【人工智能】人工智能課程複習筆記

第2章 知識表示方法

一階謂語邏輯表示法、產生式表示法、語義網絡表示法、框架表示法、面向對象表示法、狀態空間表示法。

一階謂語邏輯表示法

連接詞:~ 非、∧與合取、∨或析取、→條件、↔雙條件
量詞:存在 與 任意
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舉例謂語公式表示知識:
HIGHER (x, y):x比y長得高

產生式表示法

         P前提→Q結論    或者    IF  P  THEN  Q
         例:“老李年齡是40歲”,可表示爲:(Li,Age,40)
     例:“老李年齡很可能是40歲”,可表示爲: (Li,Age,40,0.8)

語義網絡表示法

是通過概念及語義關係表達的一種網絡圖,帶標註的有向圖。
常用語義連續:ISA/AKO(是一個),part_of,IS,compose_of,have,located,if-then,before,after,at,a-member-of
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框架表示法

例  教師框架
解:框架名:<教師>
             姓名:單位(姓、名)
             年齡:單位(歲)
             性別:範圍(男、女)
                          缺省:男
              職稱:範圍(教授、副教授、講師、助教)
              缺省:講師
              部門:單位(學院、教研室)
              住址:<住址框架>
               工資:<工資框架>
             參加工作時間:單位(年,月) 

面向對象表示法

對象:人
類:雞、飛禽、動物類在概念上是一種抽象機制,它是對一組相似對象的抽象。
繼承....

狀態空間表示法

第3章 歸結推理方法

命題、命題公式

=1 謂語公式的永真性和可滿足性

謂詞公式的等價性 化簡常用公式 狄摩根定律與量詞轉換率非常常用!
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=2 置換與合一

1 置換
{a/x,f(b)/y,w/z}表示爲 x=a;y=f(b),z=w
2合一
例1:L1=Q(a,y),L2=Q(z,f(b))
它們是可以合一的,其合一置換爲S={a/z,f(b)/y},並且S也是最一般合一者mgu。

=3歸結推理

1範式:
前束形範式:不出現連接詞→和 ↔
斯克林(sklolem)範式:將前束範式每個存在量詞均在全稱量詞的前面
斯克林標準型:從前束型範式中消去全部存在量詞
合取範式:(A∨B)∧(A∨C)就是一個合取範式
2子句與子句集:謂詞公式G的Skolem標準型前面的全稱量詞全部消去,並用逗號(,)代替合取符號∧,便可得到謂詞公式G的子句集S
3歸結原理
互補文字(P與~P爲互補文字)

=4歸結原理進行定理證明

對於定理證明,常見的形式是:A1∧A2∧……∧An→B其中,A1∧A2∧……∧An是前提條件,而B則是邏輯結論。 要證明B是A1∧A2∧……∧An的邏輯結論,只需證明:A1∧A2∧……∧An∧~B 是不可滿足的即可。
證明過程
Step1.首先否定結論B,並將否定後的公式~B與前提公式集組成如下形式的謂詞公式:
G= A1∧A2∧……∧An∧~B
Step2.求謂詞公式G的子句集S。 (化簡爲斯克林標準形式)
Step3.應用歸結(消解)原理,互補消去
消去到最後,爲空集NIL;

=5歸結原理進行問題求解

求解過程
Step1.把已知前提條件用謂詞公式表示出來,並化成相應的子句集,設該子句集的名字爲S1;
Step2.把待求解的問題也用謂詞公式表示出來,然後將其否定,並與一謂詞ANSWER構成析取式。謂詞ANSWER是一個專爲求解問題而設置的謂詞,其變量必須與問題公式的變量完全一致。
Step3.把問題公式與謂詞ANSWER構成的析取式()化爲子句集,並把該子句集與S1合併構成子句集S。
Step4.對子句集S應用消解原理進行消解,在消解過程彙總,通過合一置換,改變ANSWER中的變量。
Step5.如果得到消解式ANSWER,則問題的答案即在ANSWER謂詞中。

=6歸結原理的控制策略

第4章 不確定推理法

=1不確定推理

分類:模型法(數值方法、非數值方法)、控制方法
基於概率論的基礎處理不確定性的方法:可信度方法、主觀bayes方 法。

=2可信度方法

1知識不確定性

知識的不確定性則是以可信度CF(H,E)表示的。其一般形式爲IF E THEN H (CF(H,E) )

2證據不確定性的表示

例如CF(E)=0.8表示證據E的可信度爲0.8。

3不確定性的推理計算

=3主觀bayes法

1知識不確定性

2證據不確定性的表示

3不確定性的推理計算

4結論不確定性合成算法

=4證據理論

證據理論的數學基礎

特定概率分配函數

第5章 狀態空間搜索策略

盲目搜索策略

1寬度優先搜索:
寬度優先搜索是一般圖搜索算法的一個實例,每次總是擴展深度最淺的節點,這可以通過將邊緣組織成FIFO隊列來實現(即,新節點加入到隊列尾,淺層的老節點會在深層節點之前被擴展)。
2深度優先:
深度優先總是擴展搜索樹的當前邊緣節點集 中最深的節點(搜索直接推到最深層)。如果最深層節點擴展完了,就回溯到下一個還有未擴展節點的深度稍淺的節點。DFS使用LIFO隊列(最新生成的節點最早被擴展)。
3一致代價搜索
一致代價搜索擴展的是路徑消耗g(n)(從初始狀態到當前狀態的路徑耗散)最小的節點n。(可以通過將邊緣節點組織成按g值排序的隊列來實現)
4 深度受限
設置界限l來避免DFS在無限狀態空間下搜索失敗的尷尬情況。即,深度爲l的節點被當做最深層節點(沒有後繼節點)來對待。

後面包括了淺談深度學習,機器學習 因爲在其他課程有所涉及也就不一一列出來了

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