人工智能复习

第一章

1．人工智能的定义（能力）

人工智能的研究目标

2．人工智能的起源与发展过程；典型人物、事件

3．人工智能的主要学派及观点

5．人工智能所研究的范围与应用领域

5. 人工智能的基本技术

人工智能的定义（能力）：人工智能—Artificial Intelligence (AI)，一般解释：人工智能就是用人工的方法在机器（计算机）上实现的智能，或称机器智能、计算机智能。

近期目标：实现机器智能——理论和技术基础

远期目标：制造智能机器——发展方向

孕育期（1956年前）

形成期（1956－1970年）

暗淡期（1966－1974年）

知识应用期（1970－1988年）

集成发展期（1986年至今）

1956年前亚里斯多（三段论至今仍然是演绎推理基本出发点）德莱布尼茨（把形式逻辑符号化，奠定了数理逻辑的基础）图灵（人工智能之父）莫克（1946年研制成功了世界上第一台通用电子数字计算机ENIAC）麦克洛奇和皮兹（第一个神经网络模型(MP模型)）维纳（控制论创始人）

1956-1970：AI诞生于一次历史性的聚会—达特茅斯会议（首次使用了“人工智能”这一术语。这是人类历史上第一次人工智能研讨会）

1966-1974：

1970-1988：专家系统

1986-

人工智能学会1981秦元勋当选第一任理事长

吴文俊院士的关于几何定理证明的“吴氏方法”最为突出。

人工智能的主要学派及观点：

符号主义

又称：逻辑主义、心理学派或计算机学派

原理：物理符号系统(即符号操作系统)假设和有限合理性原理

起源：源于数理逻辑/逻辑推理

学派代表：纽厄尔、西蒙和尼尔逊等

连接主义

又称：仿生学派或生理学派

原理：神经网络及神经网络间的连接机制与学习算法。

起源：源于仿生学，特别是人脑模型的研究。

学派代表：麦克洛奇、皮茨、霍普菲尔德、鲁梅尔哈特等。

行为主义

又称：进化主义或控制论学派

原理：控制论及感知—动作型控制系统

起源：源于控制论

学派代表作：布鲁克斯的六足行走机器人，一个基于感知-动作模式的模拟昆虫行为的控制系统。

人工智能所研究的范围与应用领域：

智能感知：1、模式识别2、自然语言理解

智能推理：1、问题求解 2 逻辑推理与定理证明3、专家系统4、自动程序设计

智能学习：1、机器学习2、神经网络3、计算智能与进化计算

智能行动：1、机器人学2、智能控制3、智能检索4、智能调度与指挥5、分布式人工智能与Agent 6、数据挖掘与知识发现7、人工生命8、机器视觉

人工智能的基本技术：

①推理技术

②搜索技术

③知识表示与知识库技术

④归纳技术

⑤联想技术

第二章

1.概念：知识及形式化描述、同构变换、同态变换

2.知识、信息和数据的区别

3. 知识表示法应用（一阶谓词、产生式、框架、语义网络）

4.产生式系统的基本结构

5.语义网络中的语义联系（实例、泛化、聚集、属性、推论）

6.推理过程中填槽的方式

1.概念：知识及形式化描述、同构变换、同态变换

知识表示就是把知识用计算机可接受的符号并以某种形式描述出来，而不同的结构形式又形成了不同的表示方法。

一般来说，把有关信息关联在一起所形成的信息结构称为知识。

知识表示= 数据结构+ 处理机制

知识的形式化表示：K = F + R + C

其中：

K 表示知识项(知识项目)

F 表示事实，人类对客观世界、客观事物的状态、属性、特征的描述，以及对事物之间关系的描述；

R 表示规则，能表达在前提与结论之间的因果关系的一种形式；

C 表示概念(观念)，事实的含义规则、语义说明等。

同构变换可使问题更明确，便于求解，同构问题的解答等价于原始问题的解答。

同态变换可使问题更加简化，易于求解。原始问题有解，则同态问题有解，同态问题无解，则原始问题无解，它们之间是蕴含关系。

2.知识、信息和数据的区别

数据是记录信息的符号，是信息的载体和表示；信息是对数据的解释，是数据在不同场合下的具体含义。

只有将有关的信息关联到一起才能使用，才称之为知识。

3. 知识表示法应用（一阶谓词、产生式、框架、语义网络）

一阶谓词逻辑是谓词逻辑中最直观的一种逻辑，它以谓词形式来表达动作的主体、客体（可以有多个）PPT30

置换是指用有序对的集合s={t1/v1，t2/v2，…，t n/v n}表示，

其中v i是变量，t i是异于v i的项；v i ≠v j ，i ≠j，j∈1，2，…，n

t i/v i表示将表达式中所有的变量v i都用项t i代替，t i可以是变量、常量或函数。PPT36

设S = {F1，F2，…，F n}是一个原子谓词集合，如果存在一个置换θ，可使F1θ= F2θ=…= F nθ，

则称S是可合一的，θ为S的一个合一转换。PPT37

一个产生式系统包含事实库（工作区）、规则集（产生式规则库）和控制器（进行规则解释，也称为推理机）三部分。

语义网络可以表示事实性的知识，也可表示有关事实性知识之间的复杂联系。PPT73 框架是一种组织和表示知识的数据结构。PPT95

第三章

1、状态空间搜索概述状态空间的图描述，搜索，正向逆向搜索，影响搜索方向的因素

2、盲目的图搜索策略图搜索、搜索树、回溯法、广度优先法、深度优先法、

3、启发式图搜索策略启发信息与估价函数、A搜索算法、OPEN表、CLOSED 表

4、与/或图（树）搜索策略搜索算法、解树及代价、希望树、博弈树搜索、极大极小分析法、α—β剪枝

5、遗传算法的基本思想

1、状态空间搜索概述状态空间的图描述，搜索，正向逆向搜索，影响搜索方向的因素

状态空间搜索是问题求解的主要方法之一。

状态空间可用有向图来描述（见图），其结点表示状态，结点间的弧表示允许使用的操作算子

搜索就是从初始节点出发，沿着与之相连的边试探地前进，寻找目标节点的过