人工智能与人工生命

本书系统地介绍了人工智能的基本原理、方法及技术，还特别介绍了人工生命等人工智能前沿领域的最新进展。主要内容包括：绪论、知识表示方法、确定性推理、不确定性推理、搜索策略、机器学习、专家系统、分布式人工智能、人工生命、软件人、人工鱼、展望。

   目    录
第１章  绪论…………………………………… １
１１  什么是人工智能……………………… ２
１１１  智能的概念…………………… ２
１１２  人工智能……………………… ２
１２  人工智能的产生与发展……………… ３
１２１  孕育期………………………… ３
１２２  形成期………………………… ４
１２３  发展期………………………… ５
１３  人工智能的研究方法及基本内容…… ６
１３１  人工智能的研究方法………… ６
１３２  人工智能研究的基本内容…… ８
１４  人工智能的研究领域………………… １０
习题１ ……………………………………… １６
第２章  知识表示方法……………………… １７
２１  概述…………………………………… １８
２１１  什么是知识………………… １８
２１２  知识的特性………………… １８
２１３  知识的分类………………… １９
２１４  知识的表示………………… ２０
２２  一阶谓词逻辑表示法………………… ２１
２２１  逻辑基础…………………… ２１
２２２  谓词逻辑表示方法………… ２４
２２３  一阶谓词逻辑表示法的
特点………………………… ２５
２３  产生式表示法………………………… ２６
２３１  产生式的基本形式………… ２６
２３２  产生式表示知识的方法…… ２７
２３３  产生式系统的组成………… ２８
２３４  产生式系统的推理方式…… ２９
２３５  产生式表示法的特点……… ３０
２４  语义网络表示法……………………… ３０
２４１  语义网络…………………… ３０
２４２  基本命题的语义网络表示… ３０
２４３  连接词在语义网络中的
表示方法…………………… ３２
２４４  变元和量词在语义网络中的
表示方法…………………… ３３
２４５  语义网络的推理过程……… ３５
２４６  语义网络表示法的特征…… ３６
２５  框架表示法…………………………… ３６
２５１  框架的结构………………… ３７
２５２  框架举例…………………… ３８
２５３  框架表示法的特点………… ４０
２６  其他表示方法………………………… ４１
２６１  面向对象的表示法………… ４１
２６２  过程表示法………………… ４２
习题２ ……………………………………… ４３
第３章  确定性推理………………………… ４５
３１  推理的基本概念……………………… ４６
３１１  什么叫推理………………… ４６
３１２  推理方式及其分类………… ４６
３１３  推理的方向………………… ４８
３１４  冲突消解策略……………… ５２
３２  推理的逻辑基础……………………… ５４
３２１  谓词公式的解释…………… ５４
３２２  谓词公式的永真性与可满
足性………………………… ５５
３２３  谓词公式的等价性与永真
蕴涵性……………………… ５５
３２４  谓词公式的范式…………… ５７
３２５  置换与合一………………… ５８
３３  自然演绎推理………………………… ５９
３３１  自然演绎推理的概念……… ５９
３３２  利用演绎推理解决问题…… ６０
３３３  演绎推理的特点…………… ６１
３４  归结演绎推理………………………… ６１
３４１  子句………………………… ６２
３４２  Ｈｅｒｂｒａｎｄ理论……………… ６３
３４３  鲁滨逊归结原理…………… ６６
３４４  归结策略…………………… ６８
３４５  使用归结原理证明问题…… ７１
３４６  用归结原理求解问题……… ７３
３５  基于规则的演绎推理………………… ７５
３５１  规则正向演绎推理………… ７６
３５２  规则逆向演绎推理………… ８０
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Ⅷ
习题３ ……………………………………… ８３
第４章  不确定性推理……………………… ８５
４１  不确定性推理概述…………………… ８６
４１１  不确定性推理的概念……… ８６
４１２  不确定性推理方法的分类… ８６
４１３  不确定性推理中的基本
问题………………………… ８７
４２  可信度方法…………………………… ８８
４２１  可信度概念………………… ８８
４２２  ＣＦ模型…………………… ８９
４２３  可信度方法应用举例……… ９１
４３  主观Ｂａｙｅｓ方法……………………… ９３
４３１  基本Ｂａｙｅｓ公式…………… ９３
４３２  主观Ｂａｙｅｓ方法及其推理
网络………………………… ９５
４３３  知识不确定性的表示……… ９５
４３４  证据不确定性的表示……… ９６
４３５  不确定性的推理计算……… ９７
４３６  结论不确定性的合成与
更新算法…………………… １０２
４３７  主观Ｂａｙｅｓ方法应用举例…… １０３
４４  证据理论…………………………… １０８
４４１  证据理论的形式化描述…… １０８
４４２  证据理论的不确定性推理
模型………………………… １１３
４４３  推理示例…………………… １１８
习题４……………………………………… １２１
第５章  搜索策略…………………………… １２３
５１  搜索的基本概念…………………… １２４
５１１  搜索的概念………………… １２４
５１２  搜索的种类………………… １２４
５２  状态空间搜索……………………… １２４
５２１  状态空间法………………… １２５
５２２  状态空间盲目搜索法……… １２７
５２３  启发式搜索法……………… １２９
５３  问题归约法………………………… １３２
５３１  问题归约描述……………… １３２
５３２  与或图表示………………… １３３
５３３  ＡＯ算法…………………… １３４
习题５……………………………………… １３８
第６章  机器学习…………………………… １３９
６１  机器学习的概念…………………… １４０
６１１  学习和机器学习…………… １４０
６１２  机器学习的发展过程……… １４１
６１３  学习系统…………………… １４２
６１４  机器学习的主要策略……… １４４
６２  记忆学习…………………………… １４４
６３  归纳学习…………………………… １４５
６３１  示例学习…………………… １４６
６３２  决策树学习………………… １４９
６４  解释学习…………………………… １５３
６４１  解释学习概述……………… １５４
６４２  解释学习的基本原理……… １５５
６４３  解释学习的基本过程……… １５６
６４４  领域知识的完善性………… １５７
６５  基于案例的推理…………………… １５７
６５１  ＣＢＲ系统的特点…………… １５８
６５２  ＣＢＲ系统的体系结构……… １５９
６５３  学习方法…………………… １６０
６５４  结论………………………… １６３
６６  案例推理在故障诊断系统中的
应用………………………………… １６３
６６１  案例库的组织……………… １６４
６６２  案例检索策略……………… １６６
６６３  故障诊断流程……………… １６６
６６４  自行火炮发动机故障
诊断………………………… １６７
习题６……………………………………… １６９
第７章  专家系统…………………………… １７０
７１  专家系统概述……………………… １７１
７１１  专家系统的产生与发展…… １７１
７１２  专家系统的定义…………… １７２
７１３  专家系统的种类…………… １７３
７１４  专家系统的特点…………… １７６
７２  专家系统的结构…………………… １７７
７２１  综合数据库………………… １７７
７２２  知识库……………………… １７８
７２３  知识获取…………………… １７８
７２４  推理机……………………… １７８
７２５  解释器……………………… １７９
７２６  人－机接口………………… １７９
７３  专家系统的设计…………………… １７９
７３１  开发专家系统的基本
要求………………………… １８０
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Ⅸ
７３２  专家系统建造步骤………… １８１
７４  新型专家系统……………………… １８４
７４１  新型专家系统的特征……… １８４
７４２  分布式专家系统…………… １８５
７４３  协同式专家系统…………… １８７
７５  空调机组故障诊断专家系统的
设计………………………………… １８９
７５１  专家系统结构……………… １８９
７５２  系统总体设计流程………… １８９
７５３  知识库的实现……………… １９０
７５４  推理机的实现……………… １９１
习题７……………………………………… １９３
第８章  分布式人工智能………………… １９４
８１  概述………………………………… １９５
８１１  分布式问题求解…………… １９５
８１２  多Ａｇｅｎｔ系统……………… １９６
８２  Ａｇｅｎｔ的结构………………………… １９８
８２１  Ａｇｅｎｔ的基本结构………… １９８
８２２  反应Ａｇｅｎｔ的结构………… １９９
８２３  慎思Ａｇｅｎｔ的结构………… １９９
８２４  混合Ａｇｅｎｔ的结构………… ２０１
８３  Ａｇｅｎｔ通信协议……………………… ２０１
８３１  Ａｇｅｎｔ通信与交互模型…… ２０１
８３２  Ａｇｅｎｔ通信………………… ２０２
８３３  言语行为理论……………… ２０５
８３４  Ａｇｅｎｔ通信语言…………… ２０８
８３５  Ａｇｅｎｔ通信的本体………… ２１０
８４  Ａｇｅｎｔ协作…………………………… ２１１
８４１  协作的功能………………… ２１１
８４２  协作的理论………………… ２１２
８４３  协作的形式………………… ２１３
８４４  协作的方法………………… ２１４
８４５  协作的过程………………… ２１５
８５  移动Ａｇｅｎｔ ………………………… ２１６
８５１  移动Ａｇｅｎｔ的结构………… ２１６
８５２  移动Ａｇｅｎｔ的应用………… ２１７
８６  多Ａｇｅｎｔ柔性车间调度系统……… ２２０
８６１  多Ａｇｅｎｔ柔性车间调度
模型………………………… ２２０
８６２  仿真实验…………………… ２２３
习题８……………………………………… ２２５
第９章  人工生命…………………………… ２２６
９１  什么是人工生命…………………… ２２７
９１１  生命的概念………………… ２２７
９１２  人工生命…………………… ２２８
９１３  广义人工生命……………… ２２９
９２  人工生命的产生与发展…………… ２３１
９２１  孕育期……………………… ２３１
９２２  形成期……………………… ２３２
９２３  发展期……………………… ２３３
９３  人工生命的研究方法及
基本内容…………………………… ２３３
９３１  人工生命的研究方法……… ２３３
９３２  人工生命研究的基本内容… ２３４
９４  人工生命的应用…………………… ２３６
９４１  基于人工生命的智能
控制系统…………………… ２３６
９４２  基于人工生命的拟人智能
管理系统…………………… ２４０
习题９……………………………………… ２４４
第１０章  软件人…………………………… ２４５
１０１  概述……………………………… ２４６
１０１１  “软件人”的概念…… ２４６
１０１２  “软件人”的概念
模型…………………… ２４７
１０２  “软件人”系统模型…………… ２４７
１０２１  “软件人”系统逻辑层次
结构模型……………… ２４７
１０２２  “软件人”系统递阶控制
结构模型……………… ２４８
１０２３  “软件人”构造分层
体系…………………… ２４９
１０３  “软件人”群体………………… ２５２
１０３１  “软件人”群体组织
模型…………………… ２５２
１０３２  系统的管控功能……… ２５３
１０３３  “软件人”群的管理
策略…………………… ２５４
１０３４  “软件人”的接口构造
研究…………………… ２５６
１０４  “软件人”通信………………… ２５７
１０４１  常用智体通信模型…… ２５８
１０４２  “软件人”通信模型…… ２５９
１０４３  “软件人”通信层次结构
与交互模型…………… ２６０
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Ⅹ
１０５  “软件人”的应用……………… ２６２
１０５１  基于“软件人”的信息
整合与数据交换……… ２６２
１０５２  基于“软件人”的决策
信息支持系统模型…… ２６５
１０５３  基于“软件人”情感的
自主非玩家角色模型… ２６７
习题１０…………………………………… ２７１
第１１章  人工鱼…………………………… ２７２
１１１  人工鱼的概念…………………… ２７３
１１２  人工鱼的典范——— “晓媛
的鱼” …………………………… ２７３
１１２１  计算机动画的人工
生命方法……………… ２７３
１１２２  “晓媛的鱼”动画
模型设计……………… ２７７
１１３  人工鱼的认知模型……………… ２８５
１１４  人工鱼的自进化………………… ２８６
习题１１…………………………………… ２８９
第１２章  展望………………………… ２９０
１２１  “人工智能”发展与“智能科学
技术”产生……………………… ２９１
１２１１  广义智能……………… ２９１
１２１２  高等智能……………… ２９４
１２１３  智能科学技术………… ２９６
１２２  广义人工生命及其应用展望…… ２９７
１２２１  工程人工生命展望…… ２９７
１２２２  生物人工生命展望…… ２９８
１２２３  生物工程人工生命
展望…………………… ２９９
参考文献……………………………………… ３００