人工智能实验指导书 郑州大学信息工程学院 人工智能课程小组编制 人工智能实验指导书说明 人工智能是一门理论性和实践性都很强的学科,在其理论课中介绍了大量的人工智能基本原理、基本方法和基本技术,这些内容仅靠课堂讲解学生掌握起来觉得很抽象,无法和现实问题的求解联系在一起。因此,该课程的教学应贯彻理论与实践相结合的原则,为学生所学到的理论提供实践的场所,即对于书中的重点环节,通过实验课程中具体问题的求解达到深入了解并掌握的目的,更重要的目的是使学生达到学以致用的目的。 我们按照教材各大知识板块,选择其中的重点内容,设计了实验内容,而且将实验划分为两个层次:一是基本实验,主要是为了加深对教材内容的学习而设计的;二是拓展性实验,主要是针对有兴趣、学习程度较好的学生而设计的,让学生们真正认识到人工智能可以用于解决现实中很多具体问题,它在现实中有非常具体的应用,为进一步学习和实践奠定坚实的基础。 实验一 归结原理实验 (6 学时) 实验题目: 基于归结原理的自动定理证明 实验目的: 加深学生对归结原理进行定理证明过程的理解理解,掌握基于谓词逻辑的归结过程中子句变换过程、替换与合一算法即归结策略等重要环节,进一步了解实现机器自动定理证明的步骤。 实验要求: 对于任意一阶谓词逻辑描述的定理,给出基于归结原理的证明过程。如输入: A1 : (x)(P(x)(Q(x) R(x))) A2 :(x)(P(x) S(x)) G : (x)(S(x)R(x)) 要证明:G 是 A1 和 A2 的逻辑结果。 要求给出如下过程: 1、求子句集: (1) ¬P(x) Q(x) (2) ¬P(y) R(y) (3)P(a) (4)S(a) (5) ¬S(z) ¬ R(z) (¬G) 2、归结: (6)R(a) [(2),(3), σ 1={a/y}] (7) ¬ R(a) [(4),(5), σ 2 ={a/z}] (8)Nil [(6),(7)] 实验步骤: 步骤一 设计谓词公式的存储结构,即内部表示,注意对全称量词x 和存在量词x 可采用 其他符号代替。 步骤二 变换子句集,可按以下过程变换: 1、消去蕴含词和等值词。 2、使否定词仅作用于原子公式。 3、适当改名使量词间不含同名指导变元。 4、消去存在量词。 5、消去全称量词。 6、化公式为合取范式。 7、适当改名,使子句间无同名变元。 8、消去合取词,以子句为元素组成一个集合 S。 需要考虑子句、子句集的存储结构的设计。 步骤三 选择并设计归结策略,常用的归结策略有: 删除策略、支持集策略、线...