人工智能（AI）程序設計：面向對象語言

目 錄
第1部分 基礎知識
第1章 人工智能概述 2
1.1 人工智能的概念 2
1.1.1 人工智能 2
1.1.2 為什么要研究人工智能 3
1.1.3 人類智能的計算機模擬 4
1.2 人工智能的研究目標 7
1.3 人工智能研究的基本內容及特點 9
1.3.1 人工智能研究的基本內容 9
1.3.2 人工智能的研究途徑與方法 10
1.3.3 人工智能研究的主要特點 12
1.4 人工智能的研究領域 14
1.4.1 經典的人工智能研究領域 14
1.4.2 基于腦功能模擬的領域劃分 24
1.4.3 基于實現(xiàn)技術的領域劃分 28
1.4.4 基于應用領域的領域劃分 28
1.4.5 基于應用系統(tǒng)的領域劃分 33
1.4.6 基于計算機系統(tǒng)結構的領域劃分 34
1.4.7 基于實現(xiàn)工具與環(huán)境的領域劃分 35
1.5 人工智能的基本技術 35
1.5.1 推理技術 35
1.5.2 搜索技術 36
1.5.3 知識表示與知識庫技術 37
1.5.4 歸納技術 37
1.5.5 聯(lián)想技術 37
1.6 人工智能的產生與發(fā)展 38
1.6.1 人工智能學科的產生 38
1.6.2 符號主義學派 38
1.6.3 連接主義學派 40
1.6.4 人工智能的發(fā)展趨勢 41
1.6.5 中國人工智能的研究與發(fā)展 42
本章小結 42
習題1 44第2章 知識表示方法 45
2.1 知識的基本概念 45
2.1.1 知識層次 45
2.1.2 知識的屬性 46
2.1.3 知識分類 47
2.1.4 知識表示 48
2.2 一階謂詞邏輯表示法 51
2.2.1 命題與真值 51
2.2.2 論域和謂詞 51
2.2.3 謂詞公式與量詞 52
2.2.4 謂詞邏輯表示方法 53
2.2.5 謂詞邏輯表示方法的BNF描述 54
2.2.6 謂詞邏輯表示方法的特點 54
2.3 產生式表示法 55
2.3.1 產生式 55
2.3.2 產生式系統(tǒng) 56
2.3.3 產生式表示法的特點 61
2.3.4 產生式表示法與其他知識表示方法的比較 61
2.4 語義網絡表示法 62
2.4.1 語義網絡的基本結構 62
2.4.2 語義網絡的知識表示 62
2.4.3 語義網絡與Prolog 64
2.4.4 語義網絡的求解流程 65
2.4.5 基本的語義關系 65
2.4.6 語義網絡表示法的特點 67
2.4.7 語義網絡法與其他知識表示方法的比較 67
2.5 框架表示法 68
2.5.1 框架的基本結構 68
2.5.2 框架的BNF描述 70
2.5.3 框架系統(tǒng)中的預定義槽名 71
2.5.4 框架系統(tǒng)的問題求解過程 72
2.5.5 框架系統(tǒng)的程序語言實現(xiàn) 73
2.5.6 框架系統(tǒng)的特點 73
2.6 腳本表示法 73
2.6.1 概念依賴理論 74
2.6.2 腳本的結構 74
2.6.3 腳本的推理 75
2.6.4 腳本表示法的特點 76
2.7 過程表示法 76
2.7.1 表示知識的方法 77
2.7.2 過程表示的問題求解過程 78
2.7.3 過程表示的特點 79
2.7.4 過程性與說明性表示方法的比較 79
2.8 Petri網表示法 79
2.8.1 Petri網的基本概念 80
2.8.2 表示知識的方法 80
2.8.3 Petri網表示法的特點 81
2.9 面向對象表示法 81
2.9.1 面向對象的基本概念 81
2.9.2 面向對象的基本特征 83
2.9.3 面向對象的知識表示 83
2.9.4 面向對象表示方法的特點 84
2.10 狀態(tài)空間表示法 85
2.11 問題歸約表示法 85
本章小結 86
習題2 86第3章 AI編程基礎 88
3.1 命題邏輯 88
3.1.1 命題 88
3.1.2 命題定律 90
3.1.3 范式 92
3.1.4 命題邏輯的推論規(guī)則 94
3.1.5 命題邏輯的局限性 94
3.2 一階謂詞邏輯 95
3.2.1 謂詞 95
3.2.2 量詞 96
3.2.3 謂詞邏輯的合式公式 97
3.2.4 自由變元與約束變元 97
3.2.5 謂詞公式的解釋 98
3.2.6 含有量詞的等價式和蘊含式 99
3.2.7 謂詞邏輯中的推論規(guī)則 101
3.2.8 謂詞公式的范式與斯柯林標準形 102
3.3 產生式系統(tǒng) 104
3.3.1 產生式系統(tǒng)的基本組成 104
3.3.2 產生式系統(tǒng)的基本過程 106
3.3.3 基于產生式系統(tǒng)的具體問題建模 107
3.3.4 產生式系統(tǒng)的類型 108
3.3.5 產生式系統(tǒng)的搜索策略 109
3.3.6 兩種典型的產生式系統(tǒng) 112
3.4 專家系統(tǒng) 117
3.4.1 專家系統(tǒng)的概念與組成 117
3.4.2 專家系統(tǒng)的類型 120
3.4.3 專家系統(tǒng)的特點 122
3.4.4 專家系統(tǒng)的開發(fā)工具 123
3.4.5 新一代專家系統(tǒng)研究 124
本章小結 126
習題3 127
第2部分 編程指南
第4章 Visual Prolog概述 130
4.1 Visual Prolog 6概述 130
4.2 Visual Prolog 6基本特性 131
4.2.1 語言特性 131
4.2.2 圖形化開發(fā)環(huán)境 132
4.2.3 編譯器 132
4.2.4 鏈接器 132
4.2.5 調試器 132
4.3 創(chuàng)建項目 133
4.4 建立項目 134
4.5 瀏覽項目 135
4.6 開發(fā)項目 137
4.7 調試項目 140
本章小結 142
習題4 142第5章 Prolog基礎 143
5.1 Horn子句邏輯 143
5.2 Prolog推理機 145
5.3 擴展家庭定理 146
5.4 Prolog是一種編程語言 147
5.5 程序控制 148
5.5.1 失敗 149
5.5.2 回溯 149
5.5.3 改進家庭定理 151
5.5.4 遞歸 152
5.5.5 副效應 153
5.5.6 小結 154
5.6 Prolog算符 154
5.6.1 算符 155
5.6.2 深入理解算符 156
5.6.3 算符與謂詞 158
5.6.4 算符作為參數 158
5.6.5 算符遞歸 160
5.6.6 算符使用策略 161
5.6.7 小結 161
本章小結 161
習題5 162第6章 類與對象 164
6.1 對象模型 164
6.2 類實體 165
6.3 模塊 166
6.4 創(chuàng)建和訪問對象 166
6.5 接口對象類型 167
6.6 多重實現(xiàn) 167
6.7 包容多態(tài)性 168
6.8 support類型擴展 168
6.9 object超類型 169
6.10 繼承 169
6.11 對象體系的其他特點 171
6.12 Visual Prolog 5與Visual Prolog 6的差異 171
6.12.1 句點 171
6.12.2 謂詞 171
6.12.3 謂詞論域 172
6.12.4 引用論域 172
6.12.5 函數子句 172
6.12.6 常量 173
6.12.7 事實 173
6.12.8 事實變量 173
6.12.9 嵌套表達式與函數 174
6.12.10 編譯器命令 174
6.12.11 條件編譯 174
6.12.12 輸入輸出及特殊論域 175
6.12.13 省略與匿名參數類型 175
6.12.14 對象與類 176
6.12.15 庫支持 176
本章小結 180
習題6 180第7章 Visual Prolog編程 182
7.1 Visual Prolog基礎 182
7.1.1 程序結構 182
7.1.2 目標 184
7.1.3 文件考慮 185
7.1.4 作用域訪問 185
7.1.5 面向對象 186
7.1.6 一個完整的例子：family1.prj6 186
7.1.7 程序的取舍 192
7.1.8 小結 193
7.2 Visual Prolog的GUI編程 193
7.2.1 GUI概述 194
7.2.2 GUI對事件的響應 195
7.2.3 開始一個GUI項目 195
7.2.4 創(chuàng)建模態(tài)對話框 196
7.2.5 修改菜單 200
7.2.6 修改工具欄 202
7.2.7 在程序中添加主代碼 204
7.2.8 壓縮相關代碼 206
7.2.9 分析所做的工作 209
7.2.10 運行程序 211
7.2.11 小結 212
7.3 Visual Prolog的邏輯層 212
7.3.1 初始準備階段 212
7.3.2 創(chuàng)建業(yè)務邏輯層 212
7.3.3 在業(yè)務邏輯層上工作 213
7.3.4 創(chuàng)建業(yè)務邏輯類 214
7.3.5 理解業(yè)務邏輯類 217
7.3.6 連接業(yè)務邏輯層到GUI 217
7.3.7 理解事件處理程序 220
7.3.8 運行代碼 221
7.3.9 細節(jié)考慮 221
7.3.10 小結 221
7.4 Visual Prolog的數據層 222
7.4.1 基本概念 222
7.4.2 程序 222
7.4.3 非模態(tài)對話框 225
7.4.4 FamilyData包 226
7.4.5 接口 226
7.4.6 FamilyDL包 227
7.4.7 FamilyDL包的代碼 228
7.4.8 FamilyBLL包的代碼 229
7.4.9 數據層的特征 230
7.4.10 小結 231
本章小結 231
習題7 231第8章 編寫CGI程序 232
8.1 概述 232
8.2 編寫CGI程序基礎 232
8.2.1 公共網關接口 232
8.2.2 CGI程序 235
8.2.3 測試CGI程序 238
8.2.4 用Visual Prolog 6創(chuàng)建CGI程序 239
8.2.5 測試example1 241
8.2.6 應用程序功能分析 242
8.2.7 輸入流分析 242
8.3 編寫實用的CGI應用程序 242
8.3.1 將信息從HTML文件傳輸至CGI程序 242
8.3.2 解釋信息流的高級CGI應用程序 244
8.3.3 信息從網絡服務器到瀏覽器的傳輸 246
8.3.4 CGI應用程序簡評 247
8.3.5 取代CGI程序的候選方案 247
8.3.6 加速CGI應用程序 247
8.3.7 CGI程序的客戶端 247
8.3.8 使用Javascript對象的高級CGI應用程序 249
8.3.9 安全性問題 251
8.3.10 防止CGI程序被盜鏈 252
8.3.11 小結 253
8.4 CGI應用程序測試實例 253
8.4.1 安裝TinyWeb網絡服務器 253
8.4.2 TinyWeb的根目錄 254
8.4.3 TinyWeb的端口 254
8.4.4 調試例子程序 254
8.4.5 用其他網絡服務器運行例子程序 254
本章小結 254
習題8 255第9章 編碼風格 256
9.1 基本元素 256
9.1.1 關鍵字 256
9.1.2 半關鍵字 256
9.1.3 文字 257
9.1.4 標識符 257
9.1.5 常量 257
9.1.6 變量 257
9.1.7 謂詞 257
9.1.8 論域 258
9.1.9 類和接口 258
9.2 推薦格式 258
9.2.1 折行 258
9.2.2 縮排 259
9.2.3 對齊 259
9.2.4 空格字符 259
9.3 程序結構 259
9.3.1 段 259
9.3.2 類、接口及實現(xiàn) 260
9.3.3 謂詞聲明 260
9.3.4 論域 260
9.3.5 子句 261
9.3.6 不確定性循環(huán) 261
9.3.7 Word格式化代碼 261
9.4 程序設計語用學 262
9.4.1 常規(guī)技巧 262
9.4.2 布爾值 263
9.4.3 截斷 263
9.4.4 紅色截斷和綠色截斷 264
9.4.5 指派輸入格式 265
9.4.6 異常和錯誤處理 266
9.4.7 內部錯誤和其他錯誤 266
9.5 存儲管理 267
9.5.1 存儲器 267
9.5.2 運行堆棧 267
9.5.3 尾部調用優(yōu)化 268
9.5.4 運行棧耗盡 268
9.5.5 全局棧 268
9.5.6 G-堆棧耗盡 268
9.5.7 堆和垃圾回收 269
9.5.8 垃圾回收 269
9.5.9 Finalizers 270
9.5.10 數據在什么地方分配 270
9.5.11 堆中數據 270
9.5.12 多線程和存儲 271
9.6 異常處理 271
9.6.1 如何捕獲異常 271
9.6.2 如何構造自己的異常 273
9.6.3 如何繼續(xù)另一個異常 274
本章小結 276
習題9 276
第3部分 語言參考
第10章 Visual Prolog語言元素 280
10.1 類型 280
10.2 對象系統(tǒng) 281
10.2.1 外部視圖 281
10.2.2 內部視圖 282
10.3 作用域和可視性 283
10.3.1 名字分類 283
10.3.2 可視性、隱蔽性及限定性 285
10.4 詞法結構 286
10.4.1 程序單元 286
10.4.2 標記 287
10.4.3 文字 289
本章小結 291
習題10 291第11章 Visual Prolog數據元素 292
11.1 論域段 292
11.1.1 類型名 292
11.1.2 復合論域 293
11.1.3 列表論域 295
11.1.4 引用論域 296
11.1.5 謂詞論域 296
11.1.6 整型論域 301
11.1.7 實型論域 302
11.2 通用類型和根類型 303
11.2.1 通用類型 303
11.2.2 根類型 304
本章小結 304
習題11 304第12章 Visual Prolog程序元素 305
12.1 項 305
12.1.1 項的基本概念 305
12.1.2 運算符 306
12.1.3 類成員訪問 307
12.1.4 對象成員訪問 308
12.1.5 全局實體的訪問 308
12.1.6 論域、算符和常量訪問 308
12.2 常量 308
12.2.1 常量段 308
12.2.2 常量定義 309
12.3 謂詞 309
12.3.1 謂詞段 309
12.3.2 構造段 310
12.3.3 接口謂詞 311
12.3.4 變元 313
12.4 子句 313
12.4.1 子句段 313
12.4.2 目標段 314
12.5 事實 315
12.5.1 事實段 315
12.5.2 事實聲明 315
12.5.3 事實變量 316
12.5.4 事實 316
12.6 評估 317
12.6.1 回溯 317
12.6.2 謂詞調用 317
12.6.3 合一 318
12.6.4 引用論域 319
12.6.5 匹配 319
12.6.6 嵌套的函數調用 320
12.6.7 變量與常量 320
12.6.8 算術表達式 321
12.6.9 事實斷言與撤銷 322
12.6.10 失敗謂詞和成功謂詞 322
12.6.11 邏輯與 322
12.6.12 邏輯或 322
12.6.13 邏輯非 323
12.6.14 截斷 323
12.6.15 謂詞finally/2 324
12.7 程序段 325
本章小結 325
習題12 326第13章 編譯單元 327
13.1 接口 327
13.1.1 接口的基本概念 327
13.1.2 接口與對象 328
13.1.3 開放限定 328
13.1.4 支持限定 329
13.2 類聲明 330
13.3 類實現(xiàn) 332
13.3.1 類實現(xiàn)的基本概念 332
13.3.2 繼承限定 334
13.3.3 歸結限定 334
13.3.4 委托限定 337
13.3.5 This修飾 339
13.3.6 構造器 341
13.3.7 終結 344
13.4 類型轉換 345
13.4.1 隱式轉換 345
13.4.2 顯式轉換 346
13.5 條件編譯 349
13.6 異常處理 349
13.7 預處理程序指令 350
13.7.1 條件編譯指令 350
13.7.2 源文件包含 351
13.7.3 編譯時間信息 351
本章小結 353
習題13 354第14章 內部論域、謂詞和常量 355
14.1 概述 355
14.2 內部常量詳解 357
14.3 內部論域詳解 358
14.4 內部謂詞詳解 363
本章小結 380
習題14 380第15章 與其他編程語言接口 381
15.1 外部代碼 381
15.2 關鍵問題 381
15.3 調用約定和鏈接名 382
15.4 數據表示 383
15.4.1 舉例 383
15.4.2 外部鏈接庫 384
15.5 存儲管理 385
15.5.1 典型解決方案 385
15.5.2 垃圾收集和全局堆棧 386
15.6 Win32 API函數 386
本章小結 388
習題15 388附錄 術語表 389
A 389
B 390
C 391
D 394
E 396
F 397
G 398
H 399
I 399
K 401
L 401
M 402
N 403
O 404
P 405
R 407
S 408
T 411
U 412
V 413參考文獻 414XVIII
目 錄XIX
目 錄