【正文】 D 是食肉動物 AND 是黃褐色 AND 身上有黑色條紋 THEN 該動物是虎 r11 IF 該動物是有蹄類動物 AND 有長脖子 AND 有長腿 AND 身上有暗斑點 THEN 該動物是長頸鹿 r12 IF 動物是有蹄類動物 AND 身上有黑色條紋 THEN 該動物是斑馬 r13 IF 該動物是鳥 AND 有長脖子 AND 有長腿 AND 不會飛 AND 有黑白二色 THEN 該動物是鴕鳥 r14 IF 該動物是鳥 AND 會游泳 AND 不會飛 AND 有黑白二色 THEN 該動物是企鵝 r15 IF 該動物是鳥 AND 善飛 THEN 該動物是信天翁 動物識別系統(tǒng)： 41 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 動物識別系統(tǒng)： 該系統(tǒng)可以識別老虎、金錢豹、斑馬、長頸鹿、企鵝、信天翁這 6種動物。 R5 :如果電瓶沒電，則讓用戶給電瓶充電 (1),且退出 (2) 。 R3 :如果引擎能轉動 (1)但車子不能啟動 (2)，則讓用戶檢查火花塞。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 產生式表示的基本結構 包含以下規(guī)則 : R1 :如果引擎不能轉動 (1),且電瓶內有電 (2)，則讓用戶檢查啟動器。 路徑解釋： 在問題求解過程中，記住應用過的規(guī)則序列，以便最終能夠給出問題的解的路徑。 執(zhí)行操作 ：對所執(zhí)行的規(guī)則，若其后件為一個或多個結論，則把這些結論加入綜合數據庫；若其后件為一個或多個操作時，執(zhí)行這些操作。匹配是指把所選規(guī)則的前提與綜合數據庫中的已知事實進行比較，若事實庫中存的事實與所選規(guī)則前提一致，則稱 匹配成功 ，該規(guī)則為可用；否則，稱匹配失敗，該規(guī)則不可用。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 綜合數據庫 DB(Data Base) 存放求解問題的各種當前信息 控 制 系 統(tǒng) 規(guī) 則 庫 綜合數據庫 產生式表示的基本方法 控制系統(tǒng) (Control system) 控制系統(tǒng)的主要作用 亦稱推理機，用于控制整個產生式系統(tǒng)的運行，決定問題求解過程的推理線路 規(guī)則庫 RB(Rule Base) 也稱知識庫 KB(Knowledge Base) ,用于存放與求解問題有關的所有規(guī)則的集合 作用：是產生式系統(tǒng)問題求解的基礎 要求：知識的完整性、一致性、準確性、靈活性和知識組織的合理性 37 Department of Computer Science amp。 規(guī)則的產生式表示形式常稱為 產生式規(guī)則 ，簡稱為產生式或規(guī)則。 事實的表示 35 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 產生式表示的基本方法 ? 事實的定義 事實：斷言一個語言變量的值或斷言多個語言變量之間關系的陳述句 語言變量的值或語言變量之間的關系可以是數字、詞等 例如：“雪是白的”，其中“雪”是語言變量，“白的”是語言變量的值 “王峰熱愛祖國”，其中，“王峰”和“祖國”是兩個語言變量 , “熱愛”是語言變量之間的關系 ? 事實的表示 確定性知識： 事實可用如下三元組表示： （對象，屬性，值）或（關系，對象 1，對象 2） 非確定性知識： 事實可用如下四元組表示： （對象，屬性，值，可信度因子） “可信度因子”是指該事實為真的相信程度。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring ?主要缺點 ——知識表示能力差：只能表示確定性知識，而不能表示非確定性知識、過程性知識和啟發(fā)式知識 ——知識庫管理困難：缺乏知識的組織原則，知識庫管理比較困難 ——存在組合爆炸：由于難以表示啟發(fā)式知識，因此只能盲目地使用推理規(guī)則，這樣當系統(tǒng)知識量較大時，容易發(fā)生組合爆炸 ——系統(tǒng)效率低：它把推理演算與知識含義截然分開，拋棄了表達內容中所含有的語義信息，往往使推理過程冗長，降低了系統(tǒng)效率 謂詞邏輯表示的特征 33 Department of Computer Science amp。 HB 添加表： HB 猴子摘香蕉問題 ? 邏輯表示在 AI中的應用 a b c 31 Department of Computer Science amp。 ONBOX ， AT(monkey, w)， AT(box,w) 動作：刪除表： 172。 ONBOX ， AT(monkey, v)， AT(box, v) 動作：刪除表： AT(monkey, v)， AT(box, v) 添加表： AT(monkey, w)， AT(box,w) a b c 30 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 猴子摘香蕉問題 ? 邏輯表示在 AI中的應用 ?描述操作的謂詞 Goto(u, v)：猴子從 u處走到 v處 Pushbox(v, w)：猴子推著箱子從 v處移到 w處 Climbbox：猴子爬上箱子 Grasp：猴子摘取香蕉 ? 各操作的條件和動作 Goto(u, v) 條件： 172。 ONBOX ， 172。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 描述狀態(tài)的謂詞： a b c 猴子摘香蕉問題 ? 邏輯表示在 AI中的應用 AT(x, y)： x在 y處 ONBOX：猴子在箱子上 HB：猴子得到香蕉 個體域： x ： {monkey, box, banana} Y： {a, b, c} 28 Department of Computer Science amp。 2. 在河的任一岸如果野人數目超過修道士數目 ,修道士就會被野人吃掉； 假設野人會服從任何一次過河安排，請規(guī)劃一個確保修道士安全過河的計劃 . ? 邏輯表示在 AI中的應用 26 Department of Computer Science amp。 彐 X1 X2 Y1 Y2 D1 D2 E1 E2 L1 L2 R1 R2 sameinterest(X1 ,Y1 )→ ((married(X1,X2)∧ married(Y1,Y2))∧ (~X1=Y1) ∧ (diet(X1 ,D1 )∧ diet(Y1 ,D2 )∧ (D1 =D2 )) ∧ (entertainment(X1,E1)∧ entertainment(Y1,E2 ) ∧ (E1=E2)) ∧ (location(X1 ,L1 ) ∧ location(Y1,L2)∧ (L1=L2)) ∧ (risetime(X1,R1) ∧ risetime(Y1,R2 )∧ (R1=R2 ))) 史密斯家族聚會問題 ? 邏輯表示在 AI中的應用 25 Department of Computer Science amp。 夫婦們的興趣和習慣種類是： （ 1）飲食愛好和習慣 （ 2）娛樂偏好 （ 3）度假偏好 （ 4）早上起床時間 ? 邏輯表示在 AI中的應用 24 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 史密斯家族聚會問題 考慮一個假想的家庭聚會，史密斯家族幾十年來第一次聚到一起。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring ? GOTO (x, y):從 x處走到 y處 條件： AT (robot, x) 狀態(tài)變化：刪除表： AT (robot, x) 添加表： 添加表： AT (robot, y) ? Pickup(x):在 x處拿起盒子 條件 :ON (box, x), TABLE (x), AT (robotx) ,EMPTY(robot) 狀態(tài)變化： 刪除表： EMPTY (robot), ON (box, x) 添加表： HOLDS (robot, box) ? Setdown(x)：在 x處放下盒子 條件： AT (robot, x), TABLE(x), HOLDS (robot, box) 狀態(tài)變化：刪除表： HOLDS (robot, box) 添加表： EMPTY (robot), ON (box, x) 機器人移盒子 ? 邏輯表示在 AI中的應用 22 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring ?問題的初始狀態(tài)： AT (robot, c) EMPTY (robot) ON (box, a) TABLE (a) TABLE (b) ?問題的目標狀態(tài)： AT (robot, c) EMPTY (robot) ON (box, b) TABLE (a) TABLE (b) 機器人移盒子 ? 邏輯表示在 AI中的應用 20 Department of Computer Science amp。 ?邏輯表示在 AI中的應用 18 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 例 1: There is playing card that is red and is a jack 彐 X playing card(X)∧ jack(X) ∧is red(X) 例 2:每個人 (X)有一個父親 (Y)“ ?X彐 Y〔 person(X)→ hasfather(X,Y)〕 ?謂詞演算 17 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring ?命題演算 X Y X∧Y X∨Y X→Y ~X X≡Y T T T T T F T T F F T F F F F T F T T T F F F F F T T T 命題聯(lián)結詞的真值表 15 Department of Computer Science amp。 框架評述表 13 Department of Computer Science amp。 發(fā)生意外情況怎么辦 。 12 Department of Computer Science amp。 非透明性 程序執(zhí)行效率低。對規(guī)則之間相互作用的限制可能導致降低效率。在大系統(tǒng)中規(guī)則難以保持模塊化?？捎米麝愂鲂灾R和過程性知識之間進行相互作用的控制機制。易于跟蹤由行為引起的改變。易于表示啟發(fā)性知識。 模塊化 理過程由一個不依賴于行為的集合表示。 識松散 。 控制結構 (規(guī)則解釋 ) 用來選擇能激活和執(zhí)行的規(guī)則。 知識庫是由規(guī)則構成