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《人工智能基礎(chǔ)》考試重點
人工智能的考試重點
參考書目：《人工智能基礎(chǔ)》第二版，高等教育出版社
人工智能定義：（P2,3）
�。▽W(xué)科）是智能科學(xué)中涉及研究、設(shè)計和應(yīng)用智能機器和智能系統(tǒng)的一個分支，而智能科學(xué)是一門與計算機科學(xué)并行的學(xué)科。
（能力）是智能機器所執(zhí)行的通常與人類有關(guān)的職能行為，這些智能行為涉及學(xué)習(xí)、感知、思考、理解、識別、判斷、推理、證明、通信、設(shè)計、規(guī)劃、行動和問題求解等活動。
人工智能的主要學(xué)派和研究的主要方法：（P7，P9）
1、符號主義：主要研究方法是功能模擬方法，通過分析人類認知系統(tǒng)所具備的功能和機能，然后用計算機模擬這些功能，實現(xiàn)人工智能。
2、連接主義：主要研究方法是結(jié)構(gòu)模擬方法，主要是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)間的連接機制與學(xué)習(xí)算法。認為功能、結(jié)構(gòu)和智能行為是密切相關(guān)的，不同的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出不同的功能和行為。
3、行為主義：主要研究方法是采用行為模擬方法，認為功能、結(jié)構(gòu)和智能行為是不可分的，不同行為表現(xiàn)出的功能和不同控制結(jié)構(gòu)。
模式識別定義：(P19)是指計算機代替人類或幫助人類感知模式，是對人類感知外界功能的模擬，研究的是計算機模式識別系統(tǒng)，也就是使一個計算機系統(tǒng)具有模擬人類通過感官接受外界信息、識別和理解周圍環(huán)境的感知能力。
知識表示定義：(P28)是研究用機器表示知識的可行性、有效性的一般方法，是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和控制結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一體，既考慮知識的存儲有考慮知識的使用。知識表示可看成是一組描述事物的約定，以便把人類知識表示成機器能處理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
狀態(tài)空間法定義：（P29）基于解答空間的問題表示和求解方法就是狀態(tài)空間法。
狀態(tài)空間法的要素：（P29)
1、狀態(tài)：表示問題解法中每一步問題狀況的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
2、算符：把問題從一種狀態(tài)變換為另一種狀態(tài)的手段。
3、狀態(tài)空間方法：基于解答空間的問題表示和求解方法，它是以狀態(tài)與算符為基礎(chǔ)來表示和問題求解的。
置換：（P46）一個表達式的置換就是在該表達式中用置換項置換變量。
合一：(P47)尋找項對變量的置換，以使兩個表達式一致，叫做合一。
Mgu：(P47)如果 s 是{Ei}的任一合一者，又存在某一個 s’,使得 {Ei}s={Ei}gs’成立，則稱 g為{Ei}的最通用的合一者，記為mgu
語義網(wǎng)絡(luò)的定義、組成和特點(P48)
定義：是知識的一種結(jié)構(gòu)化圖解表示，他由節(jié)點和弧線鏈線組成。節(jié)點用于表示實體、概念和情況等，弧線用于表示節(jié)點的關(guān)系。
組成：1、詞法部分：決定表示詞匯列表中允許有哪些符號，它涉及各個節(jié)點和弧線。
2、結(jié)構(gòu)部分：敘述符號排列的約束條件，指定各弧線連接的節(jié)點對。
3、過程部分：說明訪問過程，這些過程能用來建立和修正描述，以及回答相關(guān)問題。
4、語義部分：確定與描述相關(guān)的意義的方法即確定有關(guān)節(jié)點的排列及其占用物和對應(yīng)弧線。
特點：1、能把實體的結(jié)構(gòu)，屬性與實體間的因果關(guān)系顯式地和簡明地表達出來，與實體有關(guān)的事實、特征和關(guān)系可以通過相應(yīng)的節(jié)點弧線推導(dǎo)出來。
2、由于在一個節(jié)點中組織與概念相關(guān)屬性和聯(lián)系，因而易于訪問和學(xué)習(xí)概念。
3、表現(xiàn)問題更加直觀，更易于理解，適用于知識工程師與領(lǐng)域?qū)＜覝贤ā?/p>
4、語義網(wǎng)絡(luò)的語義解釋依賴于該結(jié)構(gòu)的推理過程而沒有結(jié)構(gòu)的約定，因而得到的推理不能保證和謂詞邏輯法一樣有效。
5、節(jié)點間的聯(lián)系可能是線狀、樹狀或網(wǎng)狀的，甚至是遞歸狀的結(jié)構(gòu)，是相應(yīng)的知識存儲和檢索可能需要比較復(fù)雜的過程。
圖搜索的一般過程：（P75）
1、建立一個只含有起始節(jié)點S的搜索樹G，把S放到一個叫做OPEN的未擴展節(jié)點表中。
2、建立一個叫做CLOSED的以擴展的節(jié)點表，其初始為空表。
3、LOOP:若OPEN表為空，則失敗退出。
4、選擇OPEN表上的第一個節(jié)點，把它從OPEN表移出并放進CLOSED表中。稱此節(jié)點為n,它是CLOSED表中幾點的編號。
5、若n為一目標節(jié)點，則有解并成功地退出，此解是追蹤圖G中沿著指針從n到S這條路徑而得到的。
6、擴展節(jié)點n，同時生成不是n的祖先的那些后繼節(jié)點的集合M。把M的這些成員作為n的后繼節(jié)點添加到圖G中。
7、對那些未曾在G中出現(xiàn)過的M成員設(shè)置一個通向n的指針。把M的這些成員加進OPEN表。對已經(jīng)在OPEN表上的每一個M成員，確定是否需要更改通到n的指針方向。對已在CLOSED表上的每個M成員，確定是否需要更改圖G中通向它的每個后裔節(jié)點的指針方向。
8、按某一任意方式或按某個試探值，重排OPEN表。
9、GO LOOP.
啟發(fā)式信息的定義與分類：（P82）
定義：進行搜素一般需要某些有關(guān)具體問題領(lǐng)域的特性的信息，叫啟發(fā)式信息。 按用途分為三類：
1、用于確定要擴展下一個節(jié)點，以免像在寬度優(yōu)先或深度優(yōu)先搜素中那樣盲目的擴展。
2、在擴展一個節(jié)點的過程中，用于確定要生成哪一個或哪幾個后繼結(jié)點，以免盲目的同時生成所有可能的節(jié)點。
3、用于確定某些應(yīng)該從搜索樹中拋棄或修剪的節(jié)點。
估價函數(shù)：（P82）
定義：用來估計節(jié)點希望程度的函數(shù)。
一個節(jié)點的的希望程度有幾種不同定義方法，狀態(tài)空間問題中有兩種：一是估算目標節(jié)點到此節(jié)點的距離；另一種方法則認為，解答路徑包括被估價過的節(jié)點，并計算整條路徑的長度或難度。
適應(yīng)度函數(shù)定義：（P92）為了體現(xiàn)個體的適應(yīng)能力，引入了對問題中的每一個個體都能進行度量的函數(shù)，成為適應(yīng)度函數(shù)。
遺傳算法的求解步驟:(P94)
1、初始化種群；
2、計算種群上每個個體的適應(yīng)度值；
3、按由個體適應(yīng)度值所決定的某個規(guī)則選擇將進入下一代的個體；
4、按概率Pc進行交叉操作；
5、按概率Pc進行突變操作；
6、沒有滿足某種停止條件，則轉(zhuǎn)第二部，否則轉(zhuǎn)第七步；
7、輸出種群中適應(yīng)度值最優(yōu)的染色體作為問題的滿意解或最優(yōu)解。
進化算法的定義：（P94）進化算法包括遺傳算法，進化程序設(shè)計，進化規(guī)則和進化策略等，進化算法的基本框架還是簡單遺傳算法所描述的框架，但在進化的方式上有較大的差異，選擇、交叉、變異、種群控制等很多變化。
歸結(jié)原理（消解原理P106）
將普通形式邏輯中充分條件的假言聯(lián)鎖推理形式符號化，并向一階謂詞邏輯推廣的一種推理法則。
消解式：（P109）令L1和L2為原子公式，它們具有相同的謂詞符號，但一般具有不同的變量。已知兩個子句L1∨α和~L2∨β，如果L1和L2具有最一般合一者σ,那么通過消解可以從這兩個父輩子句推到出一個新子句(α∨β)σ ss ,這個新子句叫做消解式。
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