人工智慧
第一章緒論
1、智慧型（intelligence）人的智慧型是他們理解和學習事物的能力，或者說，智慧型是思考和理解能力而不是本能做事能力。
2、人工智慧（學科）
人工智慧研究者們認為：人工智慧（學科）是電腦科學中涉及研究、設計和應用智慧型機器的乙個分支。它的近期主要目標在於研究用機器來模仿和執行人腦的某些智力功能，並開發相關理論和技術。
3、人工智慧（能力）
人工智慧（能力）是智慧型機器所執行的通常與人類智慧型有關的智慧型行為，這些智慧型行為涉及學習、感知、思考、理解、識別、判斷、推理、證明、通訊、設計、規劃、行動和問題求解等活動。
4、人工智慧：就是用人工的方法在機器上實現的智慧型，或者說，是人們使用機器模擬人類的智慧型。
5、人工智慧的主要學派：
符號主義：又稱邏輯主義、心理學派或計算機學派，其原理主要為物理符號系統（即符號作業系統）假設和有限合理性原理。代表人物有紐厄爾、肖、西蒙和尼爾遜等。
連線主義：又稱仿生學派或生理學派，其原理主要為神經網路及神經網路間的連線機制與學習演算法。
行為主義：又稱進化主義或控制論學派，其原理為控制論及感知—動作模式控制系統。
6、人類認知活動具有不同的層次，它可以與計算機的層次相比較，見圖
人類計算機
認知活動的最高層級是思維策略，中間一層是初級資訊處理，最低層級是生理過程，即中樞神經系統、神經元和大腦的活動，與此相對應的是電腦程式、語言和硬體。
研究認知過程的主要任務是探求高層次思維決策與初級資訊處理的關係，並用電腦程式來模擬人的思維策略水平，而用計算機語言模擬人的初級資訊處理過程。
7、人工智慧研究目標為：
1、更好的理解人類智慧型，通過編寫程式來模仿和檢驗的關人類智慧型的理論。
2、創造有用和程式，該程式能夠執行一般需要人類專家才能實現的任務。
一般來說，人工智慧的研究目標又可分為近期研究目標和遠期研究目標兩種。兩者具有不可分割的關係，一方面，近期目標的實現為遠期目標研究做好理論和技術準備，打下了必要的基礎，並增強人們實現遠期目標的信心。另一方面，遠期目標則為近期目標指明了方向，強化了近期研究目標的戰略地位。
8、人工智慧研究的基本內容：（1）認知建模；（2）知識表示；（3）知識推理；（4）知識應用；（5）機器感知；（6）機器思維；（7）機器學習；（8）機器行為（9）智慧型系統構建
9、人工智慧研究的主要方法：
（1）、功能模擬法（2）、結構模擬法（3）、行為模擬法（4）、整合模擬法
10、人工智慧研究和應用領域：
（1）計算智慧型（2）專家系統（3）機器學習（4）機器視覺（5）神經網路
第二章知識表示方法
1、人工智慧課程三大內容：
知識表示；知識推理；知識應用。
2、知識表示方法：（9種）
重點掌握這4種：狀態空間法，謂詞演算法，產生表示法，語義網路法（重點），
問題歸約法、框架表示、物件導向表示、劇本表示和過程表示。
3、狀態空間法
狀態空間法三要點：
1 狀態：表示問題求解法中每一步問題狀況的資料結構；
2 算符：把問題從一種狀態變換為另一種狀態的手段；
3 狀態空間方法：基於解答空間的問題表示和求解方法，它是以狀態與算符為基礎來表示和求解問題的。（看p29的圖2.2）
4、問題歸約法（與或圖表示）
有圓弧的表示「與」，無圓弧的表示「或」
或節點：只要解決某個問題就可以解決其父輩問題的節點集合，如圖中（m\n\h）.
與節點：只有解決所有子問題，才能解決其父輩問題的節點八集合，如圖中（b,c）和（d,e,f）各個節點之間用一段小圓弧連線標記。
5、謂詞邏輯法
（1）連詞
a、合取：就是用連詞（∧）把幾個公式連線起來而構成的公式。相當於「與」
b、析取：就是用連詞（∨）把幾個公式連線起來而構成的公式。相當與「或」
c、蘊涵：（→）表示「如果….那麼」的語句。
d、非：表示否定，用符號（~，）表示。
（2）量詞
a、全稱量詞：若乙個原子公式p（x），對於所有可能變數x都具有t值，則用（）表示。
b、存在量詞：若乙個原子公式p（x），至少有乙個變元x，可使p（x）為t值，則用
（）p（x）表示。
6、置換與合一
（1）置換
例2.2表示式p[x,f(y),b]的4個置換為
s1=(出現x和y的地方，分別z和w替換，下同)
s2=s3=s4=用es來表示乙個表示式e 用置換s所得到的表示式的置換。於是，可得到p[x,f(y),b]的4個置換的例，如下：
p[x,f(y),b]s1＝p[z,f(w),b]
p[x,f(y),b]s2=p[x,f(a),b]
p[x,f(y),b]s3=p[q(z),f(a),b]
p[x,f(y),b]s4=p[c,f(a),b]
（2）合一
例2.3表示式集的合一者為s=
因為 p[x,f(y),b]s=p[x,f(b),b]s=p[a,f(b),b]
即s使表示式成為單一形式 p[a,f(b),b]
7、二元語義網路的表示
（1）語義網路的組成：詞法部分；結構部分；過程部分；語義部分。
例，所有的燕子（swallow）都是鳥（bird）。
建立兩個節點swallow和 bird，分別表示燕子和鳥。兩個節點以「是乙個」（isa）鏈相連，如圖一，如果再希望表示小燕（xiaoyan）是乙隻燕子，那麼，只需要在語義網路上增加乙個節點（xiaoyan）和一根isa鏈。如圖二
isa圖一isa
圖二除了按分類學對物體進行分類以外，人們通常需要表示有關物體性質的知識。假設希望表示小燕子有乙個巢（nest）這個事實，那麼，可用所有權連（owns）連到表示是小燕子的巢的節點巢－１（nest－１）。巢－１是巢中的乙個，即nest節點表示物體的各類，而nest－１表示這種物體中的乙個例子。
如下圖isa（2）語義網路中的推理過程主要有兩種：繼承和匹配。
（3）3種繼承過程：①值繼承；②「如果需要」繼承；③「預設」繼承。
值繼承：除了isa鏈以外，另外還有一種ako（是某種）鏈也可被用於語義網路中的描述或特性的繼承。ako是a-kind-of的縮寫。
第三章確定性推理
1、盲目搜尋（無資訊搜尋）：圖搜尋策略 、寬度優先搜尋、深度優先搜尋、等代價搜尋。
2、寬度優先搜尋和深度優先搜尋的優缺點：並作圖（簡答題）
寬度優先搜尋：這種搜尋是從上到下逐層進行的，在對下一層的任一節點進行搜尋之前，必須先搜尋完上層的所有節點。它是圖搜尋一般過程的特殊情況，實際是將open表作為「先進先出」的佇列進行操作。
並能夠保證在搜尋樹種找到一條通向目標節點的最短途徑；這顆搜尋樹提供了所有存在的路徑（缺點：如果沒有路徑存在，那麼對有限圖來說，該演算法失敗退出；對於無限圖來說，則永遠不會終止。）
深度優先搜尋：首先擴充套件最新產生的（即最深的）節點，深度相等的節點可以任意排序。其中起始節點（即根節點）的深度為0，任何其他節點的深度等於其父輩節點深度加上1。
深度優先搜尋可能會使搜尋過程沿著無益的路徑擴充套件下去，造成路徑太長，即使應用了深度界限來避免該問題，但所求得的解答路徑並不一定就是最短路徑。
啟發式搜尋：（盲目搜尋的不足：效率低，耗費過多的計算空間與時間）
（1）啟發式搜尋策略：用估價函式（evaluation function）來估算節點希望程度（promise）
（2）有序搜尋；（3）a*演算法
新的智慧型搜尋演算法：遺傳演算法、模擬退火演算法和免疫演算法
3、謂詞演算公式可以化成乙個子句集的變換過程步驟：（1）消去蘊涵符號（2）減少否定符號轄域（3）對變數標準化（4）消去存在量詞（5）化為前束形（6）把母式化為合取正規化（7）消去全稱量詞（8）消去連詞符號^（9）更換變數名稱
4、(題4—4)基於規則的演繹系統和產生式系統，均有兩種推理方式：正向推理和逆向推理
正向推理：從if部分向then部分推理的過程，它是從事實或狀況向目標或動作進行操作的。
逆向推理：從then部分向if部分推理的過程，它是從目標或動作向事實或狀況進行操作的。
5、規則演繹系統：
（1）正向規則演繹系統
（2）逆向規則演繹系統
（3）雙向規則演繹系統
6、產生式的基本形式
（4） （1）產生式規則是一種因果關係或推理關係，通常形式如下：
（5） if p then q (如果p則q) 或者p→q
（6） 其中，p稱為條件、前向或產生式的左邊，q稱為操作、結果或產生式的右邊。其還可以是「如果p被滿足，則可推出結論q，或應該執行操作q」。
（7） （2）產生式推理
（8） 如果已有產生式規則 p→q
（9） 並且觀察到p，或者知識庫中已p，則可得得到結論q，或執行操作q。
（10）這種推理的乙個關鍵之處是如何有效解決規則匹配的衝突問題。
7、產生式系統的推理方式分為（按搜尋方向）：
（1）正向推理
（2）反向推理
（3）雙向推理
第四章非經典推理
1、不確定性推理：在推理過程中所使用的知識、證據等有不確定性。
第五章計算智慧型
1、人工神經網路
人工神經網路（ann）或模擬神經網路是由人工神經元組成的，可把人工神經網路看成是以處理單元（pe）為節點、用加權的向弧（鏈）相互連線而成的有向圖。它的三層結構：輸入層、輸出層、隱層。
2、模糊計算
3、遺傳演算法是**和自然選擇機理，通過人工方式所構造的一類搜尋法，從某種程度上來說遺傳演算法是對生物進化過程的數學方式**。
遺傳演算法的基本原理：
a、編碼與解碼：將問題結構變換為位串形式編碼表示的過程叫編碼；反之，將位串形式編碼表示變換為原問題結構的過程叫解碼。位串形式編碼表示稱為染色體或個體。
b、適應度函式：為了體現個體的適應能力，引入了對問題中的每乙個個體都能進行度量的函式，稱為適應度函式。
c、遺傳操作：主要有三種（選擇、交叉、變異）
選擇操作也叫複製操作，根據個體的適應度函式值所度量的優劣程度決定它在下一代是被淘汰還是被遺傳。
人工智慧複習1204
人工智慧 電腦科學中涉及研究 設計和應用智慧型機器的乙個分支，是智慧型機器所執行的與人類智慧型有關的各種功能。研究目標 近期 實現機器智慧型遠期 製造智慧型機器 本質 研究如何製造出人造的智慧型機器或智慧型系統，來模擬人類的智慧型活動，以延伸人們智慧型的科學。研究內容 機器感知 機器思維 機器推理 ...
人工智慧作業
迷宮問題 姓名 學號 20102769 班級 計1005 一 實驗內容 利用a 演算法，程式設計求解 迷宮問題 二 實驗要求 1 程式語言不限，源程式要列印輸出，不得上交手寫源程式 2 給出程式執行結果 3 其他方面可以自行發揮，包括演算法分析，題目理解，流程圖和程式設計心得等 4 上交作業在封面上...
人工智慧原理
北京華嘉物聯網國際學院 課程教學大綱 課程名稱 人工智慧 適用專業 2013級物聯網開發專業 課程類別 專業課 人工智慧 課程教學大綱 一 課程性質 人工智慧 是學院物聯網開發專業的專業課，也是物聯網開發專業教學計畫中的一門重要專業課。二 課程目標 人工智慧 教學目標在於通過對人工智慧課程的學習與研...