人工智能：計(jì)算agent基礎(chǔ)

出版者的話
譯者序
前　言
第一部分　世界中的Agent：什么是Agent及如何創(chuàng)建它們
第1章　人工智能與Agent2
1.1　什么是人工智能2
1.2　人工智能簡史4
1.3　環(huán)境中的Agent6
1.4　知識表示7
1.4.1　定義解8
1.4.2　表示9
1.4.3　推理與行為10
1.5　復(fù)雜性維度12
1.5.1　模塊性12
1.5.2　表示方案13
1.5.3　規(guī)劃期14
1.5.4　不確定性15
1.5.5　偏好15
1.5.6　Agent數(shù)量16
1.5.7　學(xué)習(xí)16
1.5.8　計(jì)算限制17
1.5.9　多維交互18
1.6　原型應(yīng)用19
1.6.1　自主傳送機(jī)器人19
1.6.2　診斷助手21
1.6.3　智能指導(dǎo)系統(tǒng)23
1.6.4　交易Agent24
1.7　本書概述25
1.8　本章小結(jié)26
1.9　參考文獻(xiàn)及進(jìn)一步閱讀26
1.10　習(xí)題27
第2章　Agent體系結(jié)構(gòu)和分層控制28
2.1　Agent28
2.2　Agent系統(tǒng)29
2.3　分層控制32
2.4　嵌入式和仿真Agent37
2.5　通過推理來行動(dòng)38
2.5.1　設(shè)計(jì)時(shí)間與離線計(jì)算39
2.5.2　在線計(jì)算40
2.6　本章小結(jié)41
2.7　參考文獻(xiàn)及進(jìn)一步閱讀42
2.8　習(xí)題42
第二部分　表達(dá)和推理
第3章　狀態(tài)和搜索46
3.1　用搜索進(jìn)行問題求解46
3.2　狀態(tài)空間47
3.3　圖搜索48
3.4　一個(gè)通用搜索算法50
3.5　無信息搜索策略51
3.5.1　深度優(yōu)先搜索51
3.5.2　寬度優(yōu)先搜索55
3.5.3　最低花費(fèi)優(yōu)先搜索56
3.6　啟發(fā)式搜索56
3.6.1　A*搜索58
3.6.2　搜索策略總結(jié)59
3.7　更復(fù)雜的搜索方法60
3.7.1　環(huán)檢查60
3.7.2　多路徑剪枝60
3.7.3　迭代深化62
3.7.4　分支界限法63
3.7.5　搜索方向65
3.7.6　動(dòng)態(tài)規(guī)劃法66
3.8　本章小結(jié)68
3.9　參考文獻(xiàn)及進(jìn)一步閱讀68
3.10　習(xí)題69
第4章　特征和約束71
4.1　特征和狀態(tài)71
4.2　可能世界、變量和約束72
4.2.1　約束74
4.2.2　約束滿足問題75
4.3　生成測試算法76
4.4　使用搜索求解CSP76
4.5　一致性算法78
4.6　域分割81
4.7　變量消除83
4.8　局部搜索85
4.8.1　迭代最佳改進(jìn)86
4.8.2　隨機(jī)算法87
4.8.3　評估隨機(jī)算法90
4.8.4　局部搜索中利用命題結(jié)構(gòu)92
4.9　基于種群的方法92
4.10　最優(yōu)化94
4.10.1　最優(yōu)化的系統(tǒng)方法96
4.10.2　局部搜索最優(yōu)化98
4.11　本章小結(jié)99
4.12　參考文獻(xiàn)及進(jìn)一步閱讀100
4.13　習(xí)題100
第5章　命題和推理103
5.1　命題103
5.1.1　命題演算的語法103
5.1.2　命題演算的語義104
5.2　命題確定子句107
5.2.1　問題與解答109
5.2.2　驗(yàn)證110
5.3　知識表示問題115
5.3.1　背景知識與觀察115
5.3.2　詢問用戶116
5.3.3　知識層的解釋117
5.3.4　知識層的調(diào)試119
5.4　反證法驗(yàn)證122
5.4.1　Horn子句122
5.4.2　假說與沖突123
5.4.3　基于一致性的診斷124
5.4.4　通過假設(shè)和Horn子句推理126
5.5　完備知識假設(shè)127
5.5.1　非單調(diào)推理130
5.5.2　完備知識的驗(yàn)證程序130
5.6　溯因推理132
5.7　因果模型135
5.8　本章小結(jié)137
5.9　參考文獻(xiàn)及進(jìn)一步閱讀137
5.10　習(xí)題138
第6章　不確定推理145
6.1　概率145
6.1.1　概率的語義146
6.1.2　概率公理147
6.1.3　條件概率149
6.1.4　期望值152
6.1.5　信息理論153
6.2　獨(dú)立性153
6.3　信念網(wǎng)絡(luò)155
6.4　概率推理164
6.4.1　信念網(wǎng)絡(luò)中的變量消除164
6.4.2　通過隨機(jī)模擬進(jìn)行近似推理169
6.5　概率和時(shí)間176
6.5.1　馬爾可夫鏈176
6.5.2　隱馬爾可夫模型176
6.5.3　監(jiān)聽和平滑算法179
6.5.4　動(dòng)態(tài)信念網(wǎng)絡(luò)180
6.5.5　時(shí)間粒度181
6.6　本章小結(jié)181
6.7　參考文獻(xiàn)及進(jìn)一步閱讀181
6.8　習(xí)題182
第三部分　學(xué)習(xí)與規(guī)劃
第7章　學(xué)習(xí)概述與有監(jiān)督學(xué)習(xí)186
7.1　學(xué)習(xí)問題186
7.2　有監(jiān)督學(xué)習(xí)189
7.2.1　評估預(yù)測190
7.2.2　無輸入特征的點(diǎn)估計(jì)193
7.2.3　概率學(xué)習(xí)195
7.3　有監(jiān)督學(xué)習(xí)的基本模型196
7.3.1　決策樹學(xué)習(xí)196
7.3.2　線性回歸與分類200
7.3.3　貝葉斯分類器203
7.4　組合模型206
7.4.1　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)207
7.4.2　集成學(xué)習(xí)210
7.5　避免過擬合210
7.5.1　最大后驗(yàn)概率和最小描述長度211
7.5.2　交叉驗(yàn)證213
7.6　基于案例的推理213
7.7　改進(jìn)假設(shè)空間的學(xué)習(xí)215
7.7.1　變型空間學(xué)習(xí)216
7.7.2　可能近似正確學(xué)習(xí)218
7.8　貝葉斯學(xué)習(xí)220
7.9　本章小結(jié)224
7.10　參考文獻(xiàn)及進(jìn)一步閱讀225
7.11　習(xí)題225
第8章　確定性規(guī)劃229
8.1　狀態(tài)、動(dòng)作以及目標(biāo)的表示229
8.1.1　顯式狀態(tài)空間表示法230
8.1.2　基于特征的動(dòng)作表示231
8.1.3　STRIPS表示法232
8.1.4　初始狀態(tài)和目標(biāo)233
8.2　前向規(guī)劃233
8.3　回歸規(guī)劃235
8.4　CSP規(guī)劃236
8.5　偏序規(guī)劃238
8.6　本章小結(jié)241
8.7　參考文獻(xiàn)及進(jìn)一步閱讀241
8.8　習(xí)題241
第9章　不確定性規(guī)劃244
9.1　偏好和效用245
9.2　一次性的決策252
9.3　序貫決策255
9.3.1　決策網(wǎng)絡(luò)256
9.3.2　策略258
9.3.3　決策網(wǎng)絡(luò)的變量消除259
9.4　信息與控制的價(jià)值262
9.5　決策過程264
9.5.1　策略值267
9.5.2　最優(yōu)策略值267
9.5.3　值迭代268
9.5.4　策略迭代270
9.5.5　動(dòng)態(tài)決策網(wǎng)絡(luò)271
9.5.6　部分可觀察決策過程273
9.6　本章小結(jié)273
9.7　參考文獻(xiàn)及進(jìn)一步閱讀274
9.8　習(xí)題274
第10章　多Agent系統(tǒng)280
10.1　多Agent框架280
10.2　博弈的表示281
10.2.1　博弈的標(biāo)準(zhǔn)形式281
10.2.2　博弈的擴(kuò)展形式282
10.2.3　多Agent決策網(wǎng)絡(luò)283
10.3　完全信息的計(jì)算策略284
10.4　部分可觀察的多Agent推理286
10.4.1　納什均衡計(jì)算290
10.4.2　學(xué)習(xí)協(xié)調(diào)292
10.5　群體決策294
10.6　機(jī)制設(shè)計(jì)294
10.7　本章小結(jié)296
10.8　參考文獻(xiàn)及進(jìn)一步閱讀297
10.9　習(xí)題297
第11章　有監(jiān)督之外的其他學(xué)習(xí)模型298
11.1　聚類298
11.1.1　期望最大化298
11.1.2　k-均值299
11.1.3　用于軟聚類的期望最大化300
11.2　信念網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)303
11.2.1　概率學(xué)習(xí)303
11.2.2　未觀察到的變量304
11.2.3　缺失數(shù)據(jù)304
11.2.4　結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)305
11.2.5　信念網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的一般情形306
11.3　增強(qiáng)學(xué)習(xí)306
11.3.1　演化算法308
11.3.2　時(shí)間差308
11.3.3　Q-學(xué)習(xí)309
11.3.4　探索與利用312
11.3.5　增強(qiáng)學(xué)習(xí)算法的評估313
11.3.6　在策略學(xué)習(xí)314
11.3.7　為路徑分配信用和責(zé)任315
11.3.8　基于模型的方法317
11.3.9　基于特征的增強(qiáng)學(xué)習(xí)319
11.4　本章小結(jié)320
11.5　參考文獻(xiàn)及進(jìn)一步閱讀321
11.6　習(xí)題321
第四部分　個(gè)體與關(guān)系的推理
第12章　個(gè)體與關(guān)系324
12.1　在特征之外利用結(jié)構(gòu)324
12.2　符號與語義325
12.3　Datalog:一個(gè)關(guān)聯(lián)規(guī)則語言326
12.3.1　基Datalog的語義328
12.3.2　解釋變量329
12.3.3　帶變量的查詢333
12.4　證明與替換334
12.4.1　帶變量的自底向上過程335
12.4.2　帶變量的確定性歸結(jié)337
12.5　函數(shù)符號339
12.6　在自然語言處理中的應(yīng)用344
12.6.1　在上下文無關(guān)文法中使用限定子句345
12.6.2　增強(qiáng)文法347
12.6.3　為非終結(jié)符號建立結(jié)構(gòu)348
12.6.4　封裝的文本輸出348
12.6.5　強(qiáng)制約束349
12.6.6　建立自然語言與數(shù)據(jù)庫的接口350
12.6.7　局限351
12.7　相等352
12.7.1　允許相等斷言352
12.7.2　唯一名字假設(shè)353
12.8　完備知識假設(shè)355
12.9　本章小結(jié)358
12.10　參考文獻(xiàn)及進(jìn)一步閱讀358
12.11　習(xí)題359
第13章　本體和基于知識的系統(tǒng)363
13.1　知識共享363
13.2　靈活的表示363
13.2.1　選擇個(gè)體和關(guān)系364
13.2.2　圖形化表示366
13.2.3　原始關(guān)系與導(dǎo)出關(guān)系369
13.3　本體與知識共享373
13.3.1　描述邏輯376
13.3.2　頂層本體380
13.4　查詢用戶和其他知識來源382
13.4.1　函數(shù)化關(guān)系383
13.4.2　更普遍的問題383
13.5　實(shí)現(xiàn)基于知識的系統(tǒng)384
13.5.1　基語言和元語言385
13.5.2　普通的元解釋器386
13.5.3　擴(kuò)展基語言387
13.5.4　深度有限搜索388
13.5.5　元解釋器構(gòu)建證明樹389
13.5.6　可詢問用戶的元解釋器390
13.5.7　推遲目標(biāo)391
13.6　本章小結(jié)391
13.7　參考文獻(xiàn)及進(jìn)一步閱讀392
13.8　習(xí)題392
第14章　關(guān)系規(guī)劃、學(xué)習(xí)和概率推理396
14.1　規(guī)劃個(gè)體與關(guān)系396
14.1.1　情景演算396
14.1.2　事件演算401
14.2　個(gè)體與關(guān)系的學(xué)習(xí)402
14.3　概率關(guān)系模型406
14.4　本章小結(jié)410
14.5　參考文獻(xiàn)及進(jìn)一步閱讀411
14.6　習(xí)題411
第五部分　宏觀圖景
第15章　回顧與展望416
15.1　復(fù)雜性維度回顧416
15.2　社會與道德后果418
15.3　參考文獻(xiàn)及進(jìn)一步閱讀420
附錄A　數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與記號421
參考文獻(xiàn)425
索引439