人工智慧原理及應用（簡體書）

《人工智能原理及應用》從人工智能的應用角度出發，系統介紹了人工智能的基本原理、方法和應用技術，包括知識的表示、確定性推理和搜索策略，以及不確定性推理方法、機器學習和計算智能，并介紹了人工智能的應用研究和最新研究進展。讀者在理論學習的同時，可以進行仿真和應用實驗，有助于對人工智能原理的理解，掌握其技術應用方法。《人工智能原理及應用》後附有詳細的實驗指導。
《人工智能原理及應用》理論講解深入淺出，通俗易懂，原理講解與技術應用緊密結合，適合自動化、計算機、電子商務、電子政務及信息管理等專業的教學和自學，亦可供相關領域的科研人員和工程技術人員參考。

《人工智能原理及應用》是普通高等教育電氣工程與自動化（應用型）“十二五”規劃教材!

前言
第1章 緒論
1.1 人工智能的概念和研究意義
1.1.1 人工智能的概念
1.1.2 人工智能的研究意義
1.1.3 人工智能的研究目標和特點
1.2 人工智能的起源和發展
1.2.1 萌芽期
1.2.2 形成期
1.2.3 發展期
1.2.4 人工智能的最新研究進展和爭論
1.3 人工智能的研究內容和應用領域
1.3.1 人工智能研究的課題
1.3.2 人工智能的應用領域
習題一

第2章 知識的表示
2.1 知識及其表示概述
2.1.1 知識的含義與結構
2.1.2 知識的特征、分類和表示
2.1.3 人工智能系統所關心的知識
2.1.4 陳述性知識與過程性知識
2.2 狀態空間表示
2.2.1 狀態
2.2.2 操作
2.2.3 狀態空間
2.2.4 問題的解
2.2.5 狀態空間表示法求解步驟
2.3 謂詞邏輯表示
2.3.1 謂詞邏輯的基本內容
2.3.2 個體詞、謂詞與量詞
2.3.3 謂詞公式
2.3.4 謂詞公式的解釋
2.3.5 謂詞邏輯表示知識
2.4 問題歸約表示
2.4.1 問題歸約表示的過程
2.4.2 問題歸約法的與/或圖表示
2.4.3 問題歸約法的節點定義
2.4.4 問題歸約表示的可解性
2.5 語義網絡表示
2.5.1 語義網絡表示法
2.5.2 語義網絡的網絡結構
2.5.3 語義網絡的語義表示
2.5.4 連詞和量化的表示
2.5.5 語義網絡推理的性質繼承及匹配
2.5.6 語義網絡表示法的特點
2.6 框架表示
2.6.1 框架理論
2.6.2 框架結構
2.6.3 附加過程
2.6.4 框架系統中的知識組織
2.6.5 框架系統的推理機制
2.6.6 框架表示法的評價
2.7 過程表示
2.7.1 過程知識表示的概念
2.7.2 示例：使用過程表示法求解九宮問題
2.7.3 過程表示的特點
2.8 面向對象的表示
2.8.1 面向對象的概念與特性
2.8.2 面向對象的原則
2.8.3 面向對象的要素
2.8.4 類與類繼承
2.8.5 面向對象的知識表示的內容
2.8.6 面向對象表示的實例
2.8.7 面向對象知識表示的特點
2.9 Prolog語言概述
2.9.1 Prolog語言的背景
2.9.2 Prolog語言的邏輯思想示例
2.9.3 Prolog語言的邏輯程序定義
2.9.4 Prolog語言的數據結構和遞歸
習題二

第3章 確定性推理方法
3.1 推理概述
3.1.1 推理的概念
3.1.2 推理的方法
3.1.3 推理的控制策略
3.1.4 推理中的沖突
3.2 確定性推理的邏輯基礎
3.2.1 命題公式的解釋
3.2.2 等價式
3.2.3 永真蘊含式
3.2.4 前束范式與Skolem范式
3.2.5 置換與合一
3.3 演繹推理方法
3.3.1 演繹推理的概念
3.3.2 演繹推理的特點
3.4 歸結推理方法
3.4.1 子句集及其化簡
3.4.2 Herbrand（海伯倫）定理
3.4.3 Robinson（魯賓遜）歸結原理
3.4.4 利用歸結推理進行定理證明
3.4.5 應用歸結原理進行問題求解
3.5 歸結過程中的控制策略
3.5.1 引入控制策略的原因
3.5.2 歸結控制策略
習題三

第4章 不確定性推理方法
4.1 不確定推理概述
4.1.1 不確定推理的概念
4.1.2 不確定推理的基本問題和方法分類
4.1.3 不確定性推理與產生式表示
4.2 概率推理
4.2.1 概率的基本性質和計算公式
4.2.2 概率推理方法
4.3 主觀貝葉斯方法
4.3.1 知識不確定性的表示
4.3.2 證據不確定性的表示
4.3.3 主觀貝葉斯方法的推理過程
4.3.4 主觀貝葉斯方法應用舉例
4.4 可信度方法
4.4.1 可信度的概念
4.4.2 基于可信度的不確定性表示——CF模型
4.4.3 可信度方法的推理算法
4.4.4 可信度方法應用舉例
4.5 證據理論（D-STheory）
4.5.1 證據理論的形式化描述
4.5.2 證據理論的不確定性推理模型
4.5.3 證據理論應用舉例
4.6 模糊推理
4.6.1 模糊集理論與模糊邏輯
4.6.2 模糊知識的表示和模糊概念的匹配
4.6.3 模糊規則推理方法
習題四

第5章 搜索策略
5.1 搜索概述
5.1.1 搜索的概念及類型
5.1.2 狀態空間的搜索
5.1.3 與/或樹的搜索
5.2 狀態空間的盲目搜索策略
5.2.1 狀態空間圖的一般搜索過程
5.2.2 廣度優先搜索和深度優先搜索
5.2.3 代價樹的搜索
5.3 狀態空間的啟發式搜索策略
5.3.1 啟發信息與估價函數
5.3.2 最佳優先搜索
5.3.3 A*算法
5.3.4 A*算法應用舉例
5.4 與/或樹的盲目搜索策略
5.4.1 與/或樹的搜索過程
5.4.2 與/或樹的廣度優先搜索
5.4.3 與/或樹的深度優先搜索
5.5 與/或樹的啟發式搜索策略
5.5.1 解樹的代價與希望樹
5.5.2 與/或樹的啟發式搜索過程
5.6 博弈樹的啟發式搜索
5.6.1 博弈樹的搜索過程
5.6.2 極大極小分析法
5.6.3 α-β剪枝
習題五

第6章 機器學習
6.1 機器學習概述
6.1.1 機器學習的概念
6.1.2 研究機器學習的意義
6.1.3 機器學習的發展過程
6.1.4 機器學習的主要策略
6.2 機械學習
6.2.1 機械學習的過程
6.2.2 機械學習系統要考慮的問題
6.3 歸納學習
6.3.1 示例學習
6.3.2 觀察與發現學習
6.4 解釋學習
6.4.1 解釋學習的基本原理
6.4.2 解釋學習過程和算法
6.4.3 解釋學習舉例
6.5 類比學習
6.5.1 類比學習的概念
6.5.2 類比學習的表示
6.5.3 類比學習的求解
6.6 決策樹學習
6.6.1 ID3算法
6.6.2 實例計算
6.7 神經網絡學習
6.7.1 神經網絡學習的概念
6.7.2 感知器學習
6.7.3 BP網絡學習
6.7.4 Hopfield網絡學習
習題六

第7章 計算智能
7.1 計算智能概述
7.1.1 計算智能的概念
7.1.2 計算智能的研究發展過程
7.1.3 計算智能與人工智能的關系
7.2 神經計算
7.2.1 生物神經元
7.2.2 人工神經元
7.2.3 神經網絡的互連結構
7.2.4 神經網絡的典型模型
7.3 模糊計算
7.3.1 模糊集及其運算
7.3.2 模糊關系及其運算
7.4 遺傳算法
7.4.1 遺傳算法的基本概念
7.4.2 遺傳算法的基本原理
7.4.3 遺傳算法的應用
7.5 蟻群算法
習題七

第8章 人工智能應用研究
8.1 專家系統
8.1.1 專家系統的起源和發展
8.1.2 專家系統的結構
8.1.3 專家系統的特點
8.1.4 專家系統的建立
8.1.5 專家系統應用實例：混凝土成品料溫專家控制系統
8.2 自然語言理解
8.2.1 概述
8.2.2 句法分析
8.2.3 詞性標注
8.3 數據挖掘與知識發現
8.3.1 概述
8.3.2 關聯規則挖掘
8.3.3 分類
8.3.4 聚類分析
8.4 自動規劃
8.4.1 概述
8.4.2 自動規劃的原理
8.4.3 自動規劃技術
8.4.4 自動規劃技術的最新發展
8.5 分布式智能與Agent
8.5.1 分布式智能概述
8.5.2 Agent的概念和模型
8.5.3 多Agent的概念及其建模
8.5.4 Agent之間的通信
8.5.5 Agent的體系結構
習題八

附錄 實驗指導
實驗一 VisualProlog知識表示與推理實驗
實驗二 狀態空間搜索——八數碼問題
實驗三 基于MATLAB的模糊推理系統設計
實驗四 基于MATLAB的神經網絡設計
實驗五 應用遺傳算法求解優化問題
參考文獻

定義2.2 8繼承（Inheritance）是一種連接類與類之間的層次模型，是指特殊類的對象擁有其一般類的屬性和行為。繼承意味著“自動地擁有”，即在特殊類中不必重新對已經在一般類中定義過的屬性和行為進行定義，而是自動地、隱含地擁有其一般類的屬性和行為。
繼承對類的重用性提供了一種明確表述共性的方法，即一個特殊類既有自己定義的屬性和行為，又有繼承下來的屬性和行為。盡管繼承下來的屬性和行為在特殊類中是隱式的，但無論在概念上還是在實際效果上，都是這個類的屬性和行為。繼承是傳遞的，當這個特殊類被它更下層的特殊類繼承的時候，它繼承來的和自己定義的屬性和行為又被下一層的特殊類繼承下去。人們有時把一般類稱為基類，把特殊類稱為派生類。
繼承在面向對象軟件開發過程中，有其強有力和獨特的一面，通過繼承可以實現以下幾點。
1）使派生類能夠比不使用繼承直接進行描述的類更加簡潔。派生類只需要描述那些與基類不相同的地方、特殊的地方，且把這些添加到類中然後繼承就可以了。不使用繼承而去直接描述，需要將基類的屬性和行為全部進行描述一遍。
2）能夠重用和擴展現有類庫資源。當人們使用已經封裝好的類庫的時候，如果需要對某個類進行擴展。通過繼承的方式很容易實現，而不需要再重新編寫，并且擴展一個類的時候并不需要其源代碼。
3）使軟件易于維護和修改。當要修改或增加某一屬性或行為時，只需要在相應的類中進行改動，而它派生的所有類全都自動地、隱含地做了相應的修改。
在軟件開發過程中，繼承性實現了軟件模塊的可重用性、獨立性，縮短了開發的周期，提高了軟件的開發效率，同時使軟件易于維護和修改。繼承是對客觀世界的直接反映，通過類的繼承，能夠實現對問題的深入抽象的描述，也反映出人類認知問題的發展過程。
3.多態
定義2.2 9多態是指兩個或多個屬于不同類的對象對于同一個消息或方法調用所做出不同響應的能力。