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文檔簡介
1、實用標(biāo)準(zhǔn)文案大全人工智能Artificial Intelligence期末知識點整理題型:一、選擇題(15題,每題2分,共30分) 主要考查基本概念二、問答題(7題,每題10分,共70分) 主要考算法具體應(yīng)用于一個小問題必考:與或樹的寬度、深度優(yōu)先搜索算法(必考) 博弈樹的極大極小搜索過程(必考)知識點整理:第一部分課程綜述1、人工智能英語:Artificial In tellige nee2、人工智能(學(xué)科):是計算機(jī)科學(xué)中涉及 研究、設(shè)計和應(yīng)用智能機(jī)器的一個分 支。它的近期目標(biāo)在于研究用機(jī)器來 模仿和執(zhí)行人腦的某些智能功能,并開 發(fā)相關(guān)的理論和技術(shù)。3、課程所講內(nèi)容:問題求解經(jīng)典人工智能(
2、符號主義)所研究的內(nèi)容謂詞邏輯與推理計算智能(神經(jīng)計算)計算智能(連接主義)4、主要學(xué)派符號主義:又稱邏輯主義、心理學(xué)派或計算機(jī)學(xué)派-物理符號系統(tǒng)假 設(shè)和有限合理性原理。連接主義:又稱仿生學(xué)派、生理學(xué)派-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。行為主義:又稱計算主義、控制論學(xué)派-控制論及感知-動作型控制 系統(tǒng)。5、每一部分的內(nèi)容安排原則:問題(知識)的表達(dá)- 表達(dá) 相應(yīng)的求解技術(shù)求解 軟件實現(xiàn)的平臺或者環(huán)境- 平臺實用標(biāo)準(zhǔn)文案大全6每部分概述空間求解部分知識表達(dá)搜索技術(shù)狀態(tài)空間法寬度優(yōu)先、深度優(yōu)先等代價優(yōu)先搜索、有序搜索算法問題規(guī)約法與或樹的寬度、深度優(yōu)先搜索技術(shù)博弈問題(也有狀態(tài)空間法)和極大極小過程實現(xiàn)平臺建議使用常用
3、的高級語言(C/C+等)謂詞邏輯與推理部分表達(dá)方法:謂詞邏輯求解方法:消解原理、消解反演算法實現(xiàn)平臺:Visual-Prolog語言人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集與表示方法:用一個向量及其性質(zhì)(類別或函數(shù)值)來描述每一 個樣本。求解方法:針對不同的問題,選擇一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,并用訓(xùn)練樣本集確 定網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值。實現(xiàn)平臺:Matlab或其他高級語言。第二部分問題求解1、2、狀態(tài)空間法與圖的搜索技術(shù)狀態(tài)空間法表示問題的 關(guān)鍵:狀態(tài)與操作符-狀態(tài):為了描述某一類不同事物間的差別引入的一組最少變量的有序集合-算符(操作符):使問題從一個狀態(tài)變換到另一狀態(tài)的手段求解問題:尋找從初始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)的某一個操作符序列狀態(tài)
4、空間法的求解過程:用有向圖來表示對應(yīng)關(guān)系:狀態(tài)纟吉點實用標(biāo)準(zhǔn)文案大全操作符有向弧狀態(tài)空間法的解:從初始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)的操作符序列 圖中的解:從起始節(jié)點到目標(biāo)節(jié)點的 一條路徑求解思路:邊擴(kuò)展節(jié)點邊找解的搜索思想代價咖,從起始節(jié)點E到某一節(jié)戍料的路徑的實際代價估值西數(shù)f,從起始節(jié)點乩 通過節(jié)點小到達(dá)目標(biāo)節(jié)點G的量小代價的一個佈計低圖的搜索技術(shù)分為盲目搜索技術(shù)(寬度、深度、代價優(yōu)先搜索技術(shù))寬度優(yōu)先:先擴(kuò)展出來的節(jié)點優(yōu)先(OPEN為隊列),后繼節(jié)點有目標(biāo) 節(jié)點結(jié)束例子! ! !f(n)=$(n)/i (n)川發(fā)函數(shù)操作符的具休操作及結(jié)果向前2向左BE向右左行萸有右行X_2(4, 0)倏45廠可心2E
5、_3(2, 0)3(2.0 xxX|4(氐45)X5(4, 45)X45(4,45)2a 0) )阻)帕90|25(4.45)軸45)9( 90)期)-6(2.45)X7Q 0)8(2,90) |心0)X9(愛90)X|5 -9(4,90)X10(5, 90)5(4.45)29(40)3(2, 90)實用標(biāo)準(zhǔn)文案大全思路:按照操作符順序,從第一個開始,先從寬度開始,拓展一層,從左 到右排好(先-后),然后,從先拓展出來的結(jié)點(即最左邊的)開始進(jìn) 行拓展,注意已經(jīng)拓展過的結(jié)點不拓展,所以4不行,走不通的結(jié)點也是 不行,如3。注意要一次用完所有的操作符,即找到目標(biāo)結(jié)點也要繼續(xù)拓 展完這個結(jié)點的14
6、工 n.fit1|1屮衛(wèi):a1 4f)1輒切X叫習(xí)dM,XI戟工fl1如吵“IJi*0 勺昭F?)I3C4f4,|暗*碼啊工科叫祁!45先在左寬度優(yōu)先搜索算法沒有隹成已有的狀態(tài))-in1214 36J37 37&$Tin&-1 214 31 -J67 S679ir1I12J里34J7 asH1111rJ1a4F3s1f210匚ijJ74s7aI15243z13a7361.s2734i34671 JJi出4右右寬度優(yōu)先it6實用標(biāo)準(zhǔn)文案大全深度優(yōu)先:后者擴(kuò)展出來的節(jié)點 優(yōu)先(OPEN為堆棧),且有深度限 制,后繼節(jié)點有目標(biāo)節(jié)點結(jié)束例子! ! !出口深度優(yōu)先捜索算法(沒有產(chǎn)生已有的
7、節(jié)點)思路:按照操作符順序,從第一個開始,運(yùn)用操作符,拓展第一層,拓展的結(jié)點按照從右到左的順序存放(后-先),然后,從后拓展出來的結(jié)點(即最左邊的)開始進(jìn)行拓展,接著往深處搜索直到深度界限,回溯。同樣注意已經(jīng)拓展過的結(jié)點不拓展,注意要一次用完所有的操作符,即找到目標(biāo)結(jié)點也要繼續(xù)拓展完這個結(jié)點的rr占忡|此 54r;, 1=)怦彷SM, 4=)|肛旳MJc|炸呦XXI4-+JM. AEJ咻曲9r4,|開1 g可X眄町I叫對X耳|卜*呼弊耳頁I$令專爐印耳咤 5I12J4*75 1rF -i(Vx)P(x) o (3 x) -i P(x)或-i(3 x)P(x) (V x) -i P(x) 變變實
8、用標(biāo)準(zhǔn)文案大全量標(biāo)準(zhǔn)化,即重新金名變元量標(biāo)準(zhǔn)化,即重新金名變元保證每個量詞有其唯一的釣束ifo如:(Vx)P(x) - (3 x) Q(x)標(biāo)準(zhǔn)化另(Vx)P(x) (3y) Q(y)諂去存蠱量詞如:(3 x) P( (K,y)用P(A,y)棒換.入舟集一%量。如:(Vy)(3 x) P(xty)引入Skolem困數(shù)g(y) 用(Vy)P(g(y),y)眷検請去存衣量詞董詞荷去原則I諂去存雀量詞,略去全稱量詞 Pa來注意:左邊冇全稱董詞的存連董詞,詢?nèi)ブ?該變董故罵成為全稱量詞的曲數(shù);如沒有,改 宵成為化為前束形如把所有全稱量詞移列公式的左邊弄使得每個量詞 的轄威包舍這個量詞后面狂扎的整個部分
9、.所得公或 稱為前束形。實用標(biāo)準(zhǔn)文案大全化前束形為SKOLEM標(biāo)準(zhǔn)形.前京范式:把所有的董詞都圾列前而去,然 后請掉所有董詞Q走義:說公式A是一個前隸范式,如果A中 的一切量詞都佞于該公式的最左邊(不含否 走詞丿,且這些量詞的轄域都延伸列公式的未端。 SKOLEM標(biāo)準(zhǔn)形=(全稱量詞串丿母式 (AVB) A (AVC)詢?nèi)ト`量詞隱豈呵對變元更名-使得一個變元符號不出現(xiàn)在一個以上的子句中勺諂#合取符號用子句集代善合取式,印為所求的子旬集。消解演繹與消解反演4、實用標(biāo)準(zhǔn)文案大全反演的基本算法;0)把謂詞公式轉(zhuǎn)化為子句集 (所有子句的變屋名不 同)2如空子句成為子句集的子句,則算法結(jié)束3在子句集中選
10、取兩個不同的可以消解的子句59注;子旬的個數(shù)限制4計算q 9的消解式與5把烏加到子句集中,形成新的子句集S6轉(zhuǎn)到實用標(biāo)準(zhǔn)文案大全例子! ! !例匚設(shè)子句集為5=實用標(biāo)準(zhǔn)文案大全PVQ, PVQ, PVQ,P/Q求S的一個反演實用標(biāo)準(zhǔn)文案大全S的一個反演為二1PVQ(S2P/Q(S)3PVQ(S)4PVQ(S)S的另一個反演為=看作業(yè)!5、消解推理規(guī)則1消解反演泊解反演匹明定理的思路非常類似于數(shù)學(xué)中的反證法實用標(biāo)準(zhǔn)文案大全給定一個公式集S(前提條件)和目標(biāo)公式L(結(jié) 論).通過反演來求證目標(biāo)公式L,其證明過程為二1否定L,得到L2把匚加到S中3把新形成的集合 S 7 化為子句集(可以便用 簡化化
11、法)4應(yīng)用消解原理,試圖導(dǎo)岀個表示 R 盾的空了旬反演證明過程的正確性三設(shè)5 =(幾昇是前提條件.L是欲求證的結(jié)論則,從前提條件推出結(jié)論的問題.可以表示成:AF旳nL = (片八八叫)VL并證明其永真(永遠(yuǎn)成立)實用標(biāo)準(zhǔn)文案大全先將公式取“非”:(Fi/AFJ VL)=級人八片)AL=FiAAFWA L利用消解原理來證明它是永假的(即,構(gòu)造一個反演F A7片/L中的每一個部分化成子句集(化法任選),合 并后得到完整的子句集,然后利用消解原理導(dǎo) 岀空子句(反演)6、一些定義原子公式:原子命題(0兀謂詞)和謂詞 基本式:原子公式或原子公式的非 正基本式:不帶“非號”的原子公式 負(fù)基本式:帶“非號”
12、的原子公式實用標(biāo)準(zhǔn)文案大全Horn子句:最多只含有一個正基本式的子句(只含一個正基本式或者不含 正基本式)Horn子句集:每一個子句均為Horn子句的子句集7、Prolog語言概念:Prolog語言是以一階謂詞邏輯的Horn子句集為語法,以Robinson的消解原理為工具,加上深度優(yōu)先的控制策略而形成的人工智能通用程序 設(shè)計語言。Prologrj1的語句分成三種形式:1事實:R R(含義:無條件成立,恒為真)2規(guī)則:P P . .- - P PIfIfP P , ,P,P,(含義:若片,,P”均為真吋,則P為真)3問題(目標(biāo)):?- 0, ,Q Q”t t. .(含義:Qi,,Q”,同時為真嗎
13、?)Visual Prolog程序的基本結(jié)構(gòu):doma ins(域段,說明變量類型,無句號、可以缺?。﹑redicates.(謂詞段,說明謂詞,無句號)clauses.(子句段,程序主體,必須有句號)goal(目標(biāo)段,表達(dá)目標(biāo)或問題,必須有句號)例子! !5、編寫Prolog程序,并上機(jī)調(diào)試通過:1已知三個前提F1:王(Wang)先生是小李(Li)的老師F2:小李與小張(Zhang)是同班同學(xué)實用標(biāo)準(zhǔn)文案大全F3:如果x與y是同班同學(xué),貝U x的老師就是y的老師 問題:小張的老師是誰?實用標(biāo)準(zhǔn)文案大全domainspredicatesteacherfsymbol,symbol)dHssmate
14、(symbosymbol)clausesclassmate(li zhang).teacher(wang, li).teacher(Z, Y) classmate(X, Y), teacher(Z, X).golteacher(U,zhang).例子! !劌斷一個能數(shù)是否偶數(shù)。predicatesis(integer, integer)clausesis(0,2):-Lis仏1): !.isCX, Z):- Zl=Z-25is(Xl5Zl)sX=XLgoalis(Ys10).第四部分人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)超低級錯誤:svmbol實用標(biāo)準(zhǔn)文案大全1、 神經(jīng)元的動作或工作原理:實用標(biāo)準(zhǔn)1求加權(quán)和2與閾值比較
15、3用激活函數(shù)得到輸出神經(jīng)元的動作或工作原理二1求加權(quán)和2與闔值比較3用激活函數(shù)得到輸岀激活函數(shù)有:2、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(多層感知器+反向傳播訓(xùn)練算法)(BP)BP網(wǎng)絡(luò)兒(r) = /(Z f *丿)階躍函數(shù):(-%, + 8)符號函數(shù):(-8, +8)線性函數(shù):Sigmoid函數(shù):(-8, +0,+1-1,+18)(0, + 1)或者(-1, + 1)針對分類與回歸問題,如何確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 反向傳播算法的基本思想公式推導(dǎo)的關(guān)鍵技術(shù)BP網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)實用標(biāo)準(zhǔn)文案大全BP 網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)實用標(biāo)準(zhǔn)文案大全解決模式分類問題時,確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的原則輸入層的神經(jīng)元個數(shù):輸入樣本的維數(shù)(有閾值數(shù),加1) 中間層的層數(shù)及其神經(jīng)元個數(shù):使用者確定輸出層的神經(jīng)元個數(shù):類別數(shù)(多類取多個,兩類取一個) 激活函數(shù):所有激活函數(shù)取Sigmoid函數(shù)最小化目標(biāo)函數(shù),其基本思想包含兩個過程: 正向傳播過程反向傳播過程3、3、4、4、5、5、解決回歸問題時,確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的原則輸入層的神經(jīng)元個數(shù):輸入樣本的維數(shù)(有閾值數(shù),加1) 中間層
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