- •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.
5.4 Арифметические предикаты
В МПрологе 150 встроенных предикатов или операторов. Соответственно областям применения, встроенные предикаты группируются следующим образом:
Арифметические предикаты.
Предикаты манипулирования строками.
Предикаты ввода-вывода.
Предикаты управления базой знаний, работающие во время выполнения программы.
Предикаты изменения управления.
Предикаты обработки ошибок.
Графические предикаты.
Большинство ПРОЛОГ-Систем позволяют работать только с целыми числами. Turbo, Arity Prolog - также и с вещественными. Вещественные числа записываются в форме с плавающей точкой:
5.55e1, -65e0.
ПРИМЕР 1:
Пусть требуется определить предикат четности числа
четное_число(2)
четное_число(4)
четное_число(6)
.
.
.
четное_число(N)
четное_число(2)
четное_число(N):-
четное_число(N1),
next_четное_число(N1,N).
next_четное_число(N1,N):-
N is N1+2.
is - оценивает арифметическое выражение, д.б. обязательно, иначе ПРОГЛОТ не будет выполнять любые арифметические действия.
is - б. называть "префиксным"
/ \
д е й с т в у е т
Если слева от предиката is стоит неконкретизированная переменная, то is оценивает значение правой части и приписывает его левой переменной. Возвращает TRUE.
Если слева от предиката is стоит конкретизированная переменная,т.е. N уже имеет какое-то значение, то is выполняет сравнение л. и п.ч. Если равны, то результат TRUE
Перед применением is все переменные из правой части д.б. конкретизированными.
?-next_четное_число(2,4).
T
?-next_четное_число(2,Y).
Y:=4
?-next_четное_число(N1,6)
Построим дерево выполнения. Все узлы дерева представляют собой ЦУ и промежуточные условия.
?-четное_число(6).
четное_число(N1), next_четное_число(N1,6)
четное_число(2), четн_число(N2),next_четн_чсл(N2,N1),
next_чет-ное_число(2,6)
next_четн_число(N2,6)
next_четное_число(2,6)
четн_число(2),next_четн_число(2,N1),
foult next_четн_число(N1,6)
N1 4
next_четное_число(4,6)
succed
В ПРОЛОГе можно выполнять такие арифметические операции:
Оператор |
напрление |
приоритет |
арифмет действие |
X + Y |
lr |
200 |
сложение |
X – Y |
lr |
200 |
вычитание |
+ X |
pf |
200 |
Нет воздействия |
- X |
pf |
200 |
отрицание |
X * Y |
lr |
300 |
умножение |
X / Y |
lr |
300 |
деление |
X div Y |
lr |
300 |
Целочисленное деление |
X mod Y |
lr |
400 |
остаток |
X ** Y |
lr |
500 |
возведение в степень |
Самое сжатое определение четного числа:
четное_число(N) :- 0 is N mod 2.
Предикат, определенный таким способом, не может уже генерировать четные числа, но зато удовлетворяет также отрицательным числам и нулю.
ВСТРОЕННЫЕ ФУНКЦИИ
abs(x) - модуль х
sqrt(x) - vx (квадратный корень из х)
log(x) - lg(x)
exp(x) - e в степени х
sin(x)
cos(x)
asin(x) - arcsin(x)
acos(x) - arccos(x)
atan(x) - arctg(x)
x^2 - возведение в степень
random - генерация случайных чисел
ОПЕРАЦИИ СРАВНЕНИЯ
Все операции отношения оценивают свои операнды прежде чем их сравнить
>= ; <= ; > ; < ;
=\= - не равно;
=:= - равно;