最新人工智能原理ch61ppt课件.ppt

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1、人工智能原理ch616.1产生式系统产生式系统首先是由波斯特(Post)于1943年提出的产生式规则而得名的。6.1.1产生式系统的组成产生式系统由三个部分组成：总数据库、产生式规则和控制策略产生式规则是一个以“如果满足这个条件，就应当采取某些操作”形式表示的语句。如：如果某种动物是哺乳动物，并且吃肉。那么这种动物被称为食肉动物。在产生式系统的执行过程中，如果某条规则的条件满足了，那么，这条规则就可以被应用。也就是说，系统的控制部分可以执行规则的操作部分。产生式的两边（条件、结果）可用谓词逻辑、符号和语言的形式，或用很复杂的过程语

2、言来表示。(3)规则排序如果规则编排的顺序就表示了启用的优先级，则称之为规则排序。(4)数据排序把规则条件部分的所有条件按优先级次序编排起来，运行时首先使用在条件部分包含较高优先级数据的规则。(5)规模排序按规则的条件部分的规模排列优先级。优先使用被满足的条件较多的规则。(6)就近排序把最近使用的规则放在最优先的位置。不同的系统，可使用上述这些策略的不同组合。3.操作操作就是执行规则的操作部分，经过操作以后，当前数据库将被修改。然后，其它的规则有可能被触发和启用。6.1.2产生式系统示例1.用于综合的产生式系统用于食品装袋的综合系

3、统BAGGER正向链接推理的产生式系统（从事实到目标）。这个系统的功能是把食品装入包装袋。超级市场、网上购物、自动装袋、机器人系统。整个装袋过程，可以分成以下几个阶段，或上下文。(1)核对定货首先核，是否有遗漏，建议增加新食品。(2)大件物品装袋先装入大件物品，如有大件瓶装物品应首先装入。(3)中件物品装袋其次装入中件物品，如有冰激凌，先装入冷冻口袋。(4)小件物品装袋把小件物品装入有空位的地方。BAGGER系统采用上下文限制的控制策略，不同的规则只适用于不同的阶段。在各阶段可用规模排序策略进行冲突解决。数据库、知识库中除规则外，

4、还记录存放有关的当前状况（每个口袋所装物品的信息），有关物品的情况（大小、容器）。假定开始处于订货阶段，待装袋物品有：点心（2）、面包、炸土豆片、果酱、冰激凌、可乐大中中小中大硬纸盒塑袋塑袋罐硬纸盒瓶B1：如在核对阶段有一袋炸土豆片、没有软饮料则增加一瓶可乐（面包、黄油）B2：如在核对阶段则结束核对阶段、进入大件装袋阶段B3：如在大件装袋阶段有一大件要装、有一瓶要装有一口袋，己装大件少于6则把瓶装入B4：如在大件装袋阶段有一大件要装、有一口袋，己装大件少于6则把该大件装入B5：如在大件装袋阶段有一大件要装则启用一新口袋,装入该大件

5、B6：如在大件装袋阶段则结束大件装袋阶段、进入中件装袋阶段中件装袋、小件装袋阶段有相应规则，按匹配、冲突解决、操作步骤进行，直至待装物为0。2.用于分析的产生式（动物识别系统IDENTIFIER）该系统用于分析和分类。它接收一组已知的事实，然后作出相应的结论。(1)产生式规则为了区别动物园里的各种动物，用一条IF-THEN规则识别一种动物是可能的，但这样的方法很麻烦。因为结论只是简单的一句说明动物名子的句子，而条件部分需列举足够多的特征，才能正确区分。开始工作时，先收集所有事实，然后逐个比较产生式规则，求解。几百种动物需几百条规则

6、。一个比较好的方法是产生中间事实。用分组分层的分类形式。如动物识别系统先用几条规则判别动物属哺乳类动物或是鸟类，然后进一步细分。这样做的优点是涉及的规则少，容易理解，便于使用和建立规则。以下例子把要识别的动物限制于7种。猎豹、老虎、长颈鹿、斑马、鸵鸟、企鹅、海燕目的：1)系统较全时，用于特征输入，动物识别。2)机器人识别，特征自动提取（颜色、形状）先把哺乳动物和鸟类分开：规则1：如有毛发则哺乳动物规则2：如能产乳则哺乳动物规则3：如有羽毛则鸟类规则4：如能飞、能生蛋则鸟类再用一些规则把哺乳动物和鸟类进一步分成更细的类别。这形成一种

7、分层的分类形式。规则5：如哺乳动物、吃肉则食肉动物规则6：如哺乳动物、有爪、有利齿、前视则食肉动物规则7：如哺乳动物、有蹄则有蹄动物规则8：如哺乳动物、反刍则有蹄动物规则5-8把哺乳动物又进一步分类为食肉动物和有蹄动物。这两类又可以利用以下规则进一步分类。这类似于模式识别中的决策树。规则9：如食肉动物、黄褐色、深色斑点则猎豹规则10：如食肉动物、黄褐色、黑色条纹则老虎（食肉动物细分）规则11：如有蹄动物、长腿、长颈、黄褐色、深色斑点则长颈鹿规则12：如有蹄动物、黑白相间条纹则斑马（有蹄动物细分）规则13：如鸟类、不会飞、长腿、长颈

8、则鸵鸟（长腿、长颈出现在规则11中，但适用于不同分类，故两者不会引起混淆）规则14：如鸟类、不能飞、会游水、大块黑色和白色则企鹅规则15：如鸟类、善飞则海燕（2）推理过程由于观察到的事实描述不全，单纯正向推理对数据要求太高，不可行。可采用以下三步：