《AI人工智能课件例题综合》由会员分享，可在线阅读，更多相关《AI人工智能课件例题综合（100页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、AI课件例题综合课件例题综合 Copyright 2015 LH. All rights reserved. 状态空间法 状态空间法举例：状态空间法举例： 猴子和香蕉问题：猴子和香蕉问题：在一个房间内有一只猴子、一个箱在一个房间内有一只猴子、一个箱 子和一束香蕉。香蕉挂在天花板下方，但猴子的高度子和一束香蕉。香蕉挂在天花板下方，但猴子的高度 不足以碰到它。那么这只猴子怎样才能摘到香蕉呢不足以碰到它。那么这只猴子怎样才能摘到香蕉呢? ? Copyright 2015 LH. All rights reserved. 猴子和香蕉问题 解题过程解题过程 用一个四元表列（用一个四元表列（W，x，Y，z
2、）来表示这个问题）来表示这个问题 状态状态 W：猴子的水平位置；：猴子的水平位置； x： 当猴子在箱子顶上时取当猴子在箱子顶上时取1；否则取；否则取0； Y： 箱子的水平位置；箱子的水平位置； z： 当猴子摘到香蕉时取当猴子摘到香蕉时取1；否则取；否则取0。 初始状态为初始状态为(a,0,b,0) ，目标状态为，目标状态为(c,1,c,1) 这个问题的操作（算符）如下：这个问题的操作（算符）如下： goto（U）表示猴子走到水平位置）表示猴子走到水平位置U pushbox（V）猴子把箱子推到水平位置）猴子把箱子推到水平位置V climbbox猴子爬上箱顶猴子爬上箱顶 grasp猴子摘到香蕉猴子
3、摘到香蕉 Copyright 2015 LH. All rights reserved. 猴子和香蕉问题 解题过程解题过程 该初始状态变换为目标该初始状态变换为目标 状态的操作序列为：状态的操作序列为： Step1: goto(b) Step2: pushbox(c) Step3: climbbox Step4: grasp Copyright 2015 LH. All rights reserved. 猴子和香蕉问题 状态空间图状态空间图 Copyright 2015 LH. All rights reserved. (b，1，b，0) （U，0，b，0） （V，0，V，0） （c，1，c，
4、0） （U，0，V，0） （c，1，c，1） （a，0，b，0） 目标状态目标状态 goto（U） goto（U） U=b，climbbox goto（U） U=b pushbox（V） goto（U） U=V V=c，climbbox grasp 汉诺塔问题 汉诺塔问题归约图汉诺塔问题归约图 Copyright 2015 LH. All rights reserved. 本原问题本原问题 本原问题本原问题 与或图与或图 C B A 谓词逻辑法 谓词公式谓词公式 合式公式（合式公式（WFF，Well-formed Formulas）：）：通常把通常把合合 式公式式公式叫做叫做谓词公式谓词公式，
5、递归定义如下：，递归定义如下： (1) 原子谓词公式是合式公式原子谓词公式是合式公式 (2) 若若A为合式公式，则为合式公式，则 A也是一个合式公式也是一个合式公式 (3) 若若A,B是合式公式，则是合式公式，则AB，AB，AB，AB 也都是合式公式也都是合式公式 (4) 若若A是合式公式，是合式公式，x为为A中的自由变元，则中的自由变元，则 ( x)A和和( x)A都是合式公式都是合式公式 (5) 只有按上述规则只有按上述规则(1)至至(4)求得的那些公式，才是合式求得的那些公式，才是合式 公式。公式。 Copyright 2015 LH. All rights reserved. 谓词逻辑
6、法 谓词公式谓词公式 用谓词公式表示知识时，需要首先用谓词公式表示知识时，需要首先定义谓词定义谓词，然后再，然后再 用用连接连接词把有关的谓词连接起来，形成一个谓词公式词把有关的谓词连接起来，形成一个谓词公式 表达一个完整的意义。表达一个完整的意义。 例例1：设有下列知识设有下列知识 刘欢比他父亲出名。刘欢比他父亲出名。 高扬是计算机系的一名学生，但他不喜欢编程高扬是计算机系的一名学生，但他不喜欢编程 。 任何整数或者为正或者为负。任何整数或者为正或者为负。 为了用谓词公式表示上述知识，首先需要定义谓词：为了用谓词公式表示上述知识，首先需要定义谓词： FAMOUS (x, y) : x比比y出
7、名出名 COMPUTER ( x ) : x 是计算机系的是计算机系的 LIKE (x, y ) : x 喜欢喜欢 y Copyright 2015 LH. All rights reserved. 谓词逻辑法 I(x)表示“表示“x是整数”是整数” P(x)表示“表示“x是正数”是正数” N(x)表示“表示“x是负数”是负数” 此时可用谓词公式把上述知识表示为此时可用谓词公式把上述知识表示为: 刘欢比他父亲出名刘欢比他父亲出名: FAMOUS ( liuhuan, father ( liuhuan ) 高扬是计算机系的一名学生，但他不喜欢编程高扬是计算机系的一名学生，但他不喜欢编程 : CO
8、MPUTER(gaoyang)LIKE(gaoyang, programing) 任何整数或者为正或者为负任何整数或者为正或者为负: ( x)(I(x) (P(x) N(x) Copyright 2015 LH. All rights reserved. 谓词逻辑法 谓词公式谓词公式 例例2：用谓词逻辑描述右图中的房子的概念用谓词逻辑描述右图中的房子的概念 个体个体 ：A , B 谓词谓词 ： SUPPORT( x,y )：表示：表示 x 被被 y支撑着支撑着 WEDGE ( x )：表示：表示 x 是楔形块是楔形块 BRICK( y )：表示：表示 y 是长方块是长方块 其中其中 x , y
9、是个体变元，它们的个体域是个体变元，它们的个体域A,B 房子的概念可以表示成一组合式谓词公式的合取式：房子的概念可以表示成一组合式谓词公式的合取式： SUPPORT(A,B) WEDGE( A ) BRICK( B ) Copyright 2015 LH. All rights reserved. 谓词逻辑法 合式公式的性质合式公式的性质 若若P、Q是两个合式公式，则由这两个合式公式所组成是两个合式公式，则由这两个合式公式所组成 的复合表达式可由下列真值表给出。的复合表达式可由下列真值表给出。 Copyright 2015 LH. All rights reserved. P Q P PQ P
10、Q PQ PQ T T F T T T T T F F T F F F F T T T F T F F F T F F T T 语义网络法 二元关系：二元语义网络表示二元关系：二元语义网络表示 可用二元谓词可用二元谓词P(x,y)P(x,y)表示的关系。其中，表示的关系。其中，x,yx,y为实为实 体，体，P P为实体之间的关系。为实体之间的关系。 单个二元关系可直接用一个基本网元来表示单个二元关系可直接用一个基本网元来表示 对复杂关系，可通过一些相对独立的二元或一元关对复杂关系，可通过一些相对独立的二元或一元关 系的组合来实现。系的组合来实现。 例如：用语义网络表示例如：用语义网络表示 动物
11、能运动、会吃。动物能运动、会吃。 鸟是一种动物，鸟有翅膀、会飞。鸟是一种动物，鸟有翅膀、会飞。 鱼是一种动物，鱼生活在水中、会游泳。鱼是一种动物，鱼生活在水中、会游泳。 Copyright 2015 LH. All rights reserved. 语义网络法 用语义网络表示：用语义网络表示：1）动物能运动、会吃；）动物能运动、会吃；2）鸟是一种动物，鸟有翅膀、会飞；）鸟是一种动物，鸟有翅膀、会飞；3）鱼是一种动物，）鱼是一种动物， 鱼生活在水中、会游泳。鱼生活在水中、会游泳。 AKO：A kind of Copyright 2015 LH. All rights reserved. 动物动物
12、 吃吃 运动运动 翅膀翅膀 水中水中 鸟鸟 鱼鱼 飞飞 游泳游泳 Can Can AKO Live Have Can AKO Can 语义网络法 例如：用语义网络表示例如：用语义网络表示 王强是理想公司的经理；王强是理想公司的经理； 理想公司在中关村；理想公司在中关村； 王强王强28岁。岁。 Copyright 2015 LH. All rights reserved. 中关村中关村 理想公司理想公司 王强王强 经理经理 28岁岁 Located -at- Work-for Headship Age 语义网络法 二元关系：二元语义网络表示二元关系：二元语义网络表示 例如：例如： 我椅子的颜色是
13、咖啡色的；我椅子的颜色是咖啡色的； 椅子包套是皮革；椅子包套是皮革； 椅子是一种家具；椅子是一种家具； 座位是椅子的一部分；座位是椅子的一部分； 椅子的所有者是椅子的所有者是X X是个人是个人 Copyright 2015 LH. All rights reserved. 语义网络法 我椅子的颜色是咖啡色的；椅子包套是皮革；椅子是一我椅子的颜色是咖啡色的；椅子包套是皮革；椅子是一 种家具；座位是椅子的一部分；椅子的所有者是种家具；座位是椅子的一部分；椅子的所有者是X；X是是 个人个人 定义一个语义网络来表示椅子的概念定义一个语义网络来表示椅子的概念 在椅子的基础上进一步具体描述：我的椅子在椅子
14、的基础上进一步具体描述：我的椅子 Copyright 2015 LH. All rights reserved. FURNITURE CHAIR PERSON SEAT MY CHAIR BROWN X LEATHER ISA OWNER COLOR ISA ISA ISA PART COVERING 椅子的概念椅子的概念 语义网络法 例如：用语义网络表示例如：用语义网络表示 李新的汽车的款式是“捷达”、银灰色。李新的汽车的款式是“捷达”、银灰色。 王红的汽车的款式是“凯越”、红色。王红的汽车的款式是“凯越”、红色。 李新和王红的汽车均属于具体概念李新和王红的汽车均属于具体概念,可增加“汽车”
15、可增加“汽车” 这个抽象这个抽象 概念。概念。 Copyright 2015 LH. All rights reserved. 捷达捷达 李新李新 汽车汽车1 银灰色银灰色 人人 汽车汽车 交通工具交通工具 王红王红 汽车汽车2 红色红色 凯越凯越 Brand Owner Color ISA ISA AKO Color Owner Brand ISA ISA 语义网络法 多元关系表示方法：多元关系表示方法：增加增加情况情况和和动作动作节点节点 例如：例如： 用语义网络表示用语义网络表示 “小燕子从春天到秋天占有一“小燕子从春天到秋天占有一 个巢”个巢” Copyright 2015 LH. All rights reserved. 小燕子小燕子 燕子燕子 鸟鸟 巢巢 鸟窝鸟窝 春天春天 时间时间 秋天秋天 情况情况 占有权占有权 占有资格占有资格 ISA AKO Own Start AKO AKO End AKO AKO Owner AKO 语义网络法 多元关系表示方法：多元关系表示方法：增加增加情况情况和和动作动作节点节点 例如：例如： 用语
