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1、人工智能原理2010年春季 广西大学 计算机学院 Dr.Ou逻辑智能体Logical Agents （知识，推理）Chapter 71人工智能原理2010年春季 广西大学 计算机学院 Dr.Ou“Thinking Rationally” Computational models of human “thought” processes Computational models of human behavior Computational systems that “think” rationally Computational systems that behave rationally2人
2、工智能原理2010年春季 广西大学 计算机学院 Dr.Ou逻辑智能体 逻辑（基于知识）智能体 Logic (Knowledge-Based) agents 通用知识 当前的感知 在决定动作前推理(infer)出当前状态的隐含状况 这在部分可观察环境中至关重要3人工智能原理2010年春季 广西大学 计算机学院 Dr.Ou要点 基于知识的智能体 Knowledge-based agents 怪兽世界 Wumpus world 逻辑 Logic in general 命题逻辑与一阶逻辑 Propositional and first-order logic 推理，合法，等价，可满足 模式推理 Rea
3、soning patterns 归结 Resolution 前向/后向链 Forward/backward chaining4人工智能原理2010年春季 广西大学 计算机学院 Dr.Ou知识和推理 Knowledge & Reasoning 知识库 knowledge base (KB): 智能体所知道 的一系列知识 根据推理的规则（ rules of inference ）由 旧的事实推出新事实 逻辑 Logic 表示知识，并进行推理5人工智能原理2010年春季 广西大学 计算机学院 Dr.Ou知识库 Knowledge Base知识库 : 一系列 语句 以一种 知识表示语言 的格式 来 表
4、示（有关世界的）断言基于知识的智能体: Tell it what it needs to know. Ask it what to do 应遵循推理的规则由知识库得 到答案telltellaskask6人工智能原理2010年春季 广西大学 计算机学院 Dr.Ou通用的基于知识智能体 Generic KB-Based Agent7人工智能原理2010年春季 广西大学 计算机学院 Dr.Ou基于知识智能体的特性 能够:表示状态和动作 综合新的感知 更新关于世界的内部认识 推导出世界的隐含性质 推导出适合的动作8人工智能原理2010年春季 广西大学 计算机学院 Dr.OuMine Sweeper D
5、esign a logical agent to play minesweeper9人工智能原理2010年春季 广西大学 计算机学院 Dr.OuPEAS Analysis Mine SweeperPerformance measure +1 for each mine correctly identified, -1 for incorrectly identifying a mine, -1000 for selecting a location containing a mine, +1000 for identifying all mines. Environment 9 x 9 boa
6、rd, each square has a mine with probability 0.1 Actuators Agent can mark a location as containing a mine, can mark a location as unknown, or select a location for viewing Sensors Agent can sense the number of mines surrounding adjacent locations Agent knows number of mines remaining10人工智能原理2010年春季 广
7、西大学 计算机学院 Dr.Ou怪兽问题 Wumpus World怪兽怪兽 WumpusWumpus11人工智能原理2010年春季 广西大学 计算机学院 Dr.Ou怪兽问题的 PEAS 描述Performance measure 性能度量 gold: +1000, death: -1000 -1 per step, -10 for using the arrowEnvironment 环境 Squares adjacent to wumpus are smelly Squares adjacent to pit are breezy Glitter iff gold is in the same
8、 square Shooting kills wumpus if you are facing it. It screams Shooting uses up the only arrow Grabbing picks up gold if in same square Releasing drops the gold in same square You bump if you walk into a wallSensors 传感: Stench, Breeze, Glitter, Bump, Scream Actuators 执行: Left turn, Right turn, Forwa
9、rd, Grab, Release,Shoot12人工智能原理2010年春季 广西大学 计算机学院 Dr.OuWumpus world 的特征Fully ObservableNo only local perception Deterministic Yes outcomes exactly specified Episodic No things we do have an impact. Static Yes Wumpus and Pits do not move Discrete Yes Single-agent Yes Wumpus is essentially a natural f
10、eature13人工智能原理2010年春季 广西大学 计算机学院 Dr.OuExploring the Wumpus WorldThe KB initially contains the rules of the environment.1,1 The first percept is none, none,none,none,none, Move to safe cell e.g. 2,12,1 Breeze indicates that there is a pit in 2,2 or 3,1 Return to 1,1 to try next safe cell14人工智能原理2010年
11、春季 广西大学 计算机学院 Dr.OuExploring the Wumpus World1,2 Stench in cell: wumpus is in 1,3 or 2,2 YET not in 1,1 Thus not in 2,2 or stench would have been detected in 2,1 Thus wumpus is in 1,3 Thus 2,2 is safe because of lack of breeze in 1,2 Thus pit in 3,1 Move to next safe cell 2,215人工智能原理2010年春季 广西大学 计算机
12、学院 Dr.OuExploring the Wumpus World2,2 Detect nothing Move to unvisited safe cell e.g. 2,3 2,3 Detect glitter , smell, breeze Thus pick up gold Thus pit in 3,3 or 2,416人工智能原理2010年春季 广西大学 计算机学院 Dr.OuWhat is a logic? 一种格式化的语言 语法 Syntax 怎样的表达是合法的 语义 Semantics 一个合法的表达式表示什么样的意义逻辑中每一条语句的真值都对应着世界里的一种可能 例如算数
13、语言 X+2 = y is a sentence, x2+y is not a sentence X+2 = y is true in a world where x=7 and y =1 X+2 = y is false in a world where x=0 and y =617人工智能原理2010年春季 广西大学 计算机学院 Dr.Ou蕴涵 Entailment 蕴涵 Entailment 意味着一个东西跟随另外一个东西: KB 知识库 KB 蕴涵语句 当且仅当 KB 为真的所有情况里也为真 例如 一条语句的知识库KB “the Giants won and the Reds won”
14、 蕴涵 “The Giants won”. 又如, x+y = 4 蕴涵 4 = x+y 蕴涵其实就是语句之间基于语义的一种关系18人工智能原理2010年春季 广西大学 计算机学院 Dr.Ou模型 models 逻辑学家的就是以模型的方式来进行思维的 如果在m中为真，则m是语句的一个模型 M() 表示语句的所有模型的集合则 KB iff M(KB) M() 例如 KB = Giants won and Reds won = Giants won19人工智能原理2010年春季 广西大学 计算机学院 Dr.Ou怪兽问题里的蕴涵 Entailment in the wumpus world 为说明方
15、便，对Wumpus world进行简化，只考虑有关陷阱的 模型下图为探测到方格1,1什么都没有，然后向右到方格2,1，感 知到2,1有微风之后的情形20人工智能原理2010年春季 广西大学 计算机学院 Dr.OuWumpus models IAll possible models (exactly 8) in this reduced Wumpus world.PitBreeze21人工智能原理2010年春季 广西大学 计算机学院 Dr.OuWumpus models II KB = 怪兽世界的规则 由感知得到的观察22人工智能原理2010年春季 广西大学 计算机学院 Dr.OuWumpus models III1 = “1,2 is safe”, KB 1, 通过模型检验（model checking）得证23人工智能原理2010年春季 广西大学 计算机学院 Dr.OuWumpus models IV2 = “2,2 is safe“, KB 224人工智能原理2010年春季 广西大学 计算机学院 Dr.Ou推理过程 Inference Procedures KB i 即 语句通过过程i从KB导出 可靠 Soundness: 只要
