- •Содержание
- •Введение
- •Глава 1. Основные понятия
- •1.1. Понятие об искусственном интеллекте
- •1.1.1. Точка зрения Петрунина.
- •1.1.2. Интеллектуальные алгоритмы.
- •1.2. Основные направления исследования в области ии
- •1.3. Данные и знания. Основные модели представления знаний
- •Глава 2. Логические модели представления знаний
- •2.1. Логика высказываний
- •2.1.1. Булева алгебра.
- •2.1.2. Понятие о логическом следствии.
- •2.1.3. Метод резолюции в лв.
- •Имеет место теорема о полноте резолютивного вывода. Множество клозов противоречиво тогда и только тогда, когда из него методом резолюции можно вывести пустой клоз.
- •2.2. Логика предикатов первого порядка
- •2.2.1. Основные определения.
- •2.2.2. Метод резолюции в лппп.
- •2.2.3. Стратегии проведения резолюции.
- •2.2.4. Упорядоченный линейный вывод в лппп.
- •2.2.5.Применение поиска в пространстве состояний при реализации автоматизированного логического вывода.
- •2.2.6. Логический вывод на хорновских дизъюнктах.
- •Понятие экспертной системы и применение логического вывода при построении экспертных систем.
- •2.2.9. Запросы класса b.
- •2.2.10. Запросы класса c.
- •2.3. Понятие о нечетком выводе
- •2.4. Неклассические логики
- •2.4.1. Логики высших порядков.
- •2.4.2. Модальные логики.
- •2.4.3. Многозначные логики.
- •Глава 3. Продукционные модели представления знаний
- •3.1. Основные понятия
- •3.2. Стратегии управления
- •3.2.1. Поиск с возвратом.
- •3.2.2. Поиск в пространстве состояний.
- •3.3. Понятие о коммутативных системах продукций
- •3.4. Понятие о нечетком выводе на продукциях
- •3.5. Сравнение продукционных и логических моделей
- •Глава 4. Реляционные языки представления знаний
- •4.1. Основные элементы естественных языков
- •4.2. Дескрипторные модели
- •4.2.1. Понятие об ипс.
- •4.2.2. Линейная модель работы ипс.
- •4.2.3. Понятие о многоуровневом поиске.
- •4.2.4. Основные характеристики ипс.
- •4.4. Синтагматические цепи
- •4.4.1. Понятие синтагматических цепей.
- •4.4.2. Фреймы.
- •4.5. Сетевые модели представления знаний
- •4.5.1. Понятие семантической сети.
- •4.5.2. Структура интеллектуальной системы доступа к данным на основе семантической сети.
- •4.5.3. Задача поиска кратчайшего обхода образца в семантической сети.
- •4.5.4. Понятие о логическом выводе на семантических сетях.
- •Глава 5. Нейронные сети
- •5.1. Параллели из биологии
- •5.2. Базовая искусственная модель
- •5.3. Применение нейронных сетей
- •5.4. Обучение сети
- •Глава 6. Организация диалога с эвм на естественном языке
- •6.1. Элементы теории формальных языков
- •6.2. Обратная польская запись
- •6.3. Недостатки применения аппарата формальных грамматик
- •6.4. Элементы семиотики
- •6.5. Модель непосредственных составляющих
- •6.6. Многозначность в естественных языках
- •6.7. Расширенные сети переходов
- •6.8. Глубинные (семантические) падежи
- •Глава 7. Логическое программирование на языке пролог
- •7.1. Основные понятия в языке Пролог
- •7.2. Пакет Turbo Prolog
- •7.3. Структура программы
- •7.4. Поиск решений
- •7.5. Механизм отката
- •7.6. Операторы. Декларативный и процедурный смысл программы
- •7.7. Повторение и рекурсия
- •7.8. Повторение и откат
- •7.8.1. Метод отката после неудачи (опн).
- •7.8.2. Метод отсечения и отката (оо).
- •7.8.3. Метод повтора, определенный пользователем.
- •7.9. Методы организации рекурсии
- •7.10. Отладка программы и обнаружение ошибок
- •7.11. Графика в Turbo Prolog’е
- •7.11.1 Создание меню.
- •7.11.2. Создание графического режима.
- •7.11.3. Черепашья графика
- •7.12. Списки и их использование
- •7.12.1. Использование списка.
- •7.12.2. Поиск элементов в списке.
- •7.12.3. Создание нового списка путем слияния двух списков
- •7.12.3. Разделение на два списка.
- •7.13. Сортировки
- •7.13.1. Наивная сортировка.
- •7.13.2. Сортировка включением.
- •7.13.3. Метод «пузырька».
- •7.13.4. Быстрая сортировка.
- •7.14. Компоновка данных из базы в список
- •7.15. Работа с символами и строками
- •7.16. Специальные строки
- •7.17. Работа с файлами
- •7.18. Создание динамических баз данных
- •7.19. Библиотеки Turbo Prolog’а
- •7.19. Модульное программирование
- •7.20. Решение задачи о волке, козе и капусте
- •Глава 8. Введение в язык лисп
- •8.1. Основные особенности языка Лисп
- •8.2. Понятия языка Лисп
- •8.2.1 Атомы и списки.
- •8.2.2 . Внутреннее представление списка.
- •8.2.3 .Написание программы на Лиспе.
- •8.2.4. Определение функций.
- •8.2.5. Рекурсия и итерация.
- •В) maplist. Эта функция действует подобно mapcar, но действия осуществляет не над элементами списка, а над последовательными cdr этого списка.
- •8.2.6 . Функции интерпретации выражения.
- •8.2.7. Макросредства.
- •8.2.8. Функции ввода-вывода.
- •Список используемых источников
- •Перечень используемых сокращений
2.2.3. Стратегии проведения резолюции.
В настоящее время предложено множество различных стратегий резолюций. Как уже отмечалось, различают полные и неполные стратегии. Полные стратегии гарантируют вывод пустого клоза на противоречивом входном множестве.
Рассмотрим самые распространенные стратегии.
-
Полный перебор. Проверяются все возможные варианты поиска резольвент на каждом шаге. Недостаток этой стратегии заключается в том, что очень высока трудоёмкость соответствующего алгоритма. Основное достоинство – полнота.
-
Линейные резолюции. Линейным называется вывод, удовлетворяющий следующей схеме (рис ?):
Рис ? Схема линейной резолюции
//cхему подправить (11)
где Сi - центральные клозы, Вj - боковые. Боковой клоз всегда выбирается либо из входного множества (S), либо среди клозов, полученных на предыдущих шагах. Клоз C называется верхним в выводе. Под входным понимается само начальное множество опровергаемых клозов.
//тут формальное условие на Bj (12)
Bj S или Bj = Ci ,
где: i < j
Недостаток этой стратегии в том, что она не полна.
-
Входная резолюция.
Это частный случай линейной резолюции. Накладывается дополнительное условие на то, что боковой клоз можно выбирать только из входного множества. Сохраняется основной недостаток линейной резолюции, заключающийся в ее неполноте.
//формальное условие (13)
B; S
-
Стратегия OL-вывода (Ordered Lined).
-
Вывод на клозах Хорна (реализован в Прологе).
Примечание. Последние две стратегии будут рассмотрены подробнее, как наиболее часто применяющиеся на практике.
2.2.4. Упорядоченный линейный вывод в лппп.
Будем считать, что литеры в клозе упорядочены. Для того чтобы сохранять информацию об отрезанных литерах, они не удаляются, а только обрамляются. Если на каком-то шаге получается клоз, содержащий две одинаковые литеры, то оставляется самая левая из них, после чего отбрасываются все обрамлённые литеры, за которыми не следуют необрамлённые. Эта операция называется отождествлением влево. Если в упорядоченном клозе последняя литера унифицируется с отрицанием одной из обрамлённых литер, то клоз называется редуцируемым и производится его редукция, то есть:
1) удаляется последнюю литеру и обрамленную литеру, с отрицанием которой унифицируется последняя литера;
2) отбросываются все обрамлённые литеры, за которыми не следуют необрамлённые.
Например, pqsq
pqsq
p
//Пример переделать под ЛППП (14)
P (x) Q (x, f (x)) S (y) Q (x, f (b))
{b/x}
P (b) Q (b, f(b)) S (y) Q (b, f ))
P (b)
Упорядоченной бинарной резольвентой (упорядоченной резольвентой) клозов C1 и C2, содержащих контрарные литеры L1 и L2 (причем L1 – последняя литера в клозе C) называется клоз C вида C={C1}{C2L2}, где C1 получен из С1 путём обрамления последней литеры.
Например, pq
qr
pqr
//пример переделать под ЛППП (15)
{b/x} P (x) Q (x, f (a))
Q (b, a) R (z)
P (b) Q (b, f (a)) R (z)
Упорядоченным линейным выdодом (OL-выводом) пустого клоза из S (OL-опровержением множества S) называется вывод, удовлетворяющий следующим условиям:
-
отрезаемая литера всегда последняя;
-
вывод имеет следующий вид:
//cхему подправить (12 – аналогично)
где Сi - центральные клозы, Вj - боковые. Боковой клоз всегда выбирается либо из входного множества, либо среди клозов, полученных на предыдущих шагах. Клоз C называется верхним в выводе.
OL-вывод является так называемой почти полной стратегией.
Теорема о полноте OL-вывода. Если множество клозов S противоречиво, а множество {S/C} - выполнимо, где CS, то существует OL-вывод пустого клоза из S с верхним дизъюнктом C.
Примечание. На практике в роли верхнего клоза выступает отрицание утверждения доказываемой теоремы. Если оно распадается на несколько клозов, то их можно доказывать в отдельности. В этом случае дополнительное условие сводится к естественному требованию множества исходных утверждений.