筆記 | 人工智能導論-第二章 謂詞邏輯

參考課件:http://www.doc88.com/p-01573186694175.html

筆記

2.1.1 命題邏輯
-    邏輯的類型
    +    經典邏輯(二值邏輯):經典命題邏輯、一階謂詞邏輯
    +    非經典邏輯:三值邏輯、多值邏輯、模糊邏輯
    
2.2.1 謂詞邏輯 謂詞
-    一階謂詞邏輯表示法
    +    命題:一個非真即假的陳述句(真:T,假:F)
        命題可在一個條件下爲真,另一種條件下爲假
    +    命題邏輯:研究命題以及命題之間關係的符號邏輯系統
        P:北京是中華人民共和國的首都
    +    命題邏輯表示法:1.無法表示所描述事物的邏輯特徵;2.無法反映出同事物的共同特徵
    +    謂詞的一般形式
        P(X1,X2,……,XN)
        P:謂詞名 XN:獨立的個體
        常量個體:一個或一組指定的個體,非真即假
            老張是一個教師 teacher(Zhang)
            5>3 greater(5,3)
            Smith作爲工程師爲IBM工作 Work(Smith,IBM,Engineer)
        變量個體:沒有指定的一個或一組個體,無法確認命題真假,變元賦值後可確定
            X<5 Less(X,5)
        函數個體:一個個體是另一個個體的映射 函數沒有真假
             小李的父親是教師 Teacher(Father(Li))
        個體是謂詞:二階謂詞
            Smith作爲工程師爲IBM工作 Work(Engineer(Smith),IBM)

2.2.2 謂詞邏輯 謂詞公式
-    連接詞 謂詞邏輯真值表
    +    非 ┐
    +    析取 ∨
    +    合取 ∧
    +    蘊涵/條件 →
    +    等價/雙條件<->:當且僅當
-    量詞
    +    全稱量詞∀:對個體域中的所有/任意一個個體X
    +    存在量詞∃:在個體域中存在
-    謂詞公式
    +    單個謂詞是謂詞公式,是原子謂詞公式
    +    若A,B是謂詞公式,則其取非、析取合取、全稱量詞都是謂詞公式
    +    重複上述有限步驟的也是謂詞公式
    +    優先級:非 合取 析取 蘊涵 等價
-    量詞的轄域
    +    轄域量詞後的單個謂詞或括號起來的謂詞公式
    +    約束變元與自由變元
        約束變元:轄域內的變元存在於量詞中
        自由變元:不存在

【注意】

2.2.3 謂詞邏輯 謂詞公式的性質
-    謂詞公式在個體域上的解釋
    對每一個解釋,謂詞公式都可求出一個真值(T/F)
    friends(Geroge, X)
    friends(Geroge, Susie) T
    friends(Geroge, Kate) F
-    永真式
    +    謂詞公式P在每個非空個體域上永真
    +    謂詞公式對個體域D上任何一個解釋都爲T
-    永假式
-    可滿足的&不可滿足的:若P在D上至少存在一個解釋爲真,則爲可滿足的;否則爲永假式
-    謂詞公式的等價性:設P和Q是兩個謂詞公式,1. 個體域D相同,2. 對D上的任何一個解釋,P與Q都有相同的真值
    +    德摩根律(反演律):①┐( p∨q) = (┐p)∧(┐q) ② ┐(p∧q) = (┐p)∨(┐q)

【補充參考】

基本謂詞推演定律:https://www.jianshu.com/p/4e7f9e48c86b

謂詞演算課件:https://www.doc88.com/p-0919694042163.html

《離散數學》左孝凌 上海科學技術文獻出版社:https://ishare.iask.sina.com.cn/f/67870861.html

2.3.1 一階謂詞邏輯知識表示法
-    步驟
    1. 定義謂詞及個體
    2. 給變元賦值
    3. 用連接詞連接各個謂詞,形成謂詞公式

2.3.2 一階謂詞邏輯知識表示法的特點
-    優點:自然、精確、嚴密、容易實現
-    侷限性:不能表示不確定的知識、組合爆炸、效率低
-    應用:自動問答系統、機器人行動規劃系統、問題求解系統、機器博弈系統

例題

基於事實的謂詞推演

【步驟】

1. 將事實轉化爲謂詞公式(已知條件)

2. 將求證命題轉化爲謂詞公式(待證命題)

3. 謂詞演算(證)

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