osnovi vestacke inteligencije 1

  • View
    224

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of osnovi vestacke inteligencije 1

  • 8/6/2019 osnovi vestacke inteligencije 1

    1/148

    Seminarski rad: Osnove vestacke inteligencije I

    Popovic Zoran, Tanja VukovicCentar za multidisciplinarne studije

    Univerzitet u Beogradu

    18. decembar 2006

    Sazetak

    Ovaj tekst je sazetak knjiga [JL] i [GN] i predstavlja pregled os-novnih koncepat vestacke inteligencije. Tekst je napisan kao deo ispitaiz predmeta Uvog u vestacku inteligenciju.

    Profesor: Predrag Janicic

  • 8/6/2019 osnovi vestacke inteligencije 1

    2/148

    Osnove vestacke inteligencije I 1

    Sadrzaj

    1 Poglavlje 1 - vestacka inteligencija, istorijski razvoj i uvod 51.1 Definicija i oblasti bavljenja VI . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.2 Kratak uspon i pad, zatim renesansa . . . . . . . . . . . . . . 81.3 Oblasti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

    2 Poglavlje 2 - Predstavljanje problema 112.1 Po jam problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112.2 Resavanje problema, uopsteni koraci . . . . . . . . . . . . . . 112.3 Notacije, nacini reprezentovanja . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

    2.4 Modeli grafova u VI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132.4.1 Reprezentovanje znanja u automatskom resavanju prob-lema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

    2.4.2 Graficko reprezentovanje znanja u automatskom resavanjuproblema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

    2.4.3 Graficka reprezentacija i prirodni jezik . . . . . . . . . 182.5 Trazenje pravog reprezentovanja . . . . . . . . . . . . . . . . . 182.6 Programski jezici PROLOG i LISP . . . . . . . . . . . . . . . 192.7 Grafovi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

    2.7.1 Petri-mreze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

    3 Formalni sistemi - deklarativno znanje i zakljucivanje 233.1 Definicija formalnih sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233.2 Iskazni racun i predikatski racun prvog reda . . . . . . . . . . 253.3 Zakljucivanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

    4 Rezolucija 304.1 Klauzalna forma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304.2 Unifikacija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314.3 Princip rezolucije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324.4 Rezolucija i jednakost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

    4.5 Strategije rezolucije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354.5.1 Strategije brisanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354.5.2 Jedinicna rezolucija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364.5.3 Ulazna rezolucija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364.5.4 Linearna rezolucija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364.5.5 Rezolucija skupom podrske . . . . . . . . . . . . . . . 36

  • 8/6/2019 osnovi vestacke inteligencije 1

    3/148

    2 Seminarski rad

    4.5.6 Uredena rezolucija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

    4.5.7 Usmerena rezolucija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374.5.8 Sekvencijalno zadovoljenje uslova . . . . . . . . . . . . 37

    5 Zakljucivanje sa nesigurnim uverenjima i drugi nacini za-kljucivanja 385.1 Nemonotono zakljucivanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

    5.2 Taksonomijske hijerarhije i pretpostavljeno zakljucivanje (de-fault reasoning) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

    5.3 Indukcija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

    5.4 Zakljucivanje sa nesigurnim uverenjima . . . . . . . . . . . . . 43

    5.5 Jedno formalno zasnivanje verovatnosne logike . . . . . . . . . 465.6 Znanja i uverenja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

    5.6.1 Iskazna logika uverenja . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

    5.7 Meta-znanje i meta-zakljucivanje . . . . . . . . . . . . . . . . 51

    6 Stanje i akcije 56

    6.1 Stanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

    6.2 Akcije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

    6.3 Problem okvira . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

    6.4 Redosled akcija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

    6.5 Uslovljenost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

    7 Planiranje 647.1 Pocetno stanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

    7.2 Ciljevi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

    7.3 Akcije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

    7.4 Planovi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

    7.5 Grinov metod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

    7.6 Blokovi akcija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

    7.7 Uslovni planovi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

    7.8 Smer planiranja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 697.9 Odsecanje nedostiznoscu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

    7.10 Poravnavanje stanja (usaglasavanje) . . . . . . . . . . . . . . . 70

    7.11 Ukidanje aksioma okvira . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

    7.12 Ciljna regresija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

    7.13 Razlike stanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

  • 8/6/2019 osnovi vestacke inteligencije 1

    4/148

    Osnove vestacke inteligencije I 3

    8 Arhitektura inteligentnih agenata 77

    8.1 Tropisticni agenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 778.2 Histereticni agenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 798.3 Agenti nivoa znanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 808.4 Agenti znanja u koracima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 838.5 Agenti s namerom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 868.6 Promisljeni agenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

    9 Klasicne metode resavanja problema 929.1 Algoritmi za koje su poznata polinomijalna resenja . . . . . . 989.2 Klasifikacija problema prema slozenosti . . . . . . . . . . . . . 100

    9.3 klasa NP: nedeterministicki polinomijalni problemi . . . . . . 101

    10 Resavanje problema propagiranjem i nabrajanjem 10610.1 Gradijent metode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10610.2 Linearno programiranje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10710.3 Gradijent metoda u teoriji grafova . . . . . . . . . . . . . . . . 10710.4 Heuristicko pretrazivanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10810.5 A algoritam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10810.6 Implicitno nabrajanje propagiranjem uslova . . . . . . . . . . 11010.7 Dinamicko programiranje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11210.8 GPS - General Problem Solver . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

    11 Programi - igre, psihologija resavanja problema 11711.1 Drvo pretrazivanja (drvo ispravnih poteza) . . . . . . . . . . . 11711.2 Evaluacija pozicije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11711.3 MINIMAX izbor i algoritam, alfa-beta algoritam . . . . . . . . 11811.4 - kresanje (odsecanje) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12011.5 Psiholoska izucavanja resavanja problema i igranja . . . . . . . 12211.6 Teorija igara . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

    12 Ekspertni sistemi 127

    12.1 MYCIN - primer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12712.2 Produkcioni sistemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12912.3 Ekspertni sistemi zasnovani na logici prvog reda . . . . . . . . 13212.4 Deklarativno-proceduralna kontroverza . . . . . . . . . . . . . 13212.5 Razliciti tipovi znanja i njihova reprezentacija . . . . . . . . . 134

    12.5.1 Reprezentovanje znanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

  • 8/6/2019 osnovi vestacke inteligencije 1

    5/148

    4 Seminarski rad

    12.5.2 Osobine sistema produkcionih pravila . . . . . . . . . . 136

    13 Ucenje 13813. 1 Pri mer STRI PS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14013.2 Ucenje pravila i planova . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14013.3 Ucenje karakteristika i koncepta, Vereov primer . . . . . . . . 141