【正文】 題求解過程結(jié)束；否則，轉(zhuǎn) (2)； ? (6) 當(dāng)規(guī)則庫中還有未使用規(guī)則，但均不能與綜合數(shù)據(jù)庫中的已有事實(shí)相匹配時(shí)，要求用戶進(jìn)一步提供關(guān)于該問題的已知事實(shí)，若能提供，則轉(zhuǎn) (2)；否則，執(zhí)行下一步； ? (7) 若知識(shí)庫中不再有未使用規(guī)則，也說明該問題無解，終止問題求解過程。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 問題求解中的搜索策略 ?沖突消解策略 (1) 隨機(jī)選擇 (2) 在相繼階段中選不同的規(guī)則 (3) 選擇第一條可用規(guī)則 (4) 給每條規(guī)則賦予一權(quán)值，并用權(quán)值來決定選擇哪條規(guī)則。此時(shí)，綜合數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容變?yōu)椋? 動(dòng)物有暗斑，有長脖子，有長腿，有奶，有蹄，是哺乳動(dòng)物 (2) 再從規(guī)則庫中取 r3， r4， r5， r6進(jìn)行匹配，均失敗。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 動(dòng)物識(shí)別系統(tǒng)： 該系統(tǒng)可以識(shí)別老虎、金錢豹、斑馬、長頸鹿、企鵝、信天翁這 6種動(dòng)物。 路徑解釋： 在問題求解過程中，記住應(yīng)用過的規(guī)則序列，以便最終能夠給出問題的解的路徑。 規(guī)則的產(chǎn)生式表示形式常稱為 產(chǎn)生式規(guī)則 ，簡稱為產(chǎn)生式或規(guī)則。 HB 添加表： HB 猴子摘香蕉問題 ? 邏輯表示在 AI中的應(yīng)用 a b c 31 Department of Computer Science amp。 ONBOX ， 172。 夫婦們的興趣和習(xí)慣種類是： （ 1）飲食愛好和習(xí)慣 （ 2）娛樂偏好 （ 3）度假偏好 （ 4）早上起床時(shí)間 ? 邏輯表示在 AI中的應(yīng)用 24 Department of Computer Science amp。 ?邏輯表示在 AI中的應(yīng)用 18 Department of Computer Science amp。 程序執(zhí)行效率低。易于跟蹤由行為引起的改變。 理過程由一個(gè)不依賴于行為的集合表示?？刂平Y(jié)構(gòu) (規(guī)則解釋 ) 用來選擇能激活和執(zhí)行的規(guī)則。 沒有標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語或約定解釋語義 。用 ISA和 SUBSET鏈在網(wǎng)絡(luò)層中建立特性繼承關(guān)系 ?？捎迷诤軓?fù)雜的分類學(xué)推理領(lǐng)域中 。 一階謂詞邏輯評(píng)述表 9 Department of Computer Science amp。 包括： 對(duì)推理的適應(yīng)性：推理是根據(jù)已知事實(shí)利用知識(shí)導(dǎo)出結(jié)果的過程 對(duì)高效算法的支持程度：知識(shí)表示要有較高的處理效率 ? 可實(shí)現(xiàn)性：要便于計(jì)算機(jī)直接對(duì)其進(jìn)行處理 ? 可組織性：可以按某種方式把知識(shí)組織成某種知識(shí)結(jié)構(gòu) ? 可維護(hù)性：便于對(duì)知識(shí)的增、刪、改等操作 ? 自然性：符合人們的日常習(xí)慣 ? 可理解性：知識(shí)應(yīng)易讀、易懂、易獲取等 知識(shí)的概念 知識(shí)表示的含義及要求 7 Department of Computer Science amp。 知識(shí)的概念 知識(shí)的類型 5 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 知識(shí)的概念 ? 知識(shí)的一般概念： 知識(shí)是人們?cè)诟脑炜陀^世界的實(shí)踐中積累起來的認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn) 認(rèn)識(shí)：包括對(duì)事物現(xiàn)象、本質(zhì)、屬性、狀態(tài)、關(guān)系、聯(lián)系和運(yùn)動(dòng)等的認(rèn)識(shí) 經(jīng)驗(yàn)：包括解決問題的微觀方法：如步驟、操作、規(guī)則、過程、技巧等 宏觀方法：如戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)、計(jì)謀、策略等 ? 知識(shí)的有代表性的定義： （ 1） Feigenbaum: 知識(shí)是經(jīng)過剪裁、塑造、解釋、選擇和轉(zhuǎn)換了的信息 （ 2） Bernstein：知識(shí)由特定領(lǐng)域的描述、關(guān)系和過程組成 （ 3） HeyesRoth：知識(shí) =事實(shí) +信念 +啟發(fā)式 ? 知識(shí)、信息、數(shù)據(jù)及其關(guān)系 數(shù)據(jù)是信息的載體，本身無確切含義，其關(guān)聯(lián)構(gòu)成信息 信息是數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，賦予數(shù)據(jù)特定的含義，僅可理解為描述性知識(shí) 知識(shí)可以是對(duì)信息的關(guān)聯(lián)，也可以是對(duì)已有知識(shí)的再認(rèn)識(shí) 常用的關(guān)聯(lián)方式： if …… then …… 什么是知識(shí)？ 4 Department of Computer Science amp。 知識(shí)與知識(shí)表示的概念 ? 知識(shí)的概念 ? 知識(shí)表示的概念 3 Department of Computer Science amp。 控制性知識(shí)： (元知識(shí)或超知識(shí) ) 是關(guān)于如何使用過程性知識(shí)的知識(shí)； 例如：推理策略、搜索策略、不確定性的傳播策略。包括： 表范圍的廣泛性 領(lǐng)域知識(shí)表示的高效性 對(duì)非確定性知識(shí)表示的支持程度 ? 可利用性：可利用這些知識(shí)進(jìn)行有效推理。記號(hào)簡單 易于理解 。證明過程的推理規(guī)則是有效的 。有可能導(dǎo)致組合爆炸 。 用途 : 知識(shí)庫是一些過程的集合。能進(jìn)行如缺省 (條件 )推理這樣的廣義邏輯推理。因?yàn)橹R(shí)隱含在過程之中 , 所以難于糾正或改變。全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(GDB) 用來表示系統(tǒng)的狀態(tài)。 易從如何使用它的手段中分離出來 。 PR不太適合經(jīng)常需要結(jié)構(gòu)的和有因果關(guān)系的模型?？蚣転槊總€(gè)對(duì)象和關(guān)系提供槽 (或空位 )。用途 : 適合描述重復(fù)性的事件和場景如 : 吃飯 , 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備的鑒別 , 物景分析 , 寫陳規(guī)的新聞報(bào)導(dǎo) , 分析故事 , 自然語言理解 , 標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)劃等。許多真實(shí)情況在相當(dāng)程度上脫離原型。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 設(shè)在一房間里， c處有一個(gè)機(jī)器人， a和 b處各有一張桌子，分別稱為 a桌和桌和 b桌， a桌上有一盒子，如圖所示．要求機(jī)器人從 c處出發(fā)把盒子從 a桌上拿到 b桌上，然后再回到 c處．請(qǐng)用謂詞邏輯來描述機(jī)器人的行動(dòng)過程。他們發(fā)現(xiàn)某些共同的習(xí)慣和興趣，能使兩對(duì)或更多的夫婦一起度過一個(gè)令人愉快的假期。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring ?問題的初始狀態(tài) AT(monkey, a) AT(box, b) 172。 ONBOX 添加表： ONBOX ? Grasp 條件： ONBOX， AT(box, c) 動(dòng)作：刪除表： 172。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring ? 規(guī)則的作用： 描述事物之間的因果關(guān)系。 終止推理 ：檢查綜合數(shù)據(jù)庫中是否包含有目標(biāo)，若有，則停止推理。 … Rn 數(shù)據(jù)庫中含有一個(gè)簡單事實(shí) : 引擎不能轉(zhuǎn)動(dòng) 設(shè)有一個(gè)汽車故障檢測(cè)系統(tǒng) : 39 Department of Computer Science amp。然后取 r2，該前提可與已知事實(shí)“有奶”相匹配， r2被執(zhí)行，并將其結(jié)論“該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物”作為新的事實(shí)加入到綜合數(shù)據(jù)庫中。 例如： DENDRAL 化學(xué)質(zhì)譜儀分析系統(tǒng) MYCIN 醫(yī)療診斷專家系統(tǒng) HEARSAY 語音識(shí)別系統(tǒng) 45 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 產(chǎn)生式系統(tǒng)的基本過程 ? (1) 初始化綜合數(shù)據(jù)庫，即把欲解決問題的已知事實(shí)送入綜合數(shù)據(jù)庫中； ? (2) 檢查規(guī)則庫中是否有未使用過的規(guī)則，若無轉(zhuǎn) (7)； ? (3) 檢查規(guī)則庫的未使用規(guī)則中是否有其前提可與綜合數(shù)據(jù)庫中已知事實(shí)相匹配的規(guī)則，若有，形成當(dāng)前可用規(guī)則集；否則轉(zhuǎn) (6)； ? (4) 按照沖突消解策略，從當(dāng)前可用規(guī)則集中選擇一個(gè)規(guī)則執(zhí)行，并對(duì)該規(guī)則作上標(biāo)記。 圖搜索方式： 圖搜索方式是一種用圖或樹把全部求解過程記錄下來的方式。 所謂逆向使用規(guī)則 ， 是指以問題的目標(biāo)狀態(tài)作為初始綜合數(shù)據(jù)庫 ， 僅當(dāng)綜合數(shù)據(jù)庫中的事實(shí)滿足某條規(guī)則的后件時(shí) ， 該規(guī)則才被使用 。 if the problem is solved by the application of R then indicate SUCCESS else call′generate′recursively remove R from S and undo the effect of applying R end end。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 問題求解的方法 R1 R2 R2 R3 R1 R4 S6 R3 R4 R2 R3 R4 R4 S2 R4 R4 S5 S1 S3 S4 圖 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法的搜索樹 執(zhí)行 generate過程 : R1 :如果 X能被 12整除則 X能被 6整除 。 R4 :如果 X能被 10整除則 X能被 5整除 。 if C is true in the database then result:=true else if C is false in the database then do nothing else if validate (C) is true then result:=true end。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 問題求解的方法 在很多應(yīng)用中，條件部分是復(fù)合表達(dá)式，如：如果C1且 C2且 C3， 則 Validate必須修改以適應(yīng)這種規(guī)則，修改的方法如下： ?（ 1）將 “ if C is false in the database” 改為： “ if (C1 is false) or (C2 is false) or (C3 is false)” ?（ 2）將 “ if Validate(C) is true” 改為： “ if (Validate(C1) is true)and (Validate(C2) is true) or (Validate(C3) is true)” 57 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring ? 設(shè)綜合數(shù)據(jù)庫的初始狀態(tài)為 {C， B， Z}，目標(biāo)狀態(tài)為 { M， M， …… ， M }，規(guī)則庫中有如下規(guī)則： r1： C→{D ， L} r2： C→{B ， M} r3： B→{M ， M} r4： Z→{B ， B， M} 解決該問題時(shí)，可先把初始綜合數(shù)據(jù)庫分為三個(gè)子庫，然后對(duì)這三個(gè)子庫分別應(yīng)用規(guī)則庫中的相應(yīng)規(guī)則進(jìn)行求解。 模塊性：規(guī)則是規(guī)則庫中最基本的知識(shí)單元，各規(guī)則之間只能通過綜合數(shù)據(jù)庫發(fā)生聯(lián)系，而不能相互調(diào)用，從而增加了規(guī)則的模塊性。 產(chǎn)生式系統(tǒng)的特點(diǎn) 63 Department of Computer Science amp。 ?語義網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)有向圖，其中結(jié)點(diǎn)表示個(gè)體，而弧表示二個(gè)體間的二元關(guān)系，弧上標(biāo)記關(guān)系模型名稱，單一個(gè)體就由一結(jié)點(diǎn)表示。例 成員關(guān)系： AMemberof 體現(xiàn)的是“個(gè)體與集體”的關(guān)系，含義為“是一員”，表示一個(gè)事物是另一個(gè)事物的