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1、DSS中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识第第第第4 4章章章章 智能决策支持系统和智智能决策支持系统和智智能决策支持系统和智智能决策支持系统和智能技术的决策支持能技术的决策支持能技术的决策支持能技术的决策支持中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识第第4 4章章 目录目录4.1 4.1 智能决策支持系统综述智能决策支持系统综述 4.24.2 人工智能基本原理人工智能基本原理 4.34.3 专家系统与智能决策支持系统专家系统与智能决
2、策支持系统 4.44.4 神经网络的决策支持神经网络的决策支持 4.5 4.5 遗传算法的决策支持遗传算法的决策支持 4.6 4.6 机器学习的决策支持机器学习的决策支持 中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识4.1 4.1 智能决策支持系统综述智能决策支持系统综述4.1.1 4.1.1 智能决策支持系统概念智能决策支持系统概念 智能决策支持系统（智能决策支持系统（Intelligent Intelligent Decision Support Systems,IDSSDecision Support Syste
3、ms,IDSS）是：）是：决策支持系统（决策支持系统（DSSDSS）与人工智能）与人工智能（Artificial Intelligent,AIArtificial Intelligent,AI）技术相结）技术相结合的系统。合的系统。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识人工智能技术主要利用知识推理，完成人工智能技术主要利用知识推理，完成定性分析。定性分析。人工智能技术融入决策支持系统后，使人工智能技术融入决策支持系统后，使DSS在模型技术与数据处理技术的基础在模型技术与数据处理技术的基础上，增加知识推理技术，提高
4、辅助决策上，增加知识推理技术，提高辅助决策能力。能力。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识4.1.2 4.1.2 智能决策支持系统结构智能决策支持系统结构1 1、人工智能的决策支持技术、人工智能的决策支持技术 从智能决策支持系统的概念可知智能决从智能决策支持系统的概念可知智能决策支持系统中包含了人工智能技术，与决策策支持系统中包含了人工智能技术，与决策支持有关的人工智能技术主要有：支持有关的人工智能技术主要有：专家系统、神经网络、遗传算法、机器学专家系统、神经网络、遗传算法、机器学习、自然语言理解等。习、自然语
5、言理解等。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识 1 1）专家系统是利用大量的专门知识解决特定）专家系统是利用大量的专门知识解决特定领域中的实际问题的计算机程序系统；领域中的实际问题的计算机程序系统；2 2）神经网络是利用神经元的信息传播模型）神经网络是利用神经元的信息传播模型（MPMP模型）进行学习和应用；模型）进行学习和应用；3 3）遗传算法是模拟生物遗传过程的群体优化）遗传算法是模拟生物遗传过程的群体优化搜索方法；搜索方法；中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟
6、对人民健康的危害，提高师生的控烟意识 4 4）机器学习是让计算机模拟和实现人类的学）机器学习是让计算机模拟和实现人类的学习，获取解决问题的知识；习，获取解决问题的知识；5 5）自然语言理解是让计算机理解和处理人类）自然语言理解是让计算机理解和处理人类进行交流的自然语言。进行交流的自然语言。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识2 2智能决策支持系统结构形式智能决策支持系统结构形式 1 1）基本结构）基本结构智能决策支持系统（智能决策支持系统（IDSSIDSS）决策支持系统）决策支持系统（DSSDSS）人工智能（）
7、人工智能（AIAI）技术）技术 IDSSIDSS基本结构如图基本结构如图4.14.1所示所示。人工智能技术可以概括为：人工智能技术可以概括为：推理机知识库推理机知识库智能决策支持系统的结构可以简化为图智能决策支持系统的结构可以简化为图4.2所所示。示。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识问题综合与交互系统数据库管理系统模型库管理系统模型库数据库人工智能技术专家系统神经网络遗传算法机器学习自然语言理解图4.1 智能决策支持系统的基本结构中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了
8、解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识图4.2 智能决策支持系统结构问题综合与交互系统模型库管理系统数据库管理系统知识库管理系统推理机用户模型库知识库数据库中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识4.2.14.2.1逻辑推理逻辑推理 1.1.形式逻辑形式逻辑形式逻辑是研究人的思维形式及其规律的科学。它形式逻辑是研究人的思维形式及其规律的科学。它是属是属“符号处理符号处理”范畴。范畴。形式逻辑主要研究：形成概念、作出判断、进行推形式逻辑主要研究：形成概念、作出判断、进行推理。理。1）概念：概念是反映事物的特有属性
9、和它的取值。）概念：概念是反映事物的特有属性和它的取值。2 2）判断：判断是对概念的肯定或否定。判断：判断是对概念的肯定或否定。3 3）推理：推理是从一个或几个判断推出一个新判断推理：推理是从一个或几个判断推出一个新判断的思维过程。的思维过程。4.24.2人工智能基本原理人工智能基本原理中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识2.2.推理的种类推理的种类 1）演绎推理：从一般现象到个别（特殊）现象的推理。2）归纳推理：从个别（特殊）现象到一般现象的推理。3）类比推理：从个别（特殊）现象到个别（特殊）现象的推理。中国
10、历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识1 1）演绎推理演绎推理 专家系统的研究基本上属于演绎推理范畴。演绎推理的核心是假言推理。假言推理：以假言判断为前提，对该假言判断的前件或后件的推理。1）假言推理：p p q q，p qp q 2）三段论推理：p pq q，q qr pr pr r 3）假言易位推理（拒取式）：p pq q，q q p p 中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识2 2）归纳推理）归纳推理 （1）数学归纳法 这种推导是
11、严格的，结论是确实可靠的这种推导是严格的，结论是确实可靠的。（2）枚举归纳推理 S1是P，S2是P，Sn是P S1Sn是S类事物中的部分分子，没有相反事例。所以，S类事物都是P。枚举归纳推理的结论是或然的。枚举归纳推理的结论是或然的。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识3 3）类比推理）类比推理它是由两个（或两类）事物在某些属性上相同，进而推断它们在另一个属性上也可能相同的推理。A事物有abcd属性B事物有abc属性（或a,b,c相似属性）所以，B事物也可能有d属性（或d相似属性）类比推理的结论带有或然性。类比
12、推理的结论带有或然性。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识3.3.总结总结 1）演绎推理的结论没有超出已知的知识范围。而归纳推理和类比推理的结论超出已知的知识范围。演绎推理只能解释一般规律中的个别现象。而归纳推理和类比推理创造了新的知识，使科学得到新发展，是一种创造思维方式。2）演绎推理中由于前提和结论有必然联系，只要前提为真，结论一定为真。归纳推理和类比推理中前提和结论，不能保证有必然联系，具有或然性。这样推理的结论未必是可靠的。需要经过严格的验证和证明，使之形成新的理论。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的
13、措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识4.2.24.2.2知识表示与知识推理知识表示与知识推理 4.2.2.1数理逻辑表示法1、命题逻辑 举例：1）如果a是偶数，那么a2是偶数 p:a是偶数，g:a2是偶数，它们的关系用“”（蕴含）表示。即：p q。2）“人不犯我，我不犯人；人若犯我，我必犯人”p:人犯我，q：我犯人；表示:(p q)(p q)或p q 中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识在命题逻辑中，有五种关系：（与），（或），（非），（如果那么，即蕴含），（等价
14、，即当且仅当），这五个关系称为联结词，它们之间有优先关系，从高到低有：、同级联结词，先出现先优先。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识定义：由命题（p，q，r，）或用联结词（、）连接的命题，组合而成的公式称为合适公式（命题逻辑）。命题逻辑的公式有：1、析取交换律：pq qp 2、合取交换律：pq qp 3、析取结合律:（pq）r p（qr）4、合取结合律:（pq）r p（qr）中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识5、对的分配律：
15、p(qr）(pq)(pr)6、对的分配律：p（qr）(pq)(pr)7、双重否定：p p8、德摩根律1：(pq)pq 9、德摩根律2：(pq)pq 中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识10、蕴含转换1:(p q)pq11、蕴含转换2:(p q)(q p)12、等价转换1:(p q)(p q)(q p)13、等价转换2:(p q)(p q)14、转：(pq)(p q)中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识定义：公式的标准形式称为范式
16、。有两种基本范式：合取范式、析取范式。1)、合取范式:它是一些简单析取式的合取式，即该合取式中，其子命题都是简单析取式。如：（A）(pq)(pq)（B）(pqr)(pqr)(pqz)中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识 2)、析取范式：它是一些简单合取式的析取式。即该析取式中，其子命题都是简单合取式。一般形式：a1 a2 ax 其中每个 ai 是简单合取。如：（A）:(pq)(pr)（B）:（ppq）（pqrr）中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害
17、，提高师生的控烟意识2 2、谓词逻辑谓词逻辑 主要研究一阶谓词逻辑。考虑全称和存在两个量词。全称量词：表示所有的，对每一个等。存在量词：表示至少有一个。公式：（1）或 （2）或中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识谓词逻辑的合式公式定义：谓词逻辑的合式公式定义：由单个谓词或由联结词 联结的多个谓词或含有 或 的谓词，以及它们的组合公式称为谓词逻辑的合适公式 中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识谓词公式范式：1）前束范式：谓词公式中
18、一切量词都未被否定的处于公式的最前方，且其管辖域为整个公式。例：2）前束范式（司柯林skolem范式）：所有存在量词都在全称量词之前的前束范式称为 前束范式中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识 3.3.命题逻辑归结原理命题逻辑归结原理A A：把公式转换成子句型把公式转换成子句型归结原理使用反证法来证明语句。即归结是从结论的非，导出已知语句的矛盾。利用命题逻辑公式和谓词逻辑公式，把逻辑表达式化成合取范式、前束范式，再化成子句。一子句定义为由文字的析取组成的公式。转换过程如下：1）消去蕴含符号“”用AB替换AB 中
19、国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识 2）用德摩根律缩小的辖域，让进入括号内 用 AB 代替 (AB)用 AB 代替 (AB)用 代替 用 代替 中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识 3）把分母化成合取范式 我们可以反复应用分配律，把任一母式化成合取范式。例如：中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识 4）消去联结词符号 在合取范式中，每一个合取元，取
20、出成为一个独立句子。用子句集来代替原来子句的合取（）。每个子句实际上是文字的析取。例如：中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识 4.4.命题逻辑归结原理命题逻辑归结原理B B：归结过程归结过程 归结过程：对两个称为母子句的子句进行归结。以产生一个新子句。归结时，对一个子句中以“正文字”形式出现，一个以“负文字”形式出现，归结后就删除这两个“正负文字”，合并剩下的文字。若最后产生空子句，则存在矛盾。没有产生空子句就一直进行下去。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人
21、民健康的危害，提高师生的控烟意识例1、例2、假言推理中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识5、命题逻辑中的归结、命题逻辑中的归结对公理集F、命题S的归结：1）把F的所有命题转换成子句型。2）把否定S的结果转换成子句型。3）重复下述归结过程，直到找出一个矛盾或不能再结：（A）挑选两个子句，称之为母子句。其中一个母子句含 L，另一个母子句含L。（B）对这两个母子句作归结，结果子句称为归结式。从归结式中删除L和L，得到所有文字的析取式 （C）若归结式为空子句，则矛盾已找到，否则原归结式加入到该过程中的现有子句集。中国历
22、史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识举例：从公理集：证明结果 。1）把公理集转换成子句型 这个合取式分为两个子句：这样子句集为：2）证明命题的非为中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识3）归结过程 最后得到空语句，是矛盾的，故可得出结论：从公理集中可以推出 。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识1.正向推理逐条搜索规则库，对每一条规则的前提条件，检查事实
23、库中是否存在。前提条件中各子项，若在事实库中不是全部存在，放弃该条规则。若在事实库中全部存在，则执行该条规则，把结论放入事实库中。反复循环执行上面过程，直至推出目标，并存入事实库中为止。4.2.2.24.2.2.2 产生式规则产生式规则中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识产生式规则库和事实库的初始状态为：产生式规则库事实库1.ABG2.CDA3.EDB,C,E中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识事实库的最后状态为：B，C，E，D
24、，A，G中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识 逆向推理是从目标开始，寻找以此目标为结论的规则，并对该规则的前提进行判断，若该规则的前提中某个子项是另一规则的结论时，再找以此结论的规则。重复以上过程，直到对某个规则的前提能够进行判断。按此规则前提判断（“是”或“否”）得出结论的判断，由此回溯到上一个 规则的推理，一直回溯到目标的判断。2.逆(反)向推理中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识逆向推理中，目标改变过程：逆向推理中，目标改
25、变过程：GADEBC中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识4.2.2.34.2.2.3语义网络语义网络 语义网络把问题中的概念用结点表示。概念之间的关系用弧来表示。这样，语义网络把概念以及它们之间的关系表示成一种结构图形式。语义网络的推理表现为对结点的访问以及结点间关系的检索，寻找概念之间的内在联系，通过推理可以回答两类问题：1、从概念结点间问它们之间关系？2、通过概念和关系问有关结点？中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识例如，“
26、海浪猛烈地晃动轮船”这句话的语义网络图中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识通过语义网络我们能回答如下提问：问：海浪和轮船有什么关系？（寻找概念间的关系）答：某港海浪晃动某港轮船。（通过中间概念结点建立起关系）问：怎样晃动？（通过概念和关系寻找其它结点）答：猛烈地晃动。问：晃动哪些轮船？（寻找概念间的关系）答：晃动某港轮船。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识4.2.2.44.2.2.4框架框架 框架由一组描述物体的各个方面的槽（
27、属性）所组成。每个槽（属性）又可包含若干侧面所组成，每个侧面都有自己的名字和填入的值。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识槽值可以有如下几种类型：具体值value默认值default过程值procedure：该值是一个计算过程，它利用该框架的其它槽值，按给定计算过程（公式）进行计算得出具体值。另一框架名：当槽值是另一框架名时，就构成了框架调用，这样就连成了一个框架链。空（待填入）框架推理的主要
28、形式为：填充槽值。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识 1、匹配框架是一类事物的完整描述。事物之间匹配只能是部分相同槽的匹配。例：王强的行动和音量象消防车。我们要知道王强的行动和音量究竟是什么，应该对两个框架进行匹配。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识框架1：王强是人性别 男行动-音量-进取心中等框架2：消防车是车辆颜色 红行动 快音量 极高载物 水匹配此两框架的槽：行动和音量。王强框架没有此槽值，而消防车框架有此槽值。匹配的
29、结果是填充王强框架的两个槽值，得到：王强的行动是快的，音量是极高的。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识2、继承 继承有两种继承，即直接继承和条件继承。.直接继承：在框架网络中下层框架直接从上层框架中继承所有的属性值和条件。如“墙”继承“房子”的所有属性.条件继承：有条件的继承，如时序继承。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识例：框架名：旧中国政体：资产阶级专政面积：960万平方公里人口：4亿5千万领导党派：国民党框架名：新中国
30、政体：人民民主专政面积：960万平方公里人口：4亿5千万（当时1949年）领导党派：共产党其中，面积和人口是相同的，其它槽值就改变了。这就是有条件的继承。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识4.2.2.54.2.2.5剧本剧本剧本是描述一定范围内一串原型事物的结构。1 1、剧本的组成、剧本的组成(1)开场条件开场条件：事件发生之前必须满足的条件。例如，肚子饿了需要进餐，且有钱等。(2)结局结局：事件发生之后，通常会成为现实的情况。例如，肚子不再饿了，花了钱等。(3)道具道具：用来表示与剧本所描述的事件有关的物体
31、。例如，餐桌、菜单、食物等。(4)角色角色：剧本中描述事件中的人物。例如，经理、顾客、服务员等。(5)线索线索：剧本表达事件的时序模式。例如，小食店、餐厅、酒家等。(6)场次场次：事件发生的顺序。每个场次可用框架描述。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识2 2、实例、实例我们用“饭店”剧本作为例子说明。剧本：饭店演员：顾客、服务员第一场：进入饭店事件：走进饭店寻找空桌走到桌旁坐下第二场：点菜事件：服务员送菜单顾客读菜单选定菜告诉服务员中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了
32、解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识第三场：吃饭事件：服务员上菜、饭顾客吃饭第四场：离开事件：服务员送来帐单顾客付钱顾客离开饭店该剧本描述了饭店的正常业务过程。而对于一个实际的就餐故事省略了很多正常过程，只突出某个特定事件。如有故事：如有故事：李杰来到饭店，找到一个位置，要了半只烤鸭，一菜一汤。李杰李杰来到饭店，找到一个位置，要了半只烤鸭，一菜一汤。李杰又吃又喝，一小时后醉醺醺地离开了饭店。又吃又喝，一小时后醉醺醺地离开了饭店。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识现在利用剧本来回答一些提问（由计算机来完成
33、）：问：李杰吃了什么？（故事中只提了“要”没提“吃”）答：烤鸭、菜和汤。（由故事通过剧本而得出）问：谁给李杰菜单？（故事未提及）答：服务员。（由剧本中得出）问：谁上的菜？答：服务员。（由剧本中得出）问：李杰付钱没有？答：付了钱。（由剧本得出）从上例中可以看出，剧本能充实故事，解释故事中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识3 3、剧本的推理、剧本的推理从上面的例子可见剧本的推理为解释故事。具体为 1）解释故事中没有提及的发生事件。2）说明连贯事件之间的关系。剧本通过推理，具有如下用途：1）预见不直接观察到的事件。如
34、故事中未提及的服务员送菜单和上菜。2）能建立一种连贯事件的解释。如上故事中“要菜”跟“吃”是连贯的事件。3）能集中注意特殊的事件（意外情况）。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识4.2.3 4.2.3 搜索技术搜索技术 搜索技术是人工智能的一个重要研究内容。智能技术体现在减少搜索树中的盲目搜索。1.执行时间与，等成正比的算法，称为按多项式时间执行。2.执行时间与，！和等成正比的算法，称为按指数时间执行。按多项式时间执行的算法，计算机是可以实现的。按指数时间执行的算法，计算机是不可能实现的。中国历史上吸烟的历史和
35、现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识搜索方法分类：搜索方法分类：1、基本搜索法对搜索树的基本搜索法有两种思想，一是按广度优先展开搜索树的搜索方法，叫广度优先搜索法；一是按深度优先展开搜索树的搜索方法，叫深度优先搜索法。（1）广度优先搜索法。（2）深度优先搜索法。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识2、生成测试法。3、爬山法。4、启发式搜索。5、博弈算法。（1）极小极大搜索法。（2）-剪枝算法。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦
36、和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识4.2.3.14.2.3.1 广度优先搜索（宽度优先搜索）广度优先搜索（宽度优先搜索）1、广度优先搜索思想 从初始状态S开始，利用规则，生成所有可能的状态。构成树的下一层节点，检查是否出现目标状态G，若未出现，就对该层所有状态节点，分别顺序利用规则。生成再下一层的所有状态节点，对这一层的所有状态节点检查是否出现G，若未出现，继续按上面思想生成再下一层的所有状态节点.这样一层一层往下展开。直到出现目标状态为止。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识搜索过
37、程如下：搜索过程如下：图4.7 广度优先搜索示意图 中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识4.2.3.14.2.3.1 广度优先搜索（宽度优先搜索）广度优先搜索（宽度优先搜索）2、广度优先搜索算法：（1）把起始节点S线放到OPEN表中。（2）如果OPEN是空表，则失败推出，否则继续。（3）在OPEN表中取最前面的节点node移到CLOSED表中。（4）扩展node节点。若没有后继（即叶节点），则转向（2）循环。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提
38、高师生的控烟意识（5）把node的所有后继节点放在OPEN表的后面。各后继结点指针指向node节点。（6）若后继节点中某一个是目标节点，则找到一个解，成功退出。否则转向（2）循环。广度优先法适合于搜索树的宽度较小的问题。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识4.2.3.24.2.3.2 深度优先搜索法深度优先搜索法1、深度优先搜索法思想 从初始状态S开始，利用规则生成搜索树下一层任一个结点，检查是否出现目标状态G，若未出现，以此状态利用规则生成再下一层任一个任一个结点，再检查是否为目标节点G。若未出现，继续以上操
39、作过程，一直进行到叶节点（即不能再生成新状态节点）。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识 当它仍不是目标状态G时，回溯到上一层结果，取另一可能扩展搜索的分支。生成新状态节点。一直进行下去，直到找到目标状态G为止。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识搜索过程如下：搜索过程如下：图4.8 深度优先搜索示意图 中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识2、深
40、度优先算法（1）把起始节点S线放到OPEN表中。（2）如果OPEN是空表，则失败推出，否则继续。（3）从OPEN表中取最前面的节点node移到CLOSED 表中。（4）若node节点是叶结点（若没有后继节点），则转向（2）。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识（5）扩展node的后继节点，产生全部后继节点，并把他们放在OPEN表的前面。各后继结点指针指向node节点。（6）若后继节点中某一个是目标节点，则找到一个解，成功退出。否则转向（2）循环。深度优先法适合于搜索树的深度较小的问题。人工智能问题求解中，用深度
41、优先搜索法比较多。Prolog语言提供的搜索机制是以深度优先法设计的。它比广度优先搜索法要好些。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识4.2.3.34.2.3.3 生成测试法生成测试法生成测试法算法是：1、生成一个可能状态节点。2、测试该状态是否为目标状态。3、若是目标状态则结束。否则回到第1步其中：生成可能的状态，可以是有规律的，也可以是无规律的中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识（1）如果搜索过程中，总是利用刚生成出的状态来生
42、成新状态，这种生成测试法就是深度优先搜索法。（2）如果搜索过程中，总是利用旧状态生成所有可能出新状态，而且状态节点以从旧到新的顺序逐个生成的原则。这种生成测试法就是广度优先搜索法。如果搜索过程中，有时利用旧状态生成新状态，有时利用新状态生成新状态，这就是无规律的生成测试法。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识4.2.3.44.2.3.4 爬山法爬山法 爬山算法：1.开始状态作为一个可能状态。2.从一个可能状态，应用规则生成所有新的可能状态集。3.对该状态集中每一状态，进行：对该状态测试，检查是否为目标，是则停止
43、。计算该状态的好坏，或者比较各状态的好坏。4.取状态集中最好状态，作为下一个可能状态。5.循环到第2步。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识在爬山法中可能出现以下几种情况：在爬山法中可能出现以下几种情况：局部极大点：它比周围邻居状态都好，但不是目标。图4.9局部极大点示意图 中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识在爬山法中可能出现以下几种情况：在爬山法中可能出现以下几种情况：平顶：它与全部邻居状态都有同一个值，构成一个 平面。图4
44、.10 平顶示意图 中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识在爬山法中可能出现以下几种情况：在爬山法中可能出现以下几种情况：山脊：它与线状邻居状态有相同值，比其它邻居状态要好。图4.11山脊示意图 中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识爬山法进入以上状态就得不到目标解了。为了解决以上问题，需要采用如下策略：（1）退回到某一更早状态结点，沿着另一方向（对该结点就不一定是当时最好值的方向）进行爬山。（2）朝一个方向前进一大步（按某方向深度
45、优先搜索多次），走出平顶区，按别方向进行爬山。（3）同时朝两个或多个方向前进，即按两个或多个方向爬山。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识4.2.3.54.2.3.5 启发式搜索启发式搜索 启发式搜索是对每个在搜索过程中遇到的新状态，用一个估计函数（启发式函数）并计算其值的大小，确定下一步将从哪一个状态开始继续前进。一般以估计值小者为较优的状态，以此实行最优搜索。估计函数值的大小与从初始状态到达目标状态的路径有关，具体需要考虑以下问题：中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步
46、了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识（1）下一步选择哪个状态结点？（2）是部分展开几个状态结点还是全部展开所有可能产生的状态结点？（3）使用哪个规则（或算子）来展开新状态结点？（4）怎样决定舍弃还是保留新生成的状态结点？（5）如何定义启发式函数（估计值函数）？（6）如何决定搜索方向？（7）怎样决定停止或继续搜索？中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识一般启发式函数法用如下公式表示：f（x）=g（x）+h（x）f（x）表示由开始状态到目标状态的总耗费 g（x）表示开始状态到当前状态的耗费。h（x）表示当前状
47、态到目标状态的耗费。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识启发式函数分析：1.当h（x）=0，即f（x）=g（x）取f（x）为最小，即取g（x）为最小。这要求在已扩展的结点中取最佳路径。g（x）能保证找到最好解。但对搜索速度没有太多的帮助。2.当g（x）=0，即f（x）=h（x）h（x）是从当前状态到目标状态的耗费。取它最小，将会加快搜索速度，但它并不保证得到最优解。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识 g（x）选取的几种特例：）
48、选取的几种特例：g（x）为搜索树的深度，h（x）=0，则启发式方法为广度优先搜索法。g（x）为搜索树的深度的负数，h（x）=0，则启发式方法为深度优先搜索法。因为深度愈深，负数愈大，搜索法总向深度发展。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识4.3专家系统与智能决策支持系统专家系统与智能决策支持系统 4.3.1专家系统原理1.专家系统概念 1）专家系统定义 专家系统是具有大量专门知识，并能运用这些知识解决特定领域中实际问题的计算机程序系统。专家系统是利用大量的专家知识，运用知识推理的方法来解决各特定领域中的实际问题
49、。计算机专家系统这样的软件能够达到人类专家解决问题的水平。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识4.3.14.3.1专家系统原理专家系统原理2）专家系统的特点专家系统需要大量的知识，这些知识是属于规律性知识，它可以用来解决千变万化的实际问题。计算机的应用发展概括为：计算机的应用发展概括为：数值计算数值计算 数据处理数据处理 知识处理知识处理 （算法）（算法）（数据库处理）（数据库处理）（推理）（推理）中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控
50、烟意识4.3.14.3.1专家系统原理专家系统原理例如：求解微积分问题，是利用3040条微分、积分公式来求解千变万化的微分、积分问题，得出各自的结果。其中微积分公式就是规律性知识，求解微积分问题就是对某函数反复利用微积分公式进行推导，最后得出该问题的结果。这个推理过程是一个不固定形式的推理，即前后用哪个公式，调用多少次这些公式都随问题变化而变化。中国历史上吸烟的历史和现状、所采取的措施以及由此带来的痛苦和灾难，可以进一步了解吸烟对人民健康的危害，提高师生的控烟意识1）专家系统对比数据库检索 数据库中存放的记录可以看成是事实性知识。如果把检索数据库记录看成是推理的话，它也是一种知识推理。它与专家