1.3 搜索与推理算法课件-初中 信息技术 第六册 课件 青岛版(2024)

1 搜 索 与 推 理 算 法 第一单元 人工智能基础 2 学习目标 初步了解知识表示、搜索与推理算法，认识它们的分类，理解其基本原理，能辨析盲目搜索与启发式搜索。 通过模拟A*算法解决八数码问题的活动，学会建模解决问题的方法，提高利用搜索算法原理解决生活中问题的能力。 通过对搜索与推理算法的探究，树立建模解决问题意识，增强利用算法解决问题的观念。 3 目 录 探究人工智能的基础—知识表示 探究搜索算法的分类和特点 探究人工智能的推理算法 4 探究人工智能的基础—知识表示 探究一 5 探究一 6 探究一 状态空间法是人工智能领域中的一种知识表示方法，它是一套利用状态和算符表示问题的符号体系。在状态空间法中，问题所有可能的状态被抽象为一个状态空间，然后通过搜索来寻找解决问题的路径。 构成状态空间的三个要素是： 初始状态 目标状态 操 作 7 探究一 8 探究搜索算法的分类和特点 探究二 9 探究二 1．外卖的出现给人们的生活带来了极大的便利，外卖员为了尽快把外卖送到客户的手上，一定想走一条最近的路线。 寻求最佳路线 10 探究二 搜索算法就是在问题的解空间进行搜索，从而得到可行解或最优解。搜索的每一步，都有一个“状态”，搜索的时候需要找到合理的状态，进行搜索。一次成功的搜索就是在“状态”空间中找到一条从起点到终点的路径。     搜索一般分为两种：深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）。 11 探究二 以深度为优先，对路线进行穷举搜索。 从当前节点开始，先标记当前节点，再寻找与当前节点相邻的未标记的节点，如果当前节点不存在下一个节点，则返回前一个节点进行搜索。 深度优先搜索算法 12 探究二 广度优先搜索算法如其名字一样，是以广度为优先，一层一层搜索下去的，它总是先访问同一层的节点，然后才继续访问下一层的节点。广度优先搜索算法的优点之一是搜索完所有节点所用的时间较短。 广度优先搜索算法 13 探究二 启发式搜索算法是将当前与问题有关的信息作为启发信息的一种搜索方法。启发式搜索能对当前所有待选择的节点进行评估，选出一个最好的、最容易求出解的节点进行搜索。启发式搜索算法包括贪婪最佳优先搜索算法和 A*算法。 启发式搜索算法 14 探究二 1、从图中的A 点出发到达 G 点，请你分别用贪最佳优先搜索算法和A*算法找到最佳路线，并填写下表。 算法 最佳路径 贪婪最佳优先搜索算法 A*算法 A-C-F-G 或者 A-B-E-G A-C-F-G 或者 A-C-D-F-G 15 探究人工智能的推理算法 探究三 16 探究三 ： ： 17 探究二 贝叶斯定理是概率论中的一个定理，描述在已知一些条件下，某事件的发生概率。即描述的是条件概率。 贝叶斯分类算法是统计学的一种分类方法，它是一类利用概率统计知识进行分类的算法。具体来说，已知后验概率和条件概率，待分类样本取决于各类样本总体的方法，要求样本量足够大，且条件相互独立， 大型数据库中，而且方法简单、分类准确率高、速度快，但同时一般条件独立性很难满足，效果难以达到理论值。 18 优点 缺点 理论上，朴素贝叶斯模型与其他分类方法相比具有最小的误差率。但是实际上并非总是如此，这是因为朴素贝叶斯模型假设属性之间相互独立，这个假设在实际应用中往往是不成立的，在属性个数比较多或者属性之间相关性较大时，分类效果不好。而在属性相关性较小时，朴素贝叶斯性能最为良好。 探究三 ： ： （1）算法逻辑简单,易于实现 （2）分类过程中时空开销小 19 感谢观看 20 $$