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人工智能及其发展
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其次章 学问表示
基本观点：
学问是智能的基础
智能是运用学问的过程、行为
探讨学问及其结构、获得、应用是建立智能系goto的条件满足，实行goto(a,c)行动
at(monkey,c)，at(box,c)，has(monkey,empty)
push的条件满足，实行push(c,b)行动
at(monkey,b)，at(box,b)，has(monkey,empty)
up的条件满足，实行up行动
at(box,b)，has(monkey,empty)，on(monkey,box)
take的条件满足，实行take行动
at(box,b)，has(monkey,banana)，on(monkey,box)
目标已达到，行动结束
留意：在实行push行动时，up的条件也满足，因此可以执行的动作通常不是唯一的。
例子中，造成状态转换的缘由是运用了相关的行动。然而应接受怎样的行动序列，一阶谓词是不能很好解决的。
？例子中，运用了哪些学问，这些学问怎样表示？请大家思索。
§3、产生式表示法
产生式的形式
形式
产生式通常用于表示具有因果关系的学问。
一般形式：
if P CF(P) then Q CF(Q)
或 P →Q (CF(P),CF(Q))
语义：在信任P为真(可信度CF(P))时，得到结论或执行操作Q，其可信度为CF(Q)
形式化描述：
<产生式>：=<前提> →<结论> (CF(P),CF(Q))
<前提>：=<简洁条件>|<复合条件>
<结论>：=<事实>|<操作>
<复合条件>：=<简洁条件>|<简洁条件>∧<复合条件>|<简洁条件>∧<复合条件>
<操作>：=<操作名>[<变元>，...]
例：
IF 路面是湿的 THEN 正在下大雨 (1，)
IF 正在下大雨 THEN 路面是湿的 （1，1）
蕴含式与产生式的区分
产生式中，Q可为事实也可为操作
蕴含式用于表示精确的学问，产生式可表示精确与不精确（具有某种可信度）学问。
例：设有如下问题（小方块移动）：
在一个3X3的方框内放有1~8编号的小方块
紧邻空位的小方块可以移入空位上
通过移动小方块可以变更方框内小方块的布局
要求：用产生式表示移动小方块的操作
问题的解：要求给出产生式规则
小方块可能的移动方向：上、下、左、右
规则：
R1：IF 小方块左侧为空 THEN 小方块左移
R2：IF 小方块右侧为空 THEN 小方块右移
R3：IF 小方块上侧为空 THEN 小方块上移
R4：IF 小方块下侧为空 THEN 小方块下移
产生式系统的结构
综合数据库
存放与求解问题有关的数据——事实学问。如病人的病情
存放问题求解过程中的中间结果——事实学问，如病人的检查结果
存放问题的解——事实学问，如诊断结果、治疗方案
数据库状态随学问的应用而变更，它由初始状态到目标状态的变更过程即是问题的求解过程。
数据库中数据的形式为：（特征，对象，值，可信度） 如 （年龄，王五，25，）
学问库，规则库
存放与问题求解相关的学问——产生式
存放与学问相关的操作
存放与学问相关的可信度等其它信息
规则库=学问库
限制系统，推理机
匹配事实与学问的前提，确定可选用的学问
解决匹配冲突
运用学问或执行操作
修改数据库
判定数据库的状态，适时终止系统的运行
结构图示
例：构造小方块移动的产生式系统
综合数据库
基本要求：能便利存放布局，便于判定结束条件
形式：
矩阵
字符串：
初始状态：283164705
目标状态：123804765
学问库（规则库）
基本要求：便利存放规则，便于规则选择、运用
形式：（前提条件，操作）
限制系统，推理机
基本要求：一组运用规则的程序，敏捷的接口
程序模块：
选择规则模块：当前状态判定，确定要执行的规则
执行规则模块：新增数据，删除数据
产生式系统的分类
对产生式系统有多种分类方法
按推理方向划分：前向、后向、双向产生式系统
按表示学问特征：确定性、非确定性产生式系统
按系统结构特征：可交换、可分解、可复原产生式系统
可交换产生式系统
定义：这样的产生式系统对规则（学问）的运用次序无关，即无论先运用那条学问都可以达到目标
基本性质
可用规则集合不变——不随综合数据库的变更而变更
综合数据库性质不变——综合数据库DB满足目标时，随意运用规则R后，新的综合数据库仍旧满足目标
与选用规则次序无关
综合数据库单调递增——随规则的运用，综合数据库的内容递增
例：书P70
可分