Оптические вычисления - Арратуна Р.
Скачать (прямая ссылка):
Например, утверждение РАВНО (х, у) могло бы означать любое из следующих
четырех соотношений: все х равны всем у, заданный х равен заданному у,
все х равны некоторому значению у, или некоторые значения х равны любому
значению у. Универсальный квантификатор V обозначает, что значения
переменных х должны быть рассмотрены, в то время как уже существующий
квантификатор х означает, что должны быть рассмотрены лишь некоторые
определенные значения х. Например, если истинность выражения РАВНО(х, у)
должна соблюдаться на всех значениях х, равных всем значениям у, тогда
можно было бы записать это в виде V-^V'/РАВНО (х, у). Если бы ситуация
была такова, что утверждение должно быть ИСТИННО, если конкретные
значения х равны определенным значениям у, тогда следовало бы записать
хг/РАВНО(х, у). Примерами выражений, записанных в представлении
предикатов, являются:
Свет является когерентным, если он испускается лазером.
V* (ИЗЛУЧЕНИЕЛАЗЕРА (х) D > КОГЕРЕНТНЫЙСВЕТ (х))
Излучение некоторых лазеров является видимым.
х (ИЗЛУЧЕНИЕЛАЗЕРА (х) А ВИДИМЫЙСВЕТ (х))
Прежде чем вводить представления о последнем из основных элементов
логики, т. е. о функциях, целесообразно сделать обзор ранее введенных
элементов. Они кратко описаны на рис. 10.5. Следует заметить, что
традиционно переменные обозначают строчными буквами, а константы и
предикаты - прописными.
Предикаты являются несколько ограниченными по содержанию средствами,
поскольку их оценки дают только значения ИСТИННО или ЛОЖНО. Например,
предикаты ЖЕНЩИНА (ЖЕНА), ЖЕНЩИНА (ФЛОРЕНСНАИТИНГЕИЛ) и ПРЕЗИДЕНТ
(СОЕДИНЕННЫХШТАТОВ.ДЖОРДЖВАШИНГ-ТОН) получает ответ ИСТИННО, если в
последнем из приме-
Глава 10. Оптика и символьные вычисления
283
ров ПРЕЗИДЕНТОВ у) было присвоено значение, "г/ является президентом х*.
ЖЕНЩИНА (ДЖОРДЖВАШИНГТОН), конечно, получил бы ответ "ЛОЖНО". С другой
стороны функции могут давать ответы в виде объектов, которые
соответственно используются как аргументы предикатов. Иллюстрацией к
данному случаю является функция "длина волны (х)", используемая для
поиска числовых значений длины волны, связанной с х\ т. е. длина волны
(КРАСНЫЙСВЕТ) "даст ответ 0,6 мкм" и "длина волны (С02ЛАЗЕР)" даст ответ
10,6 мкм. Примером функции, являющейся частью предиката, являлась бы
ВИДИМАЯОБЛАСТЬ (длина волны (С02ЛАЗЕР), которая получила бы ответ ЛОЖНО,
так как С02 лазер излучает в ближней инфракрасной области спектра, а не в
видимой.
10.2.3. Поиск
Большие размеры баз знаний и пространства состояний, необходимые для
решения практических символьных задач, обусловливают обязательное
применение стратегии поиска либо так называемых релевантных фактов,
содержащихся в базе знаний, либо путей решения в пространстве состояний
задачи. На рис. 10.6 изображены различные виды поиска, включая чисто
случайный поиск и весьма специфический эвристический поиск (эвристика
предполагает использование знаний по определенной проблеме с целью
придать поиску направленный характер). Хотя на этой упрощенной диаграмме
стратегии поиска разделены на конкретные категории, однако фактически
такого четкого разграничения провести невозможно. Чем менее направленным
является поиск, тем большее время требуется для достижения цели. С другой
стороны, чем более целенаправленным
Описание
Примеры
Комментарии
Переменные
Константы
к,У
ЯЧЕЙКАКЕРРА, МАГНИТ
Используется для универсальных аргументов
Специальные наименования, присваиваемые аргументам
Символы предикатов ЯВЛЯЕТСЯОПТИЧЕСКИМ Определяются таким обра-
УСТРОЙСТВОМ ()
Л ,V,
зом, чтобы представлять соотношения
Логические связки Кванторы ^ , 3
Рис, 10,5* Элементы исчисления предикатов*
выражения взаимосвязей символов
Количественно определяют размеры области определения переменных
284
Часть IV. Символьные вычисления и искусственный интеллект
является поиск, тем более сложными оказываются процедуры управления. В
предельном, наиболее сложном случае средства управления включали бы в
себя такой объем знаний о процессе поиска, что сама необходимость поиска
исключалась бы; т. е. средства управления направили бы решение
непосредственно на цель. Поскольку оба крайних случая практически не
реальны, то обычно делают попытки найти некоторую компромиссную
стратегию, являющуюся наилучшей для конкретной задачи. Фактически многие
системы ИИ используют комбинацию схем общего и частного назначения, что
позволяет видоизменить общую стратегию поиска цели после его
осуществления, согласно изменяющейся структуре пространства состояний.
К методикам поиска относят несколько общих стратегий, которые могли бы
выполнять роль более или менее целенаправленных процедур в зависимости от
той степени, в которой проблемная область и информация о цели применяются
при выборе путей поиска. Некоторые из этих стратегий будут
рассматриваться ниже. При этом будут сравниваться между собой древовидная
структура и направленный граф, метод обхода дерева "перебором в глубину"
и метод "перебора в ширину", а также методика вывода "от фактов к цели" и
