隨著近幾年技術(shù)的發(fā)展,人工智能和智能教育成為一個(gè)廣泛研究的熱點(diǎn)。人工智能在改變?nèi)藗兊囊率匙⌒械耐瑫r(shí),也日益滲透到人們的教育中。如果把人工智能技術(shù)與機(jī)器證明技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用到教育領(lǐng)域,就可以打破知識壁壘,提升教育公平和效率,真正的實(shí)現(xiàn)寓教于樂。因此,如何結(jié)合人工智能技術(shù)和自動推理實(shí)現(xiàn)機(jī)器幾何問題自動求解和證明的研究非常有必要。本論文旨在通過結(jié)合歐幾里得公理、Drools推理引擎、人工智能等技術(shù),建立一個(gè)可以自動幾何求解和證明的系統(tǒng)。論文主要研究內(nèi)容如下:1、數(shù)學(xué)知識表示。本文就幾何中的知識出發(fā),用一階謂詞的方法將知識進(jìn)行表示,同時(shí)結(jié)合推理規(guī)則,將公理進(jìn)行形式化的表示,使人類幾何學(xué)這個(gè)特定領(lǐng)域里的知識轉(zhuǎn)化為機(jī)器可以表示的知識,并使得計(jì)算機(jī)在正確的邏輯上解決這些問題。這樣完成了人類求解幾何問題中知識的抽取和自動求解。2、推理引擎的研究與構(gòu)建。本文研究和設(shè)計(jì)了推理引擎的組織架構(gòu)和相關(guān)的算法,搭建出一個(gè)邏輯嚴(yán)密、性能高的推理系統(tǒng)。推理引擎能夠根據(jù)推理事實(shí)庫中出現(xiàn)的事實(shí),激發(fā)相應(yīng)的規(guī)則來實(shí)現(xiàn)自動的知識更新。通過正向推理鏈,運(yùn)用推理規(guī)則和知識事實(shí),得到正確的推理結(jié)果。同時(shí)研究了推理過程中數(shù)學(xué)計(jì)算符號引擎的使用,提高了推理系統(tǒng)的效率和性能。3、規(guī)則優(yōu)先級動態(tài)預(yù)測算法研究。推理過程中會出現(xiàn)規(guī)則沖突,如何將這些沖突進(jìn)行消解,從而使得推理按照較優(yōu)的路徑執(zhí)行是一個(gè)很重要的問題。本論文設(shè)計(jì)了帶權(quán)值優(yōu)先級的規(guī)則來處理規(guī)則沖突問題,并就推理系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行了一個(gè)描述,在實(shí)現(xiàn)中依據(jù)推理機(jī)運(yùn)行中的狀態(tài),動態(tài)修改推理過程中的規(guī)則優(yōu)先級,從而使得推理機(jī)性能得到了較大的提高。最后,結(jié)合相關(guān)理論和論文研究的主要內(nèi)容,設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)可以自動求解的歐幾里得公理系統(tǒng),并在不同類型的幾何題目上進(jìn)行測試,分析發(fā)現(xiàn)本系統(tǒng)能解決基本的幾何題目,為問題自動求解提供了一種新思路。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP311.52
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究工作的背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容
    1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 相關(guān)理論與技術(shù)
    2.1 謂詞邏輯知識表示
    2.2 產(chǎn)生式系統(tǒng)
        2.2.1 基本操作
        2.2.2 匹配算法
        2.2.3 產(chǎn)生式系統(tǒng)的改進(jìn)
    2.3 WolframMathematica計(jì)算引擎
    2.4 機(jī)器學(xué)習(xí)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 推理模型的研究與構(gòu)建
    3.1 歐幾里得公理體系的知識表示研究
        3.1.1 歐幾里得公理體系
        3.1.2 歐幾里得公理系統(tǒng)知識分類
            3.1.2.1 幾何知識
            3.1.2.2 代數(shù)知識
            3.1.2.3 公理知識
    3.2 邏輯推理研究
    3.3 推理機(jī)變量分配問題研究
    3.4 規(guī)則動態(tài)優(yōu)先級預(yù)測研究
        3.4.1 推理機(jī)狀態(tài)空間和特征
        3.4.2 公理規(guī)則優(yōu)先級動態(tài)預(yù)測
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于Drools的歐幾里得公理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 系統(tǒng)總體框架
    4.2 知識表示
        4.2.1 實(shí)體知識表示
        4.2.2 實(shí)體關(guān)系表示
        4.2.3 公理規(guī)則知識表示
    4.3 推理引擎的實(shí)現(xiàn)
    4.4 推理機(jī)變量分配實(shí)現(xiàn)
    4.5 規(guī)則動態(tài)優(yōu)先級模型的具體實(shí)現(xiàn)
    4.6 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)測試與分析
    5.1 解題測試
    5.2 靜態(tài)與動態(tài)調(diào)整優(yōu)先級推理性能對比
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)和展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2838412