人工智能概论大作业.doc

11北京印刷学院人工智能概论期末课程结课大作业（2009 -2010 学年第 一 学期）班级 姓名 学号 成绩一、问答、解答题（40分）1. 求下列谓词公式的子句集？（10分）（1） (x)(y)（P(x,y)Q(x,y)）（2分）（2） (x)(y)P(x,y)(y)(Q(x,y)R(x,y) （8分）2什么是产生式系统？它有哪几部分组成？（10分）产生式系统是作为组合问题的形式化变换理论提出来的，其中产生式是指类似 于AAa的符号变换规则。库房公式中的蕴涵关系就是产生式的特殊情形。有的心理学家认为人的大脑对知识的存储就是产生式形式，相应的系统就称为产生式系统。产生式系统由全局数据库，产生式规则集和控制策略三部分组成。3按推理的方向有哪几类？请分别说明之（10分） 推理方向大致可以分为正向推理、逆向推理和双向推理方法。正向推理是从已知事实出发，通过规则库求得结论。正向推理称为数据驱动方式，也称作自底向上的方式。推理过程是：（1） 规则集中规则的前件与数据库中的事实进行匹配，得到匹配的规则集合。（2） 从匹配规则集合中选择一条规则作为使用规则。（3） 执行使用规则，将该使用规则的后件的执行结果送入数据库。重复这个过程直到达到目标。 书上有 正向推理又称为正向链接推理，其推理基础是逻辑演绎的推理链，它从一组表示事实的谓词或命题出发，使用一组推理规则，来证明目标谓词公式或命题是否成立。反向推理又称为后向链接推理，其基本原理是从表示目标的谓词或命题出发，使用一组规则证明事实谓词或命题成立，即提出一批假设(目标)，然后逐一验证这些假设。双向推理就是综合上面两个推理，从表示事实的谓词或命题与从表示目标的谓词或命题同时出发，来证明目标的公式或命题是成立。4在主观Bayes方法中，请说明LS和LN的意义。（10分）LS表现规则成立的充分性，LN表现规则成立的必要性PPT 里有二、分析题（25分）：（2-1）设有3个传教士（Missionaries）和3个野人(Cannibals)来到河边，打算乘一只船从右岸渡到左岸去。该船的最大负荷能力为两个人（k=2）。在任何情况下：如果野人人数超过传教士人数，那么野人就会把传教士吃掉。他们怎样才能用这条船安全地把所有人都渡过河去呢？（提示：用状态空间来描述，其综合数据库：用三元数组表示。即（MR，CR，LR），其中0MR，CR3, k=2; LR0,1(0-船在左岸, 1-船在右岸)此时问题描述简化为：（3，3，1）（0，0，0）请分析给出（1）完整的规则集合P10if ( MR ,CR , BR=1 ) then ( MR1 , CR , BR 1 ) P01if ( MR ,CR , BR=1 ) then ( MR , CR1 , BR 1 ) P11if ( MR ,CR , BR=1 ) then ( MR1 , CR1 , BR 1 ) P20if ( MR ,CR , BR=1 ) then ( MR2 , CR , BR 1 ) P02if ( MR ,CR , BR=1 ) then ( MR , CR2 , BR 1 ) Q10if ( MR ,CR , BR=0 ) then ( MR+1 , CR , BR+1 ) Q01if ( MR ,CR , BR=0 ) then ( MR , CR+1 , BR +1 ) Q11if ( MR ,CR , BR=0 ) then ( MR+1 , CR +1, BR +1 ) Q20if ( MR ,CR , BR=0 ) then ( MR+2 , CR +2, BR +1 ) Q02if ( MR ,CR , BR=0 ) then ( MR , CR +2, BR +1 ) （2）符合规则的状态数量是多少？分别就“达不到”和“不合法”状态给予说明？（4） 渡法说明（做出推理图）（18分） 左岸总人数6 ML CL两岸中传教士数目=野人数目f = 其它(1)完整的规则集合 if (MR, CR, LR=1) then (MR-1, CR, LR-1); if (MR, CR, LR=1) then (MR, CR-1, LR-1); if (MR, CR, LR=1) then (MR-1, CR-1, LR-1); if (MR, CR, LR=1) then (MR-2, CR, LR-1); if (MR, CR, LR=1) then (MR, CR-2, LR-1); if (MR, CR, LR=0) then (MR+1, CR, LR+1); if (MR, CR, LR=0) then (MR, CR+1, LR+1); if (MR, CR, LR=0) then (MR+1, CR+1, LR+1); if (MR, CR, LR=0) then (MR+2, CR, LR+1); if (MR, CR, LR=0) then (MR, CR+2, LR+1); (2)状态空间的总状态数为442=32，只有20个合法状态，其中有4个合法状态达不到，最终解空间由16个状态组成，下面给出说明 (MR, CR, LR) (MR, CR, LR) (0 0 1)达不到 (0 0 0) (0 1 1) (0 1 0) (0 2 1) (0 2 0) (0 3 1) (0 3 0)达不到 (1 0 1)不合法 (1 0 0)不合法 (1 1 1) (1 1 0) (1 2 1)不合法 (1 2 0)不合法 (1 3 1)不合法 (1 3 0)不合法 (2 0 1)不合法 (2 0 0)不合法 (2 1 1)不合法 (2 1 0)不合法 (2 2 1) (2 2 0) (2 3 1)不合法 (2 3 0)不合法 (3 0 1)达不到 (3 0 0) (3 1 1) (3 1 0) (3 2 1) (3 2 0) (3 3 1) (3 3 0)达不到 (3)2个野人去，1个野人回 2个野人去，1个野人回 2个传教士去，1个野人与1个传教士回 2个传教士去，1个野人回 2个野人去，1个野人回 f=3 Q01f=2 P02f=1 Q01f=1 Q11f=1 P01f=2 P11（3，3，1）（3，2，0）（2，2，0）（3，1，0）（3，2，1）（3，0，0）f=3 P02（3，1，1）f=2 Q01（1，1，0）f=4 P20（2，2，1）f=2 Q11（1，1，0）f=4 P20（2，2，1）f=2 Q11（0，2，0）f=4 P20（0，3，1）f=3 Q01（0，1，1）f=5 P02（0，2，1）f=4 Q01（0，0，0）f=3 Q01（1，1，1）f=4 Q10 2个野人去，完成3、（2-2）若0MR，CR4; k=2；别的条件同（2-1）；解如何？做图说明。（7分）三、（分析计算题）对结论做假设H，有证据E1和E2，规则R1和R2。（15分）R1：E1H，LS=20，LN=1R2：E2H，LS=300，LN=1已知H的先验概率P（H）=0.03。若证据E1和E2依次出现，按主观Bayes推理，求H在此条件下的概率P（