【正文】 一塊積木y其對(duì)應(yīng)的條件和動(dòng)作如下： Pickup(x) 條件： ONTABLE(x)，CLEAR(x), HANDEMPTY 動(dòng)作： 刪除表ONTABLE(x)，HANDEMPTY 添加表HOLDING(x)Putdown(x) 條件：HOLDING(x) 動(dòng)作：刪除表HOLDING(x) 添加表HANDEMPTY，ONTABLE(x)，CLEAR(x)Stack(x,y) 條件：HOLDING(x)，CLEAR(y) 動(dòng)作：刪除表HOLDING(x)，CLEAR(y) 添加表HANDEMPTY，ON(x,y)，CLEAR(x)Unstack(x,y) 條件：，HANDEMPTY,CLEAR(y) 動(dòng)作：刪除表HANDEMPTY，ON(y,x) 添加表CLEAR(x),HOLDING(y) [示例3] 猴子摘香蕉問題設(shè)房間里有一只猴子（即機(jī)器人），位于a處。機(jī)械手有4個(gè)操作積木的典型動(dòng)作：從桌面上揀起一塊積木；將手中的積木放到桌面上；在積木上再摞上一塊積木；從積木上面揀起一塊積木。條件部分可用謂詞公式來表示，動(dòng)作部分則是通過在執(zhí)行該操作前的問題狀態(tài)中刪去和增加相應(yīng)的謂詞來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于每個(gè)操作，一般都可分為條件和動(dòng)作部分。定義的謂詞：TABLE(x)：x是桌子 EMPTY(y)：y手中是空中 AT(y,z): y在z的附近 HOLDS(y,w): y拿著w ON(w,x)：w在x桌面上由此知，問題的初始狀態(tài)是： 問題的目標(biāo)狀態(tài)： AT(robot,c) AT(robot,c) EMPTY(robot) EMPTY(robot) ON(box,a) ON(box,b)TABLE(a) TABLE(a)TABLE(b) TABLE(b)顯然，機(jī)器人行動(dòng)的目標(biāo)是把問題的初始狀態(tài)轉(zhuǎn)換為目標(biāo)狀態(tài)。試用謂詞邏輯來描述機(jī)器人的行動(dòng)過程。謂詞： COMPUTER(x): 表示x是計(jì)算系的學(xué)生 CLASSMATE(x,y): 表示x是y的同班同學(xué) LIKE(x,y): 表示x喜歡y則上述知識(shí)表示為： COMPUTER(Wanghong) CLASSMATE(Liming,Wanghong) [示例1] 機(jī)器人移盒子問題設(shè)在一房間里，c處有一個(gè)機(jī)器，a和b處各有一張桌子，分別稱為a桌和b桌，a桌上有一盒子，如圖所示。李明是王宏的同班同學(xué)。謂詞： TEACHER（x）：表示x是教師 STUDENT（y）：表示y是學(xué)生 TEACHERS（x,y）：表示x是y的老師則該知識(shí)可用謂詞表示為： [例3] 用謂詞邏輯表示知識(shí)“所有的整數(shù)不是偶數(shù)就是奇數(shù)”。[例1] 用謂詞邏輯表示知識(shí)“每個(gè)人都有一個(gè)父親”。對(duì)事物間的因果關(guān)系，通常用蘊(yùn)含式表示。謂詞邏輯不僅可以用來表示事物的狀態(tài)、屬性、概念等事實(shí)性知識(shí)，也可以用來表示事物的因果關(guān)系。如上例可表示為：命題公式是謂詞公式的一種特殊情況，也可用連接詞把單個(gè)命題連接起來構(gòu)成合式公式。注：在謂詞公式中，變?cè)拿质菬o關(guān)緊要的，可以把一個(gè)名字換成別的名字。如 這里，是的轄域，其中的是的約束變?cè)?；中的是自由變?cè)?。注：在合式公式中，連接詞之間的優(yōu)先級(jí)順序?yàn)椋? 5. 自由變?cè)图s束變?cè)?dāng)一個(gè)謂詞公式含有量詞時(shí)，通常把位于量詞后面的單個(gè)謂詞或者用括弧括起來的合式公式稱為該量詞的轄域。 原子謂詞公式的含義為： 若是項(xiàng)，P是謂詞符號(hào)，則稱P()為原子謂詞公式。 項(xiàng)滿足如下規(guī)則：（1） 單獨(dú)一個(gè)個(gè)體詞是項(xiàng)；（2） 若是項(xiàng)，是n元函數(shù)，則是項(xiàng)；（3） 由（1）、（2）生成的表達(dá)式是項(xiàng)。如，“對(duì)論域中的所有個(gè)體”，表示為；“對(duì)論域中的某個(gè)個(gè)體”，表示為。謂詞邏輯真值表PQTTFTTTTTFFTFFFFTTTFTFFFTFFTT在一階謂詞邏輯中，引入了2個(gè)量詞符號(hào)：全程量詞符號(hào)和存在量詞符號(hào)。它表示“當(dāng)且僅當(dāng)”的語義。如，表示“P蘊(yùn)含Q”，讀作：“如果P，則Q”，其中P稱為條件的前件，Q稱為條件的后件。它表示所連接的兩個(gè)命題之間具有“與”的關(guān)系：稱為“條件”或“蘊(yùn)含”。它表示其后命題的否定：稱為“析取”。由于命題邏輯可看作謂詞邏輯的一種特殊形式，因此5個(gè)連接詞同樣適應(yīng)于命題邏輯，但2個(gè)量詞僅適應(yīng)在于謂詞邏輯。3. 連接詞和量詞連接詞是用來連接簡(jiǎn)單命題，并由簡(jiǎn)單命題構(gòu)成復(fù)合命題的邏輯運(yùn)算符號(hào)。 ⑤ 如果中的個(gè)體都是常量、變?cè)蚝瘮?shù)，則稱其為一階謂詞。 ③ 謂詞實(shí)現(xiàn)的是從個(gè)體域中的個(gè)體到T或F的映射，而函數(shù)實(shí)現(xiàn)的是同一個(gè)體域中從一個(gè)個(gè)體到另一個(gè)個(gè)體的映射。說明：① 謂詞和函數(shù)的定義形式相似，但卻是兩個(gè)不同的概念。函數(shù)的定義形式為： 設(shè)D是個(gè)體域，的一個(gè)映射，則稱是D上的一個(gè)n元函數(shù)。記為：，是個(gè)體。通常，謂詞名用大寫英文字母表示，個(gè)體用小寫英文字母表示。一個(gè)謂詞可分為：謂詞名和個(gè)體兩部分。論域又稱個(gè)體域。 2. 論域和謂詞 論域是由所討論對(duì)象之全體構(gòu)成的非空集合。如，P：今天好冷呀??；Q：今天的溫度有多少度？ ⑤ 命題的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、明確；缺點(diǎn)是無法描述客觀事物的結(jié)構(gòu)及其邏輯特征，也無法表示不同事物間的共性。如，P：“北京今天有雨”，需根據(jù)當(dāng)天的情況決定其真值。一個(gè)命題不能同時(shí)為真又為假。（即可以確定真假意義的陳述句）注：① 命題的意義通常稱為真值，它只有真（T）假（F）兩種情況。 1. 命題和真值：一個(gè)陳述句稱為一個(gè)斷言。人工智能中用到的邏輯可分為兩大類：① 一階經(jīng)典命題邏輯和謂詞邏輯② 除經(jīng)典以外的那些邏輯謂詞邏輯是在命題邏輯的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，為此先討論一階謂詞邏輯知識(shí)表示中所需要的一些邏輯基礎(chǔ)。它是一種基于數(shù)理邏輯的知識(shí)表示方式。它與人類的自然語言比較接近，即可方便地存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中，又可被計(jì)算機(jī)進(jìn)行精確處理。但沒有一種表示能包打天下。評(píng)價(jià)一個(gè)好的知識(shí)表示系統(tǒng)應(yīng)具有以下幾點(diǎn)：① 具有表示某個(gè)專門領(lǐng)域所需要的知識(shí)能力，并保證知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)是相容的；② 具有從已知知識(shí)推導(dǎo)出新知識(shí)的能力，容易建立表達(dá)新知識(shí)所需要的新結(jié)構(gòu)；③ 便于新知識(shí)的獲取，最簡(jiǎn)單的情況是能夠由人直接輸入知識(shí)到知識(shí)庫(kù)中；④ 便于將啟發(fā)式知識(shí)附加到知識(shí)結(jié)構(gòu)中，以便把推理集中在最希望的方向上。不同的知識(shí)有不同的表示方法，研究知識(shí)表示方法，不單是解決如何將知識(shí)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，更重要的是應(yīng)該能夠方便和正確地使用知識(shí)。第2章 知識(shí)表示知識(shí)表示是人工智能研究中極為重要的研究課題之一。無論應(yīng)用人工智能技術(shù)解決什么問題，首先遇到的就是所涉及的各類知識(shí)如何加以表示。合理的知識(shí)表示，可以使問題求解變得容易，并且有較高的求解效率。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，人們至今已提出了幾十種甚至上百種的知識(shí)表示方法。較為常見的知識(shí)表示方法有：l 一階謂詞邏輯表示 √l 產(chǎn)生式表示或稱規(guī)則表示 √l 語義網(wǎng)表示 √l 框架表示 √l 面象對(duì)象表示l 過程表示l 腳本表示l 神經(jīng)元表示l 特性表表示謂詞邏輯是一種形式語言，也是目前能夠表達(dá)人類思維活動(dòng)的一種最精確的語言。因此，謂詞邏輯是最早且最主要用于人工智能知識(shí)描述的方法之一。而數(shù)理邏輯是一門研究推理的科學(xué)，它作為人工智能的基礎(chǔ)，在人工智能的發(fā)展中占有重要地位。如命題、謂詞、連接詞、量詞、謂詞公式等。凡有真假意義的斷言稱為命題。② 在命題邏輯中，命題通常用大寫的英文字母來表示。③ 一個(gè)命題可在一定條件下為真，在另一條件下為假。 ④ 沒有真假意義的感嘆句、疑問句等都不是命題。如，“楊青是教師”和“李文是教師”這兩個(gè)命題，用命題邏輯表示時(shí)，無法把兩人都是教師這一共同特征表示出來。論域中的元素稱為個(gè)體。在謂詞邏輯中，命題是用謂詞表示的。其中，個(gè)體是用來表示某個(gè)獨(dú)立存在的事物或者某個(gè)抽象的概念；謂詞名是用來表示個(gè)體的性質(zhì)、狀態(tài)或個(gè)體之間的關(guān)系等。如：王宏是學(xué)生 謂詞表示為：STUDENT（Wanghong） 桂林山水甲天下 謂詞表示為：甲天下（桂林山水） 桂林在廣西的北部 謂詞表示為：在（北部，桂林，廣西） 廣西師大校園坐落在桂林 謂詞表示為：坐落在（廣西師大校園，桂林） 全州是桂林的縣 謂詞表示為：縣（全州，桂林） x6 謂詞表示為：Greater(x,6) 王宏的父親是教師 謂詞表示為：TEACHER（father(Wanghong)） 謂詞的形式定義如下： 設(shè)D是個(gè)體域，P:是一個(gè)映射，其中 則稱P是一個(gè)n元謂詞。注：在謂詞中，個(gè)體可以是常量、變?cè)蚝瘮?shù)。記作：，是個(gè)體。② 謂詞的真值是T或F，而函數(shù)無真值可言，其值是D中的某個(gè)個(gè)體。 ④ 在謂詞邏輯中，函數(shù)本身不能單獨(dú)使用，它必須嵌入到謂詞中。若某個(gè)本身又是另一個(gè)一階謂詞，則稱它為二階謂詞。在一階謂詞邏輯中，有5個(gè)連接詞和2個(gè)量詞。：稱為“非”。它表示所連接的兩個(gè)命題之間具有“或”的關(guān)系：稱為“合取”。它表示“若…則…”的語義。：稱為“雙條件”。如，表示P當(dāng)且僅當(dāng)Q，即讀作“P當(dāng)且僅當(dāng)Q”。所有的，任一個(gè)至少有一個(gè)，存在有量詞是由量詞符號(hào)和被其量化的變?cè)M成的表達(dá)式，是用來對(duì)謂詞中的個(gè)體作出量的規(guī)定。命題為真，當(dāng)且僅當(dāng)論域中的所有，都有為真命題為真，當(dāng)且僅當(dāng)論域中至少存在