人工智能逻辑
“深入浅出,人工智能逻辑全解析。”

作者:刘奋荣

丛书名:新一代信息技术(人工智能)系列丛书

定价:69元

印次:1-1

ISBN:9787302704447

出版日期:2025.12.01

印刷日期:2025.12.25

图书责编:赵凯

图书分类:教材

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"本书系统介绍人工智能逻辑,共分三部分: 第一部分“知识表示与推理”重点介绍命题逻辑、谓词逻辑和描述逻辑,这些逻辑系统是知识表 示与自动推理的基础。命题逻辑(第2 章)用于表达和推理有关事实的信息。谓词逻辑(第3 章)则进一 步支持对象属性、对象之间关系及量词结构的表达与推理。描述逻辑(第4 章)则在知识图谱等领域中 得到广泛应用,能够刻画复杂的概念结构与关系网络,是当前较为成熟的知识表示形式。 第二部分“智能体及其交互”聚焦于智能体本身及其与环境和其他主体的交互机制。介绍多种 用于刻画智能体的逻辑系统,包括处理不确定性的模态逻辑(第5 章),表达认知状态的认知逻辑、 信念逻辑(第6 章)与偏好逻辑(第7 章)。第8 章引入动态逻辑,用于分析智能体如何在动态环境中 处理新信息、更新知识、修正信念与调整偏好,从而实现合理的决策与规划。此外,本部分还将探 讨多智能体系统、社交网络中的交互逻辑(第9 章),以及博弈场景中的逻辑建模方法(第10 章)。 第三部分“机器学习与推理”介绍几类与当代人工智能密切相关、仍处于发展中的逻辑系统。 首先是基于概率的推理方法,尤其是与因果推理相关的理论与模型(第11~12 章)。其次,探讨人工 智能面临的伦理挑战,引入道义逻辑等行为规范相关的推理方法(第13 章)。最后,分析大语言模 型在逻辑推理方面的能力、面临的挑战,并展望其潜在的发展路径(第14 章)。 本书力求在保持逻辑严谨性的同时,做到内容通俗易懂。各章在系统介绍逻辑基本理论的同时,特别 注重其在实际应用场景中的体现,均以具体实例引出逻辑概念,并辅以大量例证,以帮助读者深入理解抽 象理论。同时,考虑到应用需求,我们也补充了相关逻辑系统的计算性质与复杂性分析,以帮助读者评估 其实用性与局限性。全书结构模块化,各部分内容相对独立,读者可根据自身兴趣和需要选择性阅读。 本书适合作为计算机科学、人工智能、逻辑学等相关专业的课程教材,也适合对人工智能与逻 辑学感兴趣的读者阅读。通过系统介绍人工智能逻辑的基本理论与实际应用,旨在帮助读者理解逻 辑学在人工智能中的基础性作用,展示逻辑学的发展如何推动智能系统的设计与发展。此外,本书 还涵盖了人工智能前沿领域的若干**研究成果,如知识图谱、大语言模型及与伦理问题相关的逻 辑形式系统,为读者提供一个融合理论与实践的综合性入门。 "

前言 我在清华大学哲学系开设“人工智能中的逻辑”课程已逾十年,面向全校各院系开放, 几乎每年都有计算机科学背景的理工科学生选修。课程初期主要聚焦传统人工智能与逻辑 推理,涵盖多种常用的逻辑系统,特别关注与智能体相关的理论问题。近年来,随着以大 数据驱动的人工智能迅速发展,我逐步将课程内容拓展至因果推理、推荐系统、大语言模 型等前沿主题。在我看来,逻辑学是文理交叉的理想平台,它不仅揭示科学技术背后的设 计理念,也引导我们从哲学的深层视角思考这些设计所承载的意义。这一点在课堂讨论中 尤为突出,学生们的讨论往往深入而富有张力,展现出哲学反思、技术进展与人文关怀的 有机融合。 本书正是基于这一教学经验撰写而成,以“人工智能逻辑”为题,核心聚焦于逻辑推 理,系统介绍多种与人工智能密切相关的逻辑系统。众所周知,逻辑推理能力是智能的核 心体现之一,不仅体现在对知识的理解与组织上,更关键在于能在复杂环境中进行判断与 决策。事实上,自人工智能诞生以来,逻辑学便深度参与其中,构成了该领域的重要理论基 础。人工智能的早期发展以符号主义为主导,采用形式语言进行知识表示与推理,试图模 拟人类的理性思维过程。近年来,随着机器学习技术,尤其是大语言模型的迅猛发展,人 工智能在模式识别与自然语言处理方面取得了突破性进展,但也暴露出逻辑结构薄弱、推 理能力不足等问题。因此,如何将逻辑推理与当代的人工智能有效融合,成为当前人工智 能发展所面临的重要挑战与机遇。要实现这一融合,亟须在理论层面取得实质性突破,这 也呼唤具有理论志趣的学者之间展开更为紧密的合作。这正是本书写作的初衷之...

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第1 章引论/ 1

1.1 人工智能与人工智能逻辑/ 1

1.2 推理形式:演绎、归纳、类比与溯因/ 2

1.3 人工智能的发展径路和目标/ 5

1.4 篇章结构和特色/ 6

第一部分知识表示与推理

第2 章命题逻辑/ 11

2.1 智能家居系统/ 11

2.2 命题逻辑的语言/ 12

2.3 命题逻辑的语义/ 14

2.3.1 真值表/ 14

2.3.2 逻辑等值、重言式与矛盾式/ 18

2.3.3 有效性/ 22

2.4 自然演绎系统/ 23

2.5 元定理/ 33

2.6 结语:自然语言推理的复杂性与形式语言的作用/ 34

第3 章谓词逻辑/ 36

3.1 实例分析/ 36

3.2 谓词逻辑语言/ 37

人工智能逻辑

3.3 谓词逻辑语义/ 39

3.3.1 模型与真值条件/ 39

3.3.2 有效性/ 41

3.4 自然演绎系统/ 46

3.5 元定理/ 52

3.6 结语/ 52

第4 章描述逻辑/ 54

4.1 基本概念和术语/ 54

4.2 概念与解释/ 55

4.3 知识库/ 56

4.3.1 知识库及其模型/ 56

4.3.2 概念的定义/ 58

4.3.3 非循环TBox 的消除/ 60

4.4 推理问题与服务/ 62

4.4.1 推理问题/ 63

4.4.2 推理服务/ 65

4.5 结语/ 66

第二部分智能体及其交互

第5 章模态逻辑/ 69

5.1 自动驾驶中的模态逻辑推理/ 69

5.2 模态语言和可能世界语义/ 70

5.3 互模拟、有效性/ 72 ... 查看详情

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