- •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.
2.2.3 Списки
Текст A CAT EATS MICE можно изобразить в виде следующего S-выражения (A.(CAT.(EATS.MICE))).
Поскольку последовательность символов используют часто, в ЛИСПе выделяют специальный тип S-выражения, который называют списком.
Список - частный случай точечной пары.
Список - это S-выражение, которое определяется следующим образом:
<список>:=NIL|(<s-выражение>.<список>)
NIL- атом,использующийся для обозначения пустого списка ().
Определение списка можно переписать, используя понятия "первого элемента" и "хвоста" списка:
<список>::=<пустой список>|(<первый элемент>.<хвост>)
<пустой список>::=NIL
<первый элемент>::=S-выражение
<хвост>::=<список>
Не всякая точечная пара является списком, но любой непустой список можно представить в виде точечной пары.
Пример:
(s1.(s2.(s3. ...(sn.NIL)...)=(s1 s2 ...sn)
Список - последовательность элементов, заключенная в круглые скобки (элемент- атом или список).
Чтобы перейти от точечной записи к линейной,надо просмотреть точечную запись списка и заменить каждую конструкцию ".(" на пробел , а соответствующие им парные скобки удалить.
(A.(CAT.(EATS.(MICE.NIL)))) <==> (A CAT EATS MICE)
NIL
A CAT EATS MICE
Т.о. список - это конечная последовательность элементов, разделенных пробелами и заключенная в круглые скобки.
2.2.4 Арифметические функции языка лисп
Лисп - язык функционального программирования. Функция - это вполне общее понятие в языках программирования. Например, если мы хотим использовать математическое выражение sin(x), то в PL1 мы запишем это так: J=SIN(X),а в ЛИСПе:
(SIN X).
Операция сложения на языке PL1 запишется в форме
x+y,
а на ЛИСПе:
(PLUS X Y).
Мы могли бы записать аналогично в PL1, используя процедуру PLUS(x,y). Но обычно мы этого не делаем, потому что PL1, FORTRAN - алгебраические языки, в которых четыре наиболее употребительных действия (+,-,*,/) обрабатываются специальным образом. Можно использовать функцию в других функциях:
(SIN (SIN X))
(PLUS X (PLUS Y Z)).
Основные арифметические функции:
1).(PLUS x1 x2 ... xn) -> x1+x2+...+xn <->(+ x1 x2 ... xn)
2).(TIMES x1 x2 ... xn)-> x1*x2*...*xn <->(* x1 x2 ... xn)
3).(MIN x1 x2 ... xn) -> минимум
4).(MAX x1 x2 ... xn) -> максимум
5).(DIFFERENCE X Y) -> X-Y <->(- X Y)
6).(QUOTIENT X Y) -> целая часть от (X/Y) <->(/ X Y)
7).(REMAINDER X Y) -> остаток от (X/Y) <->(REM X Y)
8).(DIVIDE X Y) -> (частное.остаток)
9).(EXPT X Y) -> X в степени Y
10).(ADD1 X) -> X+1
11).(SUB1 X) -> X-1
12).(ABS X) -> |X|
13).(MINUS X) -> -X
Функции называются арифметическими,т.к. аргументы- числа. Лисп работает с целыми и вещественными(с фиксированной или плавающей точкой) числами.