- •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.
2.4 Вычисление факториала числа
Известно, что
n!=(n-1)!*n, 0!=1
Используем этот факт для решения поставленной задачи.
(DEFUN FAKTORIAL (N)
(COND ((ZEROP N) 1)
(T (TIMES N (FACTORIAL (SUB1 N))))
)
)
2.5 Вычисление длины списка
Требуется вычислить длину списка. Список состоит из элементов, длина списка - количество этих элементов.
Идея: Проверяем является ли список X пустым, тогда длина списка = 0. Если X – не пустой список, то его длина равна длина списка X без первого элемента +1.
(DEFUN LENGTH (X)
(COND ((NULL X) 0)
(T (ADD1 (LENGTH (CDR X))))))
2.6 Вычисление длины списка и его подсписков
(DEFUN FULLLENGTH
(COND ((ATOM X) 1)
(T (PLUS (FULLLENGTH (CAR X))
(FULLLENGTH (CDR X)))
)
)
Функция возвращает длину списка увеличенную на 1, т.к. NIL - атом.
Определим теперь, является ли список одноуровневым, т.е. не содержащим подсписков:
(DEFUN ATOMLIST (U)
(COND ((NULL U) T)
((NOT (ATOM (CAR U))) NIL)
(T (ATOMLIST (CDR U)))
)
)
2.7 Соединение списков
Определяемая ниже функция является встроенной для многих реализаций языка ЛИСП.
(APPEND (Х1 … Хn)
(DEFUN APPEND (U V)
(COND ((NULL U) V)
(T (CONS (CAR U) (APPEND (CDR U) V)))
)
)
Функция APPEND вначале в итоговый список добавляет первый аргумент, т.е. копирует первый аргумент, а затем к скопированной структуре присоединяет второй аргумент. В соответствии с таким определением функции, аргумент V может быть не списком. В этом случае, результат - точечная пара.
- обращение к функции APPEND
(A B) (A B C D)
(C D)
(B) (B C D) - диаграмма работы функции
(C D)
() (C D)
(C D)
до начала работы функции после работы функции
копирует
A структуру
A
B
B
C
D
Воспользуемся функцией APPEND для линеаризации списка.
(DEFUN LINERIZED (U)
(COND ((ATOM U) U)
((ATOM (CAR U))(CONS (CAR U)(LINERIZED (CDR U))))
(T (APPEND (LINERIZED (CAR U))(LINERIZED (CDR U))))
))
Функция проверяет, является ли U атомом, если да, то возвращает U. Если U - список, то проверяется, является ли атомом первый элемент, если да, то он добавляется в начало линеаризованного остатка списка U. Если первый элемент списка не атом, то он линеаризуется и с помощью APPEND соединяется с линеаризованным остатком списка U.
В языке muLISP имеется стандартная функция:
(LIST Arg1 ... Argn) - объединяет аргументы в один список. Аргументы могут быть и списками. Число аргументов неопредлено,т.е. функция относится к классу FSUBR.
Определим функцию, которая будет обращать список через функцию APPEND.
(DEFUN REVLIST (U)
(COND ((NULL U) NIL)
(T (APPEND (REVLIST (CDR U)) (LIST (CAR U))))
)
)
Если U- не пустой список, то соединяем перевернутый остаток списка U с первым элементом списка U.