人工智能期末论文解读

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课程人工智能与认知科学

姓名李沛蔓

学号 13121277

教师杨丽华

日期 2015年10月24日

《人工智能与认知科学》课程读书报告成绩评定表学号 13121277 姓名李沛蔓

人工智能导论读书报告

姓名李沛蔓学号 13121277 阅读书目：人工智能导论

编者：林尧瑞马少平

出版社：清华大学出版社

第一章

人工智能产生式系统

一个人工智能产生式系统的基本要素是：一个综合数据库，一组产生式规则和一个控制系统。

本书这一章通过八数码游戏和渡船游戏引例。对于任何一个问题，我们在建立产生式描述后，就可以通过控制策略进行描述，然后对所有状态空间进项搜索，求得一个相应问题的操作数列。

首先解决我之前的一个疑惑：到底什么事产生式系统。因为不管是控制策略还是后面的对所有状态空间进行搜索，都是在建立产生式系统的基础上实现的。

产生是系统最早是Post提出的一种计算形式体系里所使用的术语，主要是类似于文法的规则，对符号串作替换运算的系统。

其中的用来表征描述的控制策略分为两种方式：不可撤回方式回溯方式

不可撤回方式（爬山法）只有在登单峰的山时才是有效的，即只能针对于单极值问题求解

回溯方式：虽然给足了徘徊空间，在我看来也就是说允许反悔，但是其中很重要的一个问题就是需要确定回溯条件（其实这一点某种程度上讲似乎是没有必要，但是从算法设计的基本原则，简化，提高解决问题的效率上讲，就是极为重要的了。就如很多时候我们使用智能设备，不是说因为我们不能解决问题而制造出它们来寻求帮助，而是因为我们希望用更快捷高效的方式来使问题得到解决）

图搜方式使用的是一种穷举的方式，对于每个状态的所有可能都会去试并记录结果。虽然这种穷举的方式大大降低了解决问题的效率，但是它的这种将变化过程用图形结构的形式记录下来的方式我个人是很喜欢的。节点图能使整个设计流程思路有更清晰的展示与呈现。

总之，高效地求解与有效控制策略密切相关

按推理方向划分，产生式系统可分为正向，逆向，双向式产生式系统。F规则、B规则把状态描述和目标描述合并构成综合数据库，F规则只适用于状态描述部分，B规则只适用于目标描述部分

可交换的产生式系统并不是所有使用的整个规则序列都可以重新排列，只有那些最初可以应用于初始数据库的规则才可交换，而对于生成的数据库所添加的其他可应用规则，则不能随意交换。

由于具有可交换性这一优势特点，使我们在求解过程中只需搜索其中任意一条路径，只要解存在就一定能找到目标，不必探索多条路径，因此不可撤回的控制方式在这种系统中使用很合适。

可分解的产生式系统

第八章

自然语言的理解

自然语言理解是人工智能的一个重要分支，也是极其活跃的一个研究领域。早在四十年代计算机刚出现，就有人考虑到了将计算机应用到语言学的研究中来，并导致了“计算机语言学”这一边缘学科的产生。从1949年美国工程师W．Weaver 通过“查字典”这一行为提出的计算机可能可以解决世界范围内的翻译问题开始，计算机语言的研究又迈向了一个新的纪元，人们慢慢发现，单纯的依靠每一个词汇对应一个等价语言的这种查字典的方法根本不能满足一个词可能代表很多意思这种情况的发生，从而意识到，只有在理解的基础上才能实现真正的翻译。什么是理解呢？从微观上讲，理解是指从计算机自然语言到机器内部表示之间的一种映射。从宏观上讲，理解指能够完成我们所希望的一些功能。（我的理解是计算机能够认知，分析，整合所得到的信息并执行的能力）书中举出的搬椅子，航班查询的例子也说明了这一点，理解可以认为是从语言到行为的一种映射，但是也有些片面，因为发出命令的不一定是有声语言，也可以是光信号，肢体语言等等，总之就是对信号分析处理以及做出一定有用反应的能力。

使自然语言理解起来变得复杂的几个原因：

1供选择的目标表示的复杂性

2映象的类型：一对多，一对一，多对多，多对一

3 源表达中个元素间的交联程度

8.2简单句理解

对于句子的理解并不是对其中的词一个一个地进行字典化解释，而是需要语法分析，并结合上下文关系等才能对句意做出最终的确定。这是因为词语中总是存在着一对多的现象。

如Diamond shining from the window 和 I will meet you at the diamond. 单看diamond有钻石，菱形，棒球场好几个的意思，但是由于一些词语的限定从而在其特定的语言环境中使我们能很清楚的知道，第一句中diamond指的是钻石而第二句中diamond指的是棒球场而不是钻石或者菱形。

一般将理解的过程分为三个部分：

句法分析，语义分析，语用分析

一些自然语言的理解方法：

关键字匹配

句法分析

语义分析

8.3复合句理解

简单句理解不涉及句与句之间的关系，他的理解过程首先是赋予单词以意义，再给整个语句以一种结构。而一组语句的理解，无论它是一个文章选段或者是一段对话节录，均要求发现句子之间的相互关系。

这些关系一般包括：

1相同事物（代词它对应气球）

2事物的一部分（书扉页：费也是输的一部分）

3行动的一部分（出差乘飞机：乘飞机是出差这一行动的一部分）

4 与行动有关的事物（自行车骑车去商店：骑车的行为的完成需要自行车）

5因果关系（下暴雪停课：因为下雪所以停课）

6 计划次序（买辆新车找工作：为了买辆新车，开始找工作挣钱）

要做到理解这些复杂的关系，必须具有相当广泛领域的知识才行，也就是要依赖于大型的知识数据库，而且知识数据库的组织形式对于能否正确理解这些关系，起到很重要的作用。如果知识库的容量较大，则有一点是比较重要的，即如何将问题的焦点集中于知识库的相关部分。

8.4 语言生成

所谓语言生成就是将在计算机里以某种形式存放的需要交流的信息，以自然语言的形式表达出来，因而从某种意义上说，语言生成是自然语言理解的一个逆过程。一般包括两个部分：

（1）建立一种结构，也就是进行“构思”，确定要“说”的内容

（2）以适当的词汇和相应的语法规则将要交流的信息以句子的形式表达出来。

8.5机器翻译

在机器翻译方面，人们做的较早的工作是希望借助于字典，将源语言直接映射为目的语言，但最终以失败告终。其原因是因为翻译必须建立在理解的基础上才能正确进行。

词的多义性

文法多义性

头语重复使用

成语

语言的理解和语言的生成是机器翻译的基础，这两个问题解决了，机器翻译也就容易实现了。

小结

从地球上第一个生命的出现至今，人类已经经历了6次信息革命。第一次信息革命，语言的产生让信息可以分享；第二次信息革命，文字的出现让信息可以被记录，从而使我们的思想文化得以传承，人类的古代文明也从此有迹可寻。第三次信息革命，信息可以远距离进行传输，随着纸和印刷术的出现古代文明到达了最高峰，同时也深远地影响了政治，经济，文化的发展。第四次信息革命，信息可以远距离实时传输，它和工业革命一样，再为我们世人创造了一个全新的世界，电报，电话的出现，尤其对于军事和经济有着重大的影响。第五次信息革命，电视让信息可以远距离，实时多媒体传输，改变了世界传媒业，也改变了世界政治。物联网的出现开启了第六次信息革命的大门，它让信息远距离，实时多媒体双向交互进行传输。