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1、第二章知识表示知识表示技术谓词表示法状态空间表示法与或树表示法产生式表示法语义网络表示法框架表示法1数据是对信息的表示2.1知识表示技术概述数据:符号或符号的组合信息:不同数据组成的某种结构知识:对信息进行智能性加工所形成的对世界规律性的认识e.g.Videos信息是对的数据解释2知识在人脑中的表示、存储和使用机理仍然是一个尚待揭开的迷.3知识以形式化的方式表示,并供计算机自动处理,已经发展为较成熟的技术——知识表示技术。4知识表示知识表示是指用一些约定的符号把知识编码成一组计算机可以接受的数据结构。52.2谓词逻辑的知识表
2、示法61) John不是学生。¬Student(x)¬Student(John)2) Sue的长辈是Bill或George。Parent(x,y)x的长辈是y。Parent(Sue,Bill)∨Parent(Sue,George)谓词复习73)Bill至少有一个表兄弟。Cousin(y,x)y有表兄弟x。Male(x)(x)Cousin(Bill,x)∧Male(x)4)所有机器人都是灰色的。Color(x,y)x颜色是y。Robot(x)(x)[Robot(x)∧Color(x,Gray)]85(1)这是……Is(x)
3、X=hatX=broomX=umbrellaX=PlugX=threeballsX=FlowerVedio95(2)蛇吞……Snake-swallow(x)X=elephantX=octopusX=UFOX=rabbitX=Threeplanets10错觉11所有的圆盘都在转动。F1213左画面是两排酒杯。F/T右画面是一老太太。T/F14例1:机器人搬运ABCBCA问题:1.初始状态时,机器人在C处,A、B是桌子,A上有一盒子。2.最后要达到的状态是,机器人将盒子从A搬到B,再返回到C。15ABCBCAABCABCABCB
4、CA①②③④⑤⑥机器人搬运规划16相关的谓词定义13个对象状态描述机器人(位置、手)、桌子(空否)、盒子(在桌子上、在机器人手上)HANDEMPTY(x): x手中是空的HOLD(x,y): x手中拿着yAT(x,y): x在y处CLEAR(y): x上是空的TABLE(y):x是桌子ON(x,y): x在y之上例如:机器人(位置)AT(robot,C), AT(robot,A)^Table(A),AT(robot,B)^Table(B)机器人(手)HANDEMPTY(robot),HOLD(robot,box)ABC17相
5、关的谓词定义2对象状态描述机器人(位置、手)、桌子(桌子空否)、盒子(在桌子上否)HANDEMPTY(x): x手中是空的HOLD(x,y): x手中拿着yAT(x,y): x在y处CLEAR(y): x上是空的TABLE(y):x是桌子ON(x,y): x在y之上3个机器人操作描述GOTO(x,y): 从x走到y的旁边SETDOWN(x): 在x处放下盒子PICKUP(x):在x处拿起盒子ABC18初始状态与目标状态谓词表示:初始状态谓词表示:AT(ROBOT,C)∧HANDEMPTY(ROBOT)∧TABLE(B)∧CL
6、EAR(B)∧TABLE(A))∧ON(BOX,A)目标状态谓词表示:AT(ROBOT,C)∧HANDEMPTY(ROBOT)∧TABLE(A)∧CLEAR(A)∧TABLE(B)∧ON(BOX,B)BCAABC19ABCABCROBOT行动规划操作条件检查1操作GOTO(X,Y)黑色为操作红色为条件①②操作条件AT(ROBOT,C)操作GOTO(C,A)20ABCROBOT行动规划操作条件检查2操作PICKUP(X)黑色为操作红色为条件③操作条件AT(ROBOT,A)∧TABLE(A)∧ON(BOX,A)∧HANDEMPT
7、Y(ROBOT)操作PICKUP(A)21BCAROBOT行动规划操作条件检查3操作条件AT(ROBOT,B)∧TABLE(B)∧CLEAR(B)∧HOLD(ROBOT,BOX)操作SETDOWN(B)⑤操作SETDOWN(X)22操作条件检查及操作后状态改变例1抓取操作条件:机器人手中是空的∧box在桌子A上∧机器人在A处抓取操作后器人手中拿着box∧A桌子上是空的∧机器人在A处ABBA23操作条件检查及操作后状态改例2放下box机器人手中拿着box∧B桌子上是空的∧机器人在B处-放下操作后机器人手中是空的∧box在桌子B
8、上∧机器人在B处BABA24小结1.问题分析问题的状态与实现状态转移的操作,及问题求解规划.2.状态、操作谓词表示/描述3.问题求解过程谓词表示/描述25状态1:AT(ROBOT,C)∧HANDEMPTY(ROBOT)∧TABLE(A)∧TABLE(B)∧CLEAR(B)∧ON(BOX,A