- •1 Общая характеристика дисциплины
- •1.1 Значение дисциплины ии
- •1.2 Понятие "искусственный интеллект"
- •1.3 Краткая история развития ии
- •1.4 Классификация систем ии
- •Представления знаний - центральная проблема ии.
- •Компьютерной лингвистики, решение которой обеспечивает процесс естественно- языкового общения с эвм и процесс автомтического перевода с иностранных языков.
- •Компьютерной логики, имеющей особо важное значение для развития экспертных систем, поскольку ее цель – моделирование человеческих рассуждений.
- •1.5 Основные направления развития ии
- •2Языки систем искусственного интеллекта
- •2.1 Общие сведения о языках сии
- •2.2 Язык лисп
- •2.2.1 Алфавит
- •2.2.2 Атомы и точечные пары
- •2.2.3 Списки
- •2.2.4 Арифметические функции языка лисп
- •2.2.5 Функции setq и quote
- •2.2.6 Функции car и cdr
- •2.2.7 Композиция функций саr и cdr.
- •2.2.8 Пустой список
- •2.2.9 Функция cons
- •2.2.10 Логические значения и предикаты
- •2.2.11 Предикаты атом и eq
- •2.2.12 Предикат null
- •2.2.13 Предикаты, классифицирующие атомы
- •2.2.14 Арифметические предикаты сравнения
- •2.2.15 Операции над строками битов
- •2.2.16 Функция cond
- •2.2.17 Определяющее выражение функции
- •2.2.18 Определяемые функции
- •2.2.19 Рекурсивные функции
- •2.2.20 Prog- механизм.
- •2.3 Обращение (инверсия) списков
- •2.4 Вычисление факториала числа
- •2.5 Вычисление длины списка
- •2.6 Вычисление длины списка и его подсписков
- •2.7 Соединение списков
- •2.8 Удаление элемента из списка
- •2.9 Функция, вычисляющая список общих элементов двух списков
- •2.10 Функция, объединяющая два списка и не включающая повторяющиеся элементы
- •2.11 Ассоциативные списки
- •2.12 Функции, изменяющие значения указателей
- •2.13 Функции read и print
- •2.14 Функция eval
- •3 Представление задач и поиск решений
- •3.1 Представление задач в пространстве состояний
- •3.2 Сведение задачи к подзадачам
- •3.3Представление задач в виде доказательства теорем
- •3.4 Поиск решения в пространстве состояний
- •3.5 Алгоритм поиска в ширину
- •3.6 Алгоритм поиска в глубину
- •3.7Алгоритм равных цен
- •3.8 Алгоритмы эвристического (упорядочного) поиска
- •3.9 Поиск решения задачи, при сведении задачи к подзадачам
- •3.10 Представление знаний
- •3.10.1 Продукционные системы
- •3.10.2Семантические сети
- •3.10.3 Представление знаний фреймами
- •3.11 Сопоставление с образцом
- •3.11.1 Функции Mapcad, Apply и Funcall
- •3.11.2 Свойства Атомов
- •3.11.3 Функция сопоставления с образцом
- •3.11.4 Присваивание значений при сопоставлении с образцом
- •3.11.5 Функции Explope, Compress, AtomCar, AtomCdr
- •3.11.6 Задание ограничений при сопоставлении с образцом
- •3.12 Программная реализация лисп - машин
- •3.12.1 Структура памяти лисп - машины
- •3.12.2 Диалекты языка лисп
- •3.12.3 Аппаратная реализация языка лисп
- •4 Математические основы логического вывода
- •4.1 Решение задач с помощью доказательства теорем
- •4.2 Тождественные преобразования при доказательстве теорем
- •4.3 Принцип резолюции
- •4.4Примеры применения принципа резолюции
- •4.5 Система управления роботом strips.
- •5Решение задач искусственного интеллекта на языке пролог
- •5.1 Применение метода доказательства теорем в системе пролог
- •5.2 Особенности программирования на пролоГе
- •5.4 Арифметические предикаты
- •5.5 Предикаты управления возвратом
- •5.6 Программа вычисления квадратного корня
- •5.7 Вычисление n!
- •5.8 Область действия предиката отсечения
- •5.9 Отрицание на пролоГе
- •5.10 Определение структур управления
- •5.11 Организация циклов в языке пролог
- •5.11.1 Цикл repeat-fail
- •5.11.2 Сопоставление цикла с возвратом и рекурсии
- •5.12 Операторная запись.
- •5.13 Ввод-вывод в системе пролог
- •5.13.1 Предикаты ввода-вывода символов
- •5.13.2 Предикаты ввода-вывода термов
- •5.13.3 Примеры применения предикатов ввода-вывода
- •5.14 Предикат name
- •5.15 Предикаты проверки типов термов
- •5.16 Создание и декомпозиция термов
- •5.17 Предикаты работы с базой данных .
- •5.18 Бинарные деревья
- •5.18.1 Построение бинарного дерева
- •5.18.2 Преобразование списка в упорядоченное дерево
- •5.18.3 Преобразование дерева в список
- •5.18.4 Удаление элемента из дерева
- •5.18.5 Поиск в глубину
- •5.18.6 Поиск в ширину
- •5.19 Поиск решений в игровых программах.
- •5.20 Обратное усечение дерева.
2.12 Функции, изменяющие значения указателей
Определим функцию, заменяющую в списке Z первое вхождение s-выражения A на s-выражение B.
(DEFUN LSUBLIS (A B Z)
(COND ((NULL Z) NIL)
((EQUAL (CAR Z) A)(CONS B (CDR Z)))
(T (CONS (CAR Z)(LSUBLIS 'A 'B (CDR Z)))))
Эта функция не только меняет А на В, но и копирует все остальные элементы списка Z. в результате ее работы создается новый список, в котором А заменено на S-выражение В. При этом исходный список остается неизменным. Причем, функция заменяет в списке Z только первое вхождение A на B.
Пример:
Пусть Z=(X Y P), тогда
(LSUBLIS 'Y 'A Z)->(X A P)
Было: Стало:
копирует
Х (CONS) Х
У А
Р Р
Но сам список Z не изменился и в памяти создалось две структуры. Вместо того, чтобы создавать новую структуру можно было сослаться на новый элемент.
Для изменения указателей используют функции:
(RPLACA arg1 arg2)
и
(RPLACD arg1 arg2),
где arg1- точечная пара, arg2- s-выражение.
RPLACA меняет указатель на первый элемент точечной пары, RPLACD- на второй. Изменение указателей влечет изменение значения переменной.
Пример:
(A.B) Z
(RPLACA Z 'Y) ->(1) (Y.B)
Т.о. будет не только вычислено значение (Y.В), но и изменено значение Z на (Y.В). Теперь если применить RPLACD, то:
(RPLACD Z 'X) ->(2) (Y.X), а не (A.X)
Определим теперь функцию RSUBLIS, используя вышеописанное.
(DEFUN RSUBLIS (A B Z)
(COND ((NULL Z) NIL)
((EQUAL (CAR Z) A)(RPLACA Z 'B))
(T (RSUBLIS 'A 'B (CDR Z)))))
Теперь вторая структура не создается и сама функция RSUBLIS работает быстрее, т.к. не вызывается функция CONS. Функциями RPLACA и RPLACD следует пользоваться весьма осторожно, в т.ч. и потому, что они могут менять не только данные, но и тела функций, также являющихся S-выражениями.
2.13 Функции read и print
Предназначены для перевода данных из внешнего представления во внутреннее и наоборот.
Функция READ не имеет аргументов и приводит выражения из той формы, в которой их записывает программист, к виду, в котором они хранятся. Функция READ читает данные из стандартного файла LISPIN или INPUT. Ее значением служит очередное S-выражение из читаемого файла.
(Read) – вызов.
Пример
(SetQ A (Read))
По умолчанию считается, что файлы LISPIN или INPUT связаны с консолью.
Функция PRINT выводит данные в стандартный файл LISPOUT или Output. Имеет один аргумент.
(Print e)
Вычисляет значение своего аргумента, переводит его во внешнее представление и печатает этот перевод. Значение функции совпадает со значением аргумента. В принципе, программист может обойтись и без этих функций, но иногда они полезны для упрощения программы, для печати промежуточных результатов или отладочной программы.
Функция, открывающая файлы для чтения или записи:
(OPEN <имя файла> <режим>)
Режимы- INPUT, OUTPUT.
Имя- логическое, его необходимо заранее связать с физическим именем.
Пример:
(OPEN (QUOTE TEST) (QUOTE INPUT))
Чтобы переназначить входной поток данных используют функцию RDS, выходной- WRS. Форматы:
(RDS <имя файла>),
(WRS <имя файла>).
Для обратного переключения:
(RDS NIL),
(WRS NIL).
Закрытие файла:
(CLOSE <имя файла>).
