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1、人工智能 程序設(shè)計語言概述前面幾章，我們介紹了一些運用AI技術(shù)求解問題的一般方法。這些方法可運用于定理證明、自然語言理解、模式識別、專家系統(tǒng)等各個領(lǐng)域。要在計算機上實現(xiàn)，就涉及到計算機語言的問題。嚴(yán)格地講，可以使用任何計算機語言來實現(xiàn)這些算法。但是AI的主要課題是非數(shù)值計算的問題求解和知識處理等復(fù)雜問題，主要任務(wù)在于完成推理、規(guī)劃、決策、分析、論證等智能行為，其中包括各種符號處理和表處理等。傳統(tǒng)過程性語言不太適合AI方面的程序設(shè)計AI語言的特點具有回溯功能具有模式匹配功能守護(hù)功能（保護(hù)遞歸、回溯的現(xiàn)場）過程說明功能（解釋推理過程）表達(dá)能力強（尤其對各種符號知識）建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)系統(tǒng)上（
2、因為AI中的許多推理都有堅實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)）表處理功能并行處理或分布處理（提高推理速度，實現(xiàn)時多采用模擬并行處理技術(shù)）常用的AI程序設(shè)計語言PrologLispCC++SmalltalkPrologProlog是ProgramminginLogic用邏輯進(jìn)行程序設(shè)計的縮寫第一個Prolog系統(tǒng)是由Colmerauer及其研究小組于1972年在法國馬賽研制成功Prolog是完全基于一階謂詞邏輯基礎(chǔ)上的，它的所有語句和推理都可以用Horn子句歸結(jié)的形式表示，所以它又嚴(yán)格的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)Prolog的特點邏輯型語言語句類型簡單，只有三種基本形式：事實、規(guī)則、詢問接近于自然語言，簡潔明了，易寫易讀數(shù)據(jù)和
3、程序結(jié)構(gòu)一致（都由項構(gòu)成，便于將a程序的輸出作為b程序的輸入）能自動進(jìn)行匹配和回溯可大量使用遞歸Prolog的程序結(jié)構(gòu)Prolog程序包括常量段、域段、數(shù)據(jù)庫段、謂詞段、目標(biāo)段和子句段；另外還可以在程序首部設(shè)置編譯指令，在程序中加注釋通常，一個Prolog程序不一定包括所有段，最常用的有子句段、謂詞段、域段。如果需要產(chǎn)生一個可獨立執(zhí)行的程序，還需要有目標(biāo)段/*注釋*/編譯指令constants常量說明Domains域語句Database數(shù)據(jù)庫說明Predicates謂詞語句Goal目標(biāo)語句Clauses子句語句子句段是整個程序的核心，所有的事實和規(guī)則都在子句段列出，例如Clausesl
4、ike(Bill,Cindy).like(Cindy,Bill).like(Bill,dogs).like(A,C):-like(A,B),like(B,C).parent(ZhangYi,ZhangEr).謂詞段Prolog有許多內(nèi)部謂詞，如read,write,makewindow等，對內(nèi)部謂詞不需說明在程序中，若定義了自己要用的外部謂詞，如上例中l(wèi)ike，parent，則必須在謂詞段加以說明，例：Predicateslike(symbol,symbol)parent(symbol,symbol)域段域就相當(dāng)于類型說明，如上例中parent中的兩個參數(shù)，應(yīng)該是兩個人名，則下面的程序
5、更好理解Domainsname=symbolPredicatesparent(name,name)通過域，可以說明標(biāo)準(zhǔn)域中沒有定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Domainsarticles=book(title,author);horse(name)title,author,name=symbolPredicatesown(name,articles)Clausesown(John,book(ABC,Ding)).own(John,horse(blacky)).標(biāo)準(zhǔn)域：integer,char,real,ref,string,symbol目標(biāo)段目標(biāo)段輸入要解決問題的語句也可以省略目標(biāo)段。若省略目標(biāo)段，則
6、在運行時程序會等待用戶輸入一個目標(biāo)，然后才能運行，這時稱為外部目標(biāo)若把目標(biāo)寫在目標(biāo)段中，則程序運行時，自動執(zhí)行目標(biāo)，直接顯示運行結(jié)果，這種目標(biāo)稱為內(nèi)部目標(biāo)目標(biāo)段的作用有點類似于主程序目標(biāo)段Predicatesrun(char)Clausesrun(X):-write(“first”),readchar(X).run(X):-write(“second”),readchar(X).運行時，會在對話窗口提示輸入一個目標(biāo)，若輸入目標(biāo)run(X).則輸出first，然后按一個鍵接著輸出second，再按一個鍵，就結(jié)束了外部目標(biāo)運行時，Prolog尋找所有解目標(biāo)段Predicatesrun(ch
7、ar)Clausesrun(X):-write(“first”),readchar(X).run(X):-write(“second”),readchar(X).Goalrun(X).運行時，直接顯示運行結(jié)果，輸出first，然后按一個鍵，就結(jié)束了注意：在有內(nèi)部目標(biāo)時，Prolog只尋找第一個解程序執(zhí)行和匹配法則Prolog的程序執(zhí)行過程就是不斷地匹配規(guī)則，在匹配過程中對變量實例化，其實就是謂詞歸結(jié)推理在推理過程中，使用的是“試探-返回-再試”
