文档介绍：Artificial Intelligence Artificial Intelligence Artificial Intelligence 第二章产生式系统? 产生式系统概述? 问题的表示? 控制策略分类? 产生式系统的类型 Artificial Intelligence Artificial Intelligence Artificial Intelligence 产生式系统概述?在自然界的各种知识单元之间存在着大量的因果关系。这是前提和结论之间的关系,可用产生式(或称规则)来表示。产生式也称作规则,或产生式规则。?产生式(规则):前提和结论之间的关系式。?表示形式:前提?结论?例: 1. 如果获得学士学位?就有资格考取硕士研究生? 2. 如果获得学士学位?成绩名列前茅?德育优良?就有?资格推免上硕士研究生?事实:无需前提条件的产生式,可用于表示已知的事实。?表示形式: ?事实 Artificial Intelligence Artificial Intelligence Artificial Intelligence 产生式系统的基本结构?三个基本部分:综合数据库、产生式规则、控制系统。?1、综合数据库是产生式使用的主要数据结构,它用来表述问题状态或有关事实,对应于表示问题的说明式知识。?2、一组产生式规则构成了规则库,每一条规则形如:? if 条件 then 行动或 if 前提 then 结论?例如? 1 : if 某动物有羽毛 then 该动物是鸟类? 2 : if 某动物是鸟 and 有长脖子 and 有长腿 and 不会?飞 then 该动物是鸵鸟(前提…结论) ? 3 : if 老虎在铁笼中 and 鸡在同一铁笼中 and 老虎饿?了 then 老虎吃掉这只鸡(条件……行动) Artificial Intelligence Artificial Intelligence Artificial Intelligence ?3、控制系统是规则的解释程序,它规定了选择一条可用规则的原则和规则使用的方式 (推理方向),并根据综合数据库的信息,控制求解问题的过程。?4、产生式系统的特点: ?相对固定的格式:均由左、右两部分组成?知识的模块化:知识元、元知识、高阶元知识;知识的模块化使得知识库(规则)的补充和修改变得非常容易。?相互影响的间接性: “数据驱动”,是通过修改数据库来间接实现。?机器可读性:机器识别产生式、语法检查和某种程度上的语义检查 Artificial Intelligence Artificial Intelligence Artificial Intelligence 产生式系统的基本过程?基本算法如下: ?过程 PRODUCTION ? 1 . DATA ?初始数据库? 2 . Until DATA 满足结束条件之前, do :(匹配) ? 3 . Begin ? 4 .在规则集中,选一条可应用于 DATA 的规则 R(选?择) ? 5 . DATA ? R 应用到 DATA 得到的结果(执行) ? 6 . End ?上述过程是“匹配、选择、执行”的循环过程。 Artificial Intelligence Artificial Intelligence Artificial Intelligence 问题的表示?用产生式系统求解问题,就是把一个问题的描述转化成产生式系统的三个部分。其中问题的表示(即综合数据库和规则集的描述)对问题的求解有很大的影响。?常用方法有两个:状态空间法和问题归约法。?状态空间法:找出所求问题的各种状态,通过对可能的状态空间的搜索求得一个解。( PRODUCTION 过程) ?问题归约法:在解决一个较为复杂的问题时,我们可把问题分解为一些较为简单的子问题,通过对各个子问题解答的搜索求得原问题的解答。( SPLIT 过程) Artificial Intelligence Artificial Intelligence Artificial Intelligence 状态空间法?状态空间可用三元组( S,O,G)来描述, S状态集合。状态是某种事实的符号或数据,任何类型的数据结构都可以描述问题的状态。起始状态 S0 表示 S的一个非空子集,它是问题的现状或已知条件;目标状态 G也是 S的一个非空子集,它可以是一个或多个要达到的目标,也可是对某些状态性质的描述。 O是操作算子(规则) 集,利用它将一个