过程中，由于状态空间法需要扩展过多的节点，容易出现“组合爆炸” ，因而，状态空间法 只 适 用于表示比较简单的问题。;当用一个图来表示某个状态空间时 图中各节点标上相应的状态描述，而有向弧线旁边标上操作符（或算符） 寻找从一种状态变换为另一种状态的某个算符序列问题等价于寻找图的某一路径问题;A B C;29;图的显式说明： 图中的各节点及其具有代价的弧线由一张 图或表明确给出。;推销员旅行问题;32;图的隐式说明：图中的节点集合是无限的，但起始节点是已知的，而且引入后继算符的概念是方便的。把后继节点算符作用于任一节点可以产生该节点的全部后继节点和各连接弧线的代价。 搜索某个状态空间以求得算符序列的一个解答过程，就是使隐式图足够大一部分变为显式以便包含目标的过程，这是状态空间问题求解的基础。;思考题1：“传教士和食人者”;2.2问题归约???;问题：如何从初始配置到目标配置？;解题思路：把问题归约为本原问题集合;梵塔问题归约过程：;一个能有效说明梵塔问题的图示结构叫做与或图 （AND/OR graph）。;2.2.2与或图表示;为了使含有一个以上后继问题的每个集合能够聚集在它们各自的父辈节点之下，我们在上述结构图中引入附加节点。 在例1的与或图中引入附加节点后，如下图：;关于与或图的几点说明：;引入与或图后，问题求解过程就转换为与或图上的搜索过程，搜索的目的是要表明起始节点有解，在与或图中一个可解节点的一般定义可以归纳如下： 叶子节点是可解节点（本原问题）。 如果某个非叶节点含有或后继节点，那么只有当其后继节点至少有一个可解时，该非叶节点才是可解的。 如果某个非叶节点含有与后继节点，那么只有当其后继节点全部可解时，该非叶节点才是可解的。 解图是那些可解节点的子图，这些节点能够证明其初始节点是可解的。;当与或图中某些非叶节点完全没有后继节点时，我们就说它是不可解的。这些不可解节点的出现可能意味着图中另外一些节点也是不可解的。不可解节点的一般定义可以归纳如下： 没有后裔的非叶节点是不可解节点。 如果某个非叶节点含有或后继节点，那么只有当其全部后继节点不可解时，该非叶节点才是不可解的。 如果某个非叶节点含有与后继节点，那么只有当其后继节点至少有一个不可解时，该非叶节点才是不可解的。;综上所述，与或图的构成规则可以概括如下：;1、“传教士和食人者”;2.3谓词演算;断言称为命题。 真值：命题的意义通常称为真值，它只有真、假两种情况。当命题的意义为真时，则称该命题的真值为真，记为T；反之，则称该命题的真值为假，记为F。 针对命题的几点说明： a) 一个命题不能同时既为真又为假。 例：“软件学院在沈阳工业大学本部的东边” 是一个真值为T的命题 “软件学院在沈阳工业大学本部的北边” 则是一个真值为F的命题; 一个命题可在一定条件下为真，在另一种条件下为假。 例：命题“沈阳今天有雨”，需要根据当天的实际情况来决定其真值。 没有真假意义的感叹句、疑问句等都不是命题。例：“今天好冷啊！”和“今天的温度有多少度？” 都不是命题。 命题的优点是简单、明确；其主要缺点是无法描述客观事物的结构及其逻辑特征，也无法表示不同事物间的共性。;2.3.1谓词演算之逻辑基础2----论域和谓词;谓词可形式地定义如下： 定义：设 D是个体域，P：Dn→｛T，F｝是一个映射，其中 Dn ={ (x1,x2,…,xn) | x1,x2,…,xn∈D }