- •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.
5.2 Особенности программирования на пролоГе
Пролог - язык программирования, используемый для решения задач, сводимых к объектам и отношениям между объектами. Программирование на Прологе состоит из следующих этапов:
Объявления некоторых фактов об объектах и отношениях между ними.
Определения некоторых правил об объектах и отношениях между ними.
Формулирование вопросов об объектах и отношениях.
Т.е. любая программа на языке ПРОЛОГ содержит 3 раздела:
Раздел задания фактов.
Раздел определения правил.
Задание ЦУ.
Как уже отмечалось, пролог использует принцип резолюции и базируется на использовании специальных дизъюнктов, имеющих не более одного положительного литерала, т.е. дизъюнктов Хорна трех типов (факты, правила, целевые утверждения).
Факт -то, что является безусловно истинным. Факт - предикат с конкретными значениями аргументов(т.е. высказывание). Факт "Джону нравится Мэри" на Прологе запишется:
like(john,mary).
При записи фактов существуют следующие правила:
- имена отношений и объектов начинаются со строчной буквы.
- формат записи отношения:
<имя отношения>(<список имен объектов>).
- каждый факт заканчивается точкой.
Совокупность фактов образует в ПРОЛОГе БД:
like(john,football).
like(john,coffee).
like(mary,work).
like(mary,books).
like(mary,kitchen).
like(john,books).
Имея совокупность некоторых фактов, можно обращаться к Прологу с вопросами. Вопрос записывается аналогично факту, но перед ним ставится специальный знак:
"Нравится ли Джону кофе ?"
?- like(john,coffee).
yes
В Прологе, как и в других языках, могут применяться переменные. Их имена начинаются с заглавной буквы или символа подчеркивания.
" Что нравится Джону ?"
?- like(john,X).
X=football
X=coffee
X=books
yes
В таком случае, Пролог просматривает БД в поисках факта, сопоставимого с запросом, и выдает такие факты в том порядке, в котором они вводились.
" Что нравится и Джону и Мэри ?"
?- like(john,X),like(mary,X).
X=books
yes
Правила -это объекты, которые являются условно-истинными.
" Джону нравится что-то, если это нечто нравится Мэри"
like(john,X) :- like(mary,X).
sister(X,Y) :- women(X),parents(X,Y).
5.3 Задача преобразования предложений\
Пусть дано некоторое предложение, которое м. являться вопросом.
Are you a computer?
I am not a computer!!!
Do you know frеnch?
No, I know germany!
Напишем такую программу( _прг .).
convert(X,Y) -где X-входное предложение
Y-выходное
Запишем правило, которое определяет предикат "convert":
convert([],[]).
convert([H|T],[Y|Z]) :-
change(H,Y),
convert(T,Z).
change(you,I).
change(do,no).
change(are,[am not]).
change(franch,germany).
change(X,X). - все, что не описано в БД покрывается этим
фактом.
?- convert([you,are,a,computer],W).
1).H<--you T<--[are,a,computer] W<--[Y|Z]<--[I|Z]
2).H'<--ar T'<--[a,computer]
Z'<--[Y|Z]<--[I|[am,not,[Z]]]
3).H''<--a T''<--[computer]
Z''<--[Y|Z]<--[I|[am,not,[a,[Z]]]]
4).H'''<--computer T'''<--[]