
- •1 Основные понятия
- •1.1 Происхождение и понимание термина «искусственный интеллект»
- •1.2 Подходы к пониманию проблемы
- •Тест Тьюринга и интуитивный подход
- •Символьный подход
- •Логический подход
- •Агентно-ориентированный подход
- •Гибридный подход
- •1.3 Модели и методы исследований Символьное моделирование мыслительных процессов
- •Работа с естественными языками
- •Представление и использование знаний
- •Машинное обучение
- •Биологическое моделирование искусственного интеллекта
- •Робототехника
- •Машинное творчество
- •Другие области исследований
- •Современный искусственный интеллект
- •Некоторые из самых известных ии-систем:
- •1.4. Классификация интеллектуальных систем
- •1.5 Методы поиска решений
- •Генетические алгоритмы
- •2. Представление знаний в системах искусственного интеллекта
- •2.1 Представление знаний
- •Формальная (Аристотелева) логика и логика высказываний
- •Как упростить логическую формулу?
- •Как решать логические задачи?
- •Решение логических задач средствами алгебры логики
- •Решение логических задач табличным способом
- •Решение логических задач с помощью рассуждений
- •Логика предикатов
- •3 Логическое программирование на прологе
- •Объекты данных
- •Представление списков
- •Некоторые операции над списками
- •Ограничение перебора
- •Пример Пролог программы
- •4 Логика предикатов второго порядка
- •5. Нечеткая логика
- •Нечеткие множества
- •Основные характеристики нечетких множеств
- •Методы построения функций принадлежности нечетких множеств
- •Операции над нечеткими множествами
- •Наглядное представление операций над нечеткими множествами
- •Свойства операций и
- •Нечеткая и лингвистическая переменные
- •Нечеткие высказывания и нечеткие модели систем
- •Нечеткая база знаний
- •6 Байесовы сети
- •6.1. Простейший логический вывод
- •6.2. Распространение вероятностей в эс
- •6.3. Последовательное распространение вероятностей
- •6.4. Экспертные системы, использующие субъективные вероятности
- •6.5 Байесовские сети доверия как средство разработки эс
- •6.5.1. Основные понятия и определения
- •6.5.2. Пример построения простейшей байесовской сети доверия
- •6.5.3. Процесс рассуждения (вывода) в байесовских сетях доверия
- •6.5.4. Байесовские сети доверия как одно из направлений современных экспертных систем
- •6.6 Сети доверия с условными гауссовскими переменными
- •6.6.1. Непрерывные случайные величины
- •6.6.2. Непрерывные гауссовские переменные
- •6.6.3. Числовые характеристики случайных величин
- •6.6.4. Совместное использование дискретных и непрерывных переменных в байесовских сетях доверия
- •6.6.5. Логический вывод в байесовских сетях доверия с непрерывными и дискретными состояниями
- •6.7 Экспертные системы на основе теории Демстера-Шеффера
- •6.7.1. Предпосылки возникновения новой теории.
- •6.7.2. Основы теории Демстера-Шеффера
- •6.7.3. Меры доверия и правдоподобия в тдш
- •6.7.4. Отличие тдш от теории вероятностей
- •6.7.5. Связь между тдш и классической теорией вероятностей
- •6.7.6. Комбинация функций доверия
- •7 Решатели проблем, основанных на знаниях
- •7.1 Семантические сети
- •7.2 Фреймы
- •7.3 Нейронные сети
- •7.4 Экспертные системы
- •Модель экспертных систем
- •7 Распознание образов Контурный анализ
- •Код Фримена
- •Современные программные и инструментальные средства создания искусственного интеллекта
6.6 Сети доверия с условными гауссовскими переменными
6.6.1. Непрерывные случайные величины
До
сих пор мы предполагали, что каждое из
событий Z характеризуется конечным
множеством состояний
и
вероятностями пребывания в каждом из
них:
Однако во многих случаях события могут принимать любые состояния из некоторого диапазона. Так, например, доходность какого-либо мероприятия может характеризоваться любым числовым значением ожидаемой прибыли.
В этом случае Z будет являться непрерывной случайной величиной, пространством возможных состояний которой будет весь диапазон допустимых её значений:
,
содержащий бесконечное множество точек. При этом уже нельзя говорить о вероятности отдельного состояния, так как при бесконечно большом их числе вес каждого будет равен нулю. Поэтому распределение вероятностей для непрерывной случайной величины определяется иначе, чем в дискретном случае и для их характеристики используются: функции распределения вероятностей; плотности распределения вероятностей.
Функция
распределения вероятностей F(x) определяет
вероятность того, что значения случайной
величины z не превзойдут некоторого x,
то есть
Эта
функция обладает такими свойствами,
как: F(x) - неубывающая функция,
,
.
Общий вид функции, удовлетворяющий
отмеченным свойствам, графически можно
представить в виде, аналогичном
приведенному на рис.8.1. Зная функцию
распределения вероятностей можно
вычислить вероятность того, что значение
случайной величины z окажется внутри
малого интервала от x до
Первый
сомножитель в правой части последнего
выражения есть значение вероятности,
приходящаяся на единицу длины участка
.
Предел этого отношения при
представляет
собой производную функции распределения
и
называется плотностью распределения
вероятностей. Отметим основные свойства
функции f(x):
a).
т.е.
интеграл плотности распределения
вероятностей даёт вероятность того,
что случайная величина z принимает
значения, лежащие в интервале от a до
b;
б).
откуда
следует, что площадь, ограниченная
кривой f(x) и осью абсцисс, всегда равна
единице.
6.6.2. Непрерывные гауссовские переменные
Непрерывной гауссовской переменной будем называть случайную величину, подчиняющуюся нормальному (или гауссовскому) закону распределения, который характеризуется функцией распределения плотности вероятности вида:
Нормальное распределение:
определяется
параметрами m и
,
называемыми математическим ожиданием
и среднеквадратическим отклонением;
обычно
обозначается
и имеет график распределения вероятности вида, аналогичному приведенному на рис.8.2.
Рис.8.2. Графики плотности распределения вероятностей гауссовских переменных
В случае нормального распределения выражение вида:
позволяет определить вероятность того, что случайная величина попадает на заданный интервал вещественной оси (a, b). Нормальный (или гауссовский ) закон распределения является одним из наиболее важных и широко распространенных законов распределения случайных величин, так как он наиболее часто встречается на практике; является предельным законом, к которому приближается ряд других законов распределения при весьма часто встречающихся типовых условиях.