人工智能實(shí)驗(yàn)報(bào)告(共9頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上人工智能實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)一 在搜索策略實(shí)驗(yàn)群實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜ず驼莆諉l(fā)式搜索的定義、估價(jià)函數(shù)和算法過(guò)程，并利用A*算法求解N數(shù)碼難題，理解求解流程和搜索順序。搜索圖算法比較廣度優(yōu)先深度優(yōu)先A*Open表節(jié)點(diǎn)G，節(jié)點(diǎn)10節(jié)點(diǎn)G，節(jié)點(diǎn)6節(jié)點(diǎn)3，節(jié)點(diǎn)9，節(jié)點(diǎn)G，節(jié)點(diǎn)10，節(jié)點(diǎn)8Close表節(jié)點(diǎn)s，節(jié)點(diǎn)1，節(jié)點(diǎn)2，節(jié)點(diǎn)3，節(jié)點(diǎn)4，節(jié)點(diǎn)5，節(jié)點(diǎn)6，節(jié)點(diǎn)7，節(jié)點(diǎn)8，節(jié)點(diǎn)9節(jié)點(diǎn)s,節(jié)點(diǎn)1，節(jié)點(diǎn)3，節(jié)點(diǎn)7，節(jié)點(diǎn)4，節(jié)點(diǎn)8，節(jié)點(diǎn)2，節(jié)點(diǎn)5，節(jié)點(diǎn)9節(jié)點(diǎn)s，節(jié)點(diǎn)2，節(jié)點(diǎn)1，節(jié)點(diǎn)5，節(jié)點(diǎn)6，節(jié)點(diǎn)4估價(jià)函數(shù)無(wú)無(wú)搜索節(jié)點(diǎn)次序記錄節(jié)點(diǎn)s，節(jié)點(diǎn)1，節(jié)點(diǎn)2，節(jié)點(diǎn)3，節(jié)點(diǎn)4，節(jié)點(diǎn)5，節(jié)點(diǎn)6，節(jié)點(diǎn)7，節(jié)點(diǎn)8，節(jié)點(diǎn)

2、9,節(jié)點(diǎn)G節(jié)點(diǎn)s,節(jié)點(diǎn)1，節(jié)點(diǎn)3，節(jié)點(diǎn)7，節(jié)點(diǎn)4，節(jié)點(diǎn)8，節(jié)點(diǎn)2，節(jié)點(diǎn)5，節(jié)點(diǎn)9，節(jié)點(diǎn)G節(jié)點(diǎn)s，節(jié)點(diǎn)2，節(jié)點(diǎn)1，節(jié)點(diǎn)5，節(jié)點(diǎn)6，節(jié)點(diǎn)4，節(jié)點(diǎn)G觀測(cè)結(jié)果經(jīng)過(guò)11步搜索得到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)10步搜索得到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)7步搜索得到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)學(xué)生結(jié)論寬度優(yōu)先搜索能保證在搜索樹中找到一條通向目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的最短路徑，但由于盲目性大所以當(dāng)搜索數(shù)據(jù)比較多的時(shí)候該方法較為費(fèi)時(shí)。深度優(yōu)先搜索要沿路徑一條一條的走到底，如果目標(biāo)在前幾條路徑中那么該搜索會(huì)較為快捷，在本搜索樹中雖然比寬度優(yōu)先少一步，但是若第一條路徑或者某幾條路徑很深，則該搜索會(huì)相當(dāng)耗時(shí)且不能保證成功。A*算法是啟發(fā)式算法的一種能通過(guò)路徑的權(quán)值找出代價(jià)最為小的一條，

3、所以很具優(yōu)越性，但是算法本身計(jì)算較為復(fù)雜，要考慮以前的和將來(lái)兩方面的代價(jià)，進(jìn)行估算，所以沒(méi)有前兩種方法簡(jiǎn)單。實(shí)驗(yàn)二：產(chǎn)生式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜ず驼莆债a(chǎn)生式系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制，掌握基于規(guī)則推理的基本方法。 推理方法 正向推理 反向推理建立規(guī)則庫(kù)建立事實(shí)庫(kù)該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物 <- 該動(dòng)物有毛發(fā). 該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物 <- 該動(dòng)物有奶.該動(dòng)物是鳥 <- 該動(dòng)物有羽毛.該動(dòng)物是鳥 <- 該動(dòng)物會(huì)飛&會(huì)下蛋.該動(dòng)物是食肉動(dòng)物 <- 該動(dòng)物吃肉.該動(dòng)物是食肉動(dòng)物 <- 該動(dòng)物有犬齒&有爪&眼盯前方.該動(dòng)物是有蹄類動(dòng)物 <- 該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物&

4、;有蹄.該動(dòng)物是有蹄類動(dòng)物 <- 該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物& 是嚼反芻動(dòng)物.該動(dòng)物是金錢豹 <- 該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物&是食肉動(dòng)物&是黃褐色&身上有暗斑點(diǎn).該動(dòng)物是虎 <- 該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物&是食肉動(dòng)物&是黃褐色&身上有黑色條紋.該動(dòng)物是長(zhǎng)頸鹿 <- 該動(dòng)物是有蹄類動(dòng)物&有長(zhǎng)脖子&有長(zhǎng)腿&身上有暗斑點(diǎn).該動(dòng)物是斑馬 <- 該動(dòng)物是有蹄類動(dòng)物&身上有黑色條紋.該動(dòng)物是鴕鳥 <- 該動(dòng)物是鳥&有長(zhǎng)脖子&有長(zhǎng)腿&不會(huì)飛&有黑白二色.該動(dòng)物是企鵝 <-

5、該動(dòng)物是鳥&會(huì)游泳&不會(huì)飛&有黑白二色.該動(dòng)物是信天翁 <- 該動(dòng)物是鳥&善飛.%-動(dòng)物識(shí)別系統(tǒng)事實(shí)集：%-該動(dòng)物是企鵝會(huì)游泳.不會(huì)飛.有黑白二色.%該動(dòng)物是鳥.%- %-該動(dòng)物是鳥該動(dòng)物會(huì)飛.會(huì)下蛋.%-該動(dòng)物是金錢豹 <- 該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物&是食肉動(dòng)物&是黃褐色&身上有暗斑點(diǎn).該動(dòng)物有毛發(fā).%是食肉動(dòng)物.是黃褐色.身上有暗斑點(diǎn).該動(dòng)物吃肉.%-該動(dòng)物是虎 <- 該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物&是食肉動(dòng)物&是黃褐色&身上有黑色條紋.該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物.%是食肉動(dòng)物.是黃褐色.身上有黑色條紋.%-該動(dòng)物是長(zhǎng)頸鹿

6、<- 該動(dòng)物是有蹄類動(dòng)物&有長(zhǎng)脖子&有長(zhǎng)腿&身上有暗斑點(diǎn).%該動(dòng)物是有蹄類動(dòng)物.有長(zhǎng)脖子.有長(zhǎng)腿.身上有暗斑點(diǎn).%-該動(dòng)物是有蹄類動(dòng)物 <- 該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物&有蹄.%有蹄.預(yù)測(cè)結(jié)果 在相關(guān)詢問(wèn)：該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物？ 該動(dòng)物是鳥？ 該動(dòng)物是食肉動(dòng)物？ 該動(dòng)物是金錢豹？該動(dòng)物是鴕鳥？該動(dòng)物是企鵝？時(shí)為真，其余為假。實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果(注意觀測(cè)規(guī)則的匹配過(guò)程和方法) 以該動(dòng)物是否為鴕鳥為例，匹配過(guò)程如上圖，得到結(jié)果為真。符合預(yù)測(cè)。以該動(dòng)物是否為金錢豹為例，匹配過(guò)程如上圖，得到結(jié)果為真。不符合預(yù)測(cè)。備注(原因等) 鴕鳥根據(jù)規(guī)則“該動(dòng)物是鳥&有長(zhǎng)脖子&am

7、p;有長(zhǎng)腿&不會(huì)飛&有黑白二色”查詢知識(shí)庫(kù)，首先看“該動(dòng)物是鳥”，根據(jù)規(guī)則“該動(dòng)物是鳥 <- 該動(dòng)物有羽毛該動(dòng)物是鳥 <- 該動(dòng)物會(huì)飛&會(huì)下蛋.”查知識(shí)庫(kù)沒(méi)發(fā)現(xiàn)“該動(dòng)物有羽毛”所以這一條路推出結(jié)論為false；“該動(dòng)物是鳥”還有另外一個(gè)條件，“該動(dòng)物會(huì)飛&會(huì)下蛋.”根據(jù)知識(shí)庫(kù)滿足，那么去掉這個(gè)條件，繼續(xù)看下面的條件“有長(zhǎng)脖子&有長(zhǎng)腿&不會(huì)飛&有黑白二色”，根據(jù)知識(shí)庫(kù)上述條件都有，所以一次去掉，最后得到結(jié)論為true。而第二個(gè)例子同理需要先根據(jù)規(guī)則“該動(dòng)物是金錢豹 <- 該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物&是食肉動(dòng)物&是黃褐

8、色&身上有暗斑點(diǎn).”查詢知識(shí)庫(kù)，首先判斷“該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物”，“該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物 <-該動(dòng)物有毛發(fā). 該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物 <- 該動(dòng)物有奶.”進(jìn)行判斷，知識(shí)庫(kù)中“該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物.該動(dòng)物有毛發(fā).”均可肯定它，所以走這兩條路，但找不到“是食肉動(dòng)物”這條知識(shí)，所以判斷該動(dòng)物不是金錢豹。學(xué)生結(jié)論 雖然我們可以通過(guò)規(guī)則“該動(dòng)物是食肉動(dòng)物 <- 該動(dòng)物吃肉.”與知識(shí)“該動(dòng)物吃肉.”判斷出“該動(dòng)物是食肉動(dòng)物”但是與規(guī)則中“是食肉動(dòng)物”不一樣，所以不能據(jù)此推出剩下結(jié)論，而把規(guī)則庫(kù)中“該動(dòng)物是食肉動(dòng)物 <- 該動(dòng)物吃肉.”改為：“是食肉動(dòng)物 <- 該動(dòng)物吃肉.”或者把：“該

9、動(dòng)物是金錢豹 <- 該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物&是食肉動(dòng)物&是黃褐色&身上有暗斑點(diǎn).”改為“該動(dòng)物是金錢豹 <- 該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物&該動(dòng)物是食肉動(dòng)物&是黃褐色&身上有暗斑點(diǎn).”就能使推論成立。因此我們可以看出知識(shí)庫(kù)必須完全和規(guī)則庫(kù)中條件匹配才能得到相關(guān)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦斫夥聪騻鞑ゾW(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和原理，掌握反向傳播算法對(duì)神經(jīng)元的訓(xùn)練過(guò)程，了解反向傳播公式。通過(guò)構(gòu)建BP網(wǎng)絡(luò)實(shí)例，熟悉前饋網(wǎng)絡(luò)的原理及結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò) 拓樸圖 初始目標(biāo)初始 目標(biāo)初始 目標(biāo)訓(xùn)練 數(shù)據(jù)集節(jié)點(diǎn)0 1 2 5 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0

10、 1 0 1 1 1 1 0 1節(jié)點(diǎn)0 1 4 0 0 0 0 1 1 1 0 1輸入1 2 與 或 或非 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0訓(xùn)練誤差R=0.1R=0.1R=0.05模擬的問(wèn)題或函數(shù)多數(shù)贊成表決器異或問(wèn)題布爾網(wǎng)觀測(cè)結(jié)果學(xué)生結(jié)論訓(xùn)練以前（上圖） 訓(xùn)練以后：經(jīng)過(guò)87步訓(xùn)練達(dá)到目標(biāo)，訓(xùn)練之后準(zhǔn)確性明顯提高但是由于存在0.1的誤差所以不能完全準(zhǔn)確，賦的值不同，學(xué)習(xí)速度不同，到達(dá)目標(biāo)的時(shí)間長(zhǎng)短也不同，r越小，同等條件下所需要訓(xùn)練的次數(shù)也越多且近似成反比關(guān)系。 訓(xùn)練以前（上圖） 訓(xùn)練以后：經(jīng)過(guò)121步訓(xùn)練達(dá)到目標(biāo)，訓(xùn)練之后準(zhǔn)確性明顯提高但是由于存

11、在0.1的誤差所以不能完全準(zhǔn)確，賦的值不同，學(xué)習(xí)速度不同，到達(dá)目標(biāo)的時(shí)間長(zhǎng)短也不同，r越小，同等條件下所需要訓(xùn)練的次數(shù)也越多且近似成反比關(guān)系。 訓(xùn)練以前（上圖） 訓(xùn)練以后：經(jīng)過(guò)467次訓(xùn)練達(dá)到目標(biāo)誤差，可見訓(xùn)練次多遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于前兩種，但是相對(duì)的訓(xùn)練后精度也更高，更接近于理論水平，但是永遠(yuǎn)也達(dá)不到100%準(zhǔn)確，所以實(shí)際運(yùn)用中根據(jù)需要選取可接受的誤差范圍即可。實(shí)驗(yàn)四 自動(dòng)規(guī)劃實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?理解自動(dòng)規(guī)劃的基本原理，掌握為活動(dòng)實(shí)體（人、組織、機(jī)器）設(shè)計(jì)合理的行為 -按時(shí)間順序的活動(dòng)序列。的基本技術(shù)。實(shí)驗(yàn)原理規(guī)劃是一種問(wèn)子題求解技術(shù)，它從某個(gè)特定的問(wèn)題狀態(tài)出發(fā)，尋求一系列行為動(dòng)作，并建立一個(gè)操作序列，直到求

12、得目標(biāo)狀態(tài)為止。簡(jiǎn)而言之，規(guī)劃是一個(gè)行動(dòng)過(guò)程的描述。一個(gè)總規(guī)劃可以含有若干個(gè)子規(guī)劃。狀態(tài)定義Empty：表示機(jī)械手為空ontable(木塊X)：木塊X在桌面上clear(木塊X)：木塊X上面為空on(木塊X, 木塊Y)：木塊X在木塊Y上面hand（X）：機(jī)械手抓著木塊X動(dòng)作定義Pickup（木塊X，木塊Y）：從木塊Y上抓取木塊XPickuptable:（木塊X）從桌面抓取木塊XPutdown（木塊X，木塊Y）：把木塊X放在木塊Y上面。Putdowntable（木塊X）:把木塊X放在桌面上動(dòng)作Pickup（木塊X，木塊Y）的先決條件和刪除表：clear（X）on（木塊X，木塊Y）empty添加表

13、：hand(X)Pickuptable（X）的先決條件和刪除表：ontable（X）clear（X）empty添加表：hand（X）Putdown（木塊X，木塊Y）的先決條件和刪除表：hand（X）clear（Y）添加表：on（木塊X，木塊Y）emptyPutdowntable（木塊X）的先決條件和刪除表：hand（X）添加表：ontable（X）empty初始狀態(tài)emptyontable(木塊一)clear(木塊四)ontable(木塊三)on(木塊四, 木塊一)on(木塊二, 木塊三)clear(木塊二)目標(biāo)狀態(tài)emptyontable(木塊一)on(木塊二, 木塊一)on(木塊三, 木塊

14、二)on(木塊四, 木塊三)clear(木塊四)規(guī)劃結(jié)果pickup(木塊四, 木塊一)putdowntable(木塊四)pickup(木塊二, 木塊三)putdown(木塊二, 木塊一)pickuptable(木塊三)putdown(木塊三, 木塊二)pickuptable(木塊四)putdown(木塊四, 木塊三)觀測(cè)結(jié)果ontable(木塊一)，on(木塊二, 木塊一)，on(木塊三, 木塊二)，on(木塊四, 木塊三)，clear(木塊四)，empty->ontable（木塊一），clear(木塊一)，ontable（木塊三），clear(木塊三)，ontable（木塊四），on（木塊二，木塊三），clear(木塊二)，empty->ontable（木塊一），ontable（木塊三），clear(木塊三)，ontable（木塊四），clear(木塊四)，on（木塊二，木塊一），clear(木塊二)，empty->ontable（木塊一），ontable（木塊四），clear(木塊四)，on（木塊二，木塊一），on（木塊三，木塊二），c