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文档简介
简答题:一、什么是知识表示?请介绍3种您所熟悉的知识表示方法?并比较它们的优缺点。(10分)答:知识表示是对知识的描述,即用一组约定的符号把知识编码成一组可以被计算机接收,并便于系统使用的数据结构。(2分) 方法:一阶逻辑表示、产生式表示、语义框架表示(2分) 优缺点:(每点1分)一阶逻辑表示:优点:自然、明确、精确。缺点:知识表示能力差、知识库管理困难 产生式:优点:自然性、模块性。缺点:效率低、不便于表示结构性知识框架表示:优点:结构性、自然性。缺点:缺乏形式理论、缺乏过程性知识表示二、设有如下图所示的博弈树,其中最下面的数字是假设的估值,请对该博弈树作如下工作: (1) 计算各节点的倒推值;(2) 利用-剪枝技术剪去不必要的分枝,并说明剪枝的条件。(10分)剪枝方法 (1) MAX节点(或节点)的值为当前子节点的最大到推值; (2) MIN节点(与节点)的值为当前子节点的最小倒推值; (3) -剪枝的规则如下: 任何MAX节点n的值大于或等于它先辈节点的值,则n 以下的分枝可停止搜索,并令节点n的倒推值为。这种剪枝称为剪枝。 任何MIN节点n的值小于或等于它先辈节点的值,则n 以下的分枝可停止搜索,并令节点n的倒推值为。这种剪枝称为剪枝。三、什么是机器学习?机器学习的主要策略有哪些?答:机器学习就是让机器(计算机)来模拟和实现人类的学习功能。按学习策略来分类 即按学习中所使用的推理方法来分,可分为记忆学习、传授学习、演绎学习、归纳学习等。 按应用领域分类 专家系统学习、机器人学习、自然语言理解学习等。 按对人类学习的模拟方式符号主义学习、连接主义学习等。四、. 什么是人工智能?他的研究目标有哪些?(10分)答:综合各种不同观点,可从能力和学科两个方面讨论,从能力方面角度看,人工智能就是用人工的方法在机器(计算机)上实现的智能,或称机器智能。从学科方面角度看,人工智能是一门研究如何构造智能机器或智能系统,以模拟、延伸和扩展人类智能的学科。 人工智能研究的远期目标: 揭示人类智能的根本机理,用智能机器去模拟、延伸和扩展人类的智能(涉及到脑科学、认知科学、计算机科学、系统科学、控制论等多种学科,并依赖于它们的共同发展)。近期目标是:研究如何使现有的计算机更聪明,即使它能够运用知识去处理问题,能够模拟人类的智能行为。五、什么是人工智能?它有哪些特征或特点(10分)答:按能力方面来说,人工智能就是用人工的方法在机器(计算机)上实现的智能,或称机器智能(2分)按学科方面来说,人工智能是一门研究如何构造智能机器或智能系统,以模拟、延伸和扩展人类智能的学科。(2分)人工智能的特点:(1)AI是一门新兴的边缘学科,是自然科学与社会科学的交叉学科,AI的交叉包括:逻辑、思维、生理、心理、计算机、电子、语言、自动化、光、声等。(2分)(2)AI的核心是思维与智能,构成了自己独特的学科体系,AI的基础学科包括:数学(离散、模糊)、思维科学(认知心理、逻辑思维学、形象思维学)和计算机(硬件、软件)等(2分) (3)人工智能是一门知识的科学。以知识为对象,研究知识的获取、表示和使用。(2分)六、人工智能有哪些主要研究和应用领域?其中有哪些是新的研究热点(10分)答:人工智能的主要研究:机器思维、机器感知、机器行为、机器学习、计算智能、分布智能、人工心理与人工情感、人工生命、智能系统(4分) 应用领域有博弈、自动定理证明、智能网络(2分)新的研究热点:分布式人工智能与agent、计算智能(含神经计算、逻辑计算与进化计算)、数据挖掘与知识发现、人工生命等(4分)谓词公式化简:一、(10分)解: (2分) (2分) (2分) (2分) (2分)语义网络一、 三角形任何两边长度之和大于第三边长(5分)图形三角形ABCa+bca+cbb+ca与IsPartPartPartStateStateState北京中关村 二. 工作在北京市中关村均是 IT 工作者。工作地IT工作者是AKOISAISAFtargetLikecosg3.每个学生都喜欢老师上的一门课. (5分)teach老师喜欢上课程学生AKOISAISAFtargetLikecosg4人工智能课程的学生中有男有女,有数学系的学生也有外系的学生。(5分)学生人工智能学生ABCD或或男女数学系外系与IsPartPartPartPartStateStateStateState (2分) (2分)5.每个学生都学习Java语言. Java语言学习学生AKOISAISAFtargetLikecosg6丁军是一位男老师,他在本学年第一学期给信计专业的学生讲授人工智能课程。该课程是一门专业必修课,比较难。客体1ISAAKO人工智能专业选修课讲课事件比较难学生信计本学年第一学期时间丁军教师男ISAAMO客体2专业客体3应用题:. 一、利用归结原理证明 前提:每个储蓄钱的人都获得利息。 结论:如果没有利息,那么就没有人去储蓄钱(10分)解:令S(x,y)表示“x储蓄y” M(x) 表示“x是钱” I(x) 表示“x是利息” E(x,y) 表示“x储蓄获得y”则 前提:(x)($y)(S(x,y)M(y) ($y)(I(y)E(x,y)结论:($x)I(x) ($x)($y)(M(y)S(x,y) 把前提化为子句形:(x)($y)(S(x,y)M(y)($y)(I(y) E(x,y)(x)(y)(S(x,y) M(y)($y)(I(y) E(x,y)(x)(y)(S(x,y)M(y)($y)(I(y) E(x,y)令y=f(x),则可得子句形如下: (1) S(x,y) M(y) I(f(x) (2) S(x,y) M(y) E(x,f(x)结论的否定为: ($x)I(x) ($x)($y)(M(y) S(x,y)化为子句形: ($x)I(x) (x)(y)(S(x,y) M(y) (x)(I(x)(($x)($y)( S(x,y) M(y)变量分离标准化之后得到下列各子句:(3) I(z) (4) S(a,b) (5) M(b) 通过消解反演可求得空子句NIL,该消解反演的反演树如下故结论成立。归结子句(1)和子句(3)得到(合一为 f(x)/z)子句(6)S(x,y)M(y)再归结子句(6)和子句(4) 得到(合一为 a/x,b/y)子句(7)M(b)再归结子句(7)和子句(5)得到NIL,所以结论成立二、假设已知下列事实: 装 订 线 内 不 得 答 题自 觉 遵 守 考 试 规 则,诚 信 考 试,绝 不 作 弊张某被盗,公安局派了五个侦察员去调查。研究案情时,侦察员说:“赵与钱中至少有一人作案”;侦察员说:“钱与孙至少有一人作案”;侦察员说:“孙与李中至少有一个作案”;侦察员说“赵与孙至少一个与案无关”;侦察员说“钱与李中至少有一人与此案无关”。如果这五个侦察员的话都是可信的,试用消解原理推理求出谁是盗窃犯。(15分)解:设C(x)表示x作案,Z表示赵,Q表示钱,S表示孙,L表示李将已知事实用谓词公式表示出来(5分1个表示1分)赵与钱中至少有一个人作案:C(Z)C(Q)钱与孙中至少有一个人作案:C(Q)C(S)孙与李中至少有一个人作案:C(S)C(L) 赵与孙中至少有一个人与此案无关: (C (Z)C(S),即 C (Z) C(S) 钱与李中至少有一个人与此案无关: (C (Q)C(L),即 C (Q) C(L) 设作案者为u,则要求的结论是C(u)。将其与其否)取析取,得: C(u) C(u)C(S)C(L)C (Q) C(L)C(S)C(Q)C(Q)C(S)C(S)C(u)C(u)C(S)C(Z)C(Q)C (Z) C(S)C(Q)C(S)C(Q)C(S)C(Q)C(u)C(u)C(Q) Q/u 因此,钱和孙是盗窃犯。(各5分)装 订 线 内 不 得 答 题自 觉 遵 守 考 试 规 则,诚 信 考 试,绝 不 作 弊三、设甲乙丙3人中有人从不说真话,有人从不说假话。某人向这三人提出同一问题:谁是说假话者?甲回答:“乙和丙都是说假话者”;乙回答“甲和丙都是说假话者”;丙回答:“甲和乙中至少有一个人是说假话者“。分析出谁是说假话者,谁是说真话者?(15分)解:设C(x)表示x说真话,将已知事实用谓词公式表示出来甲回答:“乙和丙都是说假话者”; (2分)化简为子句集 乙回答:“甲和丙都是说假话者”; (2分)化简为子句集丙回答:“甲和乙中至少有一个人是说假话者 (2分)化简为子句集,合并子句集为, (化简子句集6分)归结和得到归结和得到归结和得到 归结过程2分所以甲乙均是说假话者,丙说真话。 结果1分计算题:一、已知有如下不确定推理规则: r1: IF E1 OR E2 THEN H (0.8) r2: IF E3 AND E4 THEN H (0.9) r3: IF E5 THEN H (0.2)已知:CF(E1)=0.9, CF(E2)=0.8, CF(E3)=0.7, CF(E4)=0.6 ,CF(E5)=0.5求:CF(H)=? (精确到小数点后第3位)(15分)解:(1) (3分)(2) (3分)(3) (3分)(4) (3分)(5) (3分)二、设有规则 r1: IF E1 THEN (2, 0.0001) H1 r2: IF E1 AND E2 THEN (100, 0.001) H1 r3: IF H1 THEN (200, 0.01) H2 已知:P(E1)=P(E2)=0.6 P(H1)=0.091,P(H2)=0.01 用户回答: P(E1|S1)=0.76, P(E2|S2)=0.68,求P(H2|S1,S2)(15分)解:由已知知识得到的推理网络如下图所示0.091H2H1ANDE1E20.01(2,0.001)(100,0.001)(200,0.01)0.60.60.760.68 (1) 计算O(H1|S1) 先把P(H1)更新为E1下的后验概率P(H1|E1) (1分)由于P(E1|S1)=0.76P(E),使用(6.8)式的后半部分,得P(H1|S1)为: (2分) (1分)(2) 计算O(H1|(S1 AND S2) 由于r2的前件是E1、E2的合取关系,且已知P(E1|S1)=0.76P(E2),还使用(6.8)式的后半部分,得P(H1|S2)为: (2分) (1分)(3) 计算O(H1|S1, S2) 先将H1的先验概率转换为先验几率 (1分)再根据合成公式计算H1的后验几率 (1分)然后再将后验几率转换为后验概率 (1分) (4) 计算P(H2|S1,S2) 对r3 ,H1相当于已知事实,H2为结论。将H2的先验概率P(H2)更新为在H1下的后验概率P(H2|H1) (1分)由于P(H1|S1,S2) =0.321 P(H1),仍使用(6.8)式的后半部分,得到在当前观察S1、S2下H2的后验概率P(H2|S1,S2) (2分)三、已知有如下不确定推理规则: r1:A1 B1 0.8; r2:A2 B1 0.5; r3:B1A3 B2 0.8 CF(A1) =CF(A2) =CF(A3) = 0.9,求CF(B1)和CF(B2)。(10分)解:(1) (2分)(2) (2分)(3) (3分)(4) (3分)四、IF A1 and A2 then B=b1,b2 CF0.3,0.5且已知f(A1)0.8,f(A2)0.6,|D|20,求f(B)(10分)解:CER(A1)=MD(A1|E)f(A1)=0.8 (1分) CER(A2)=MD(A2|E)f(A2)=0.6 (1分)CER(A1 AND A2)=minCER(A1),CER(A2)=min0.8,0.6=0.6 (1分)m(B)= 0.60.3, 0.60.5.,. (2分)Bel(B)=0.18+0.3=0.48 (1分)Pl(B)=1-Bel(B)=1-0=1 (1分)f(B)=Bel(B)+|B|/|D|*Pl(B)-Bel(B)=0.48+2/20*1-0.48=0.532 (3分)五、设有规则 r1: IF E1 THEN (2, 0.001) H1; r2: IF E2 THEN (100, 0.001) H1; r3: IF H1 THEN (65, 0.01) H2; r4: IF E3 THEN (300, 0.01) H2 已知:O(H1)=0.1,O(H2)=0.01, C(E1|S1)=3, C(E2|S2)=1;C(E3|S3)=-2求O(H2|S1,S2,S3)(15分)解:由已知知识得到的推理网络如下图所示H2H1E1E2300,0.01E3(100,0.001)(2,0.001) (1分) (1分) (1)计算O(H1|S1) 先把P(H1)更新为E1下的后验概率P(H1|E1) 由于C(E1|S1)=30,得P(H1|S1)为: (1分) (1分)(2) 计算O(H1|S2) 把H1的先验概率P(H1)更新为在E2下的后验概率P(H1|E2) (1分)又由于C(E2|S2)=10 (1分)(3) 计算O(H1|S1, S2)再根据合成公式计算H1的后验几率 (1分)然后再将后验几率转换为后验概率 (1分) (4) 计算P(H2|S1,S2)和O(H2|S1,S2) 因为O(H1|S1,S2) O(H1) 所以P(H1|S1,S2) P(H1) (1分) (1分) (1分)(5)计算O(H2|S3) (1分) 因为 所以 (1分) (1分)(6)计算O(H2|s1,s2,S3) (1分)六、设=a,b,且从不同知识源得到的概率分配函数分别为m1(, a, b, a, b)=(0, 0.4, 0.4, 0.2)m2(, a, b, a, b)=(0, 0.5, 0.4, 0.1)求正交和m=m1m2。(10分)解: (2分) (3分) (3分) (2分)故有m(, a, b, a, b)=0, 0.53125, 0.4375, 0.03125七、设U=V=1,2,3,4,5且有如下推理规则: IF x is 少 THEN y is 多,其中,“少”与“多”分别是U与V上的模糊集,设少=0.9/1+0.7/2+0.4/3 多=0.3/3+0.7/4+0.9/5已知事实为“x is 较少” “较少”的模糊集为 较少=0.8/1+0.5/2+0.2/3请用模糊关系Rm求出模糊结论。(10分)解:先用模糊关系Rm求出规则 IF x is 少 THEN y is 多所包含的模糊关系RmRm (1,1)=(0.90)(1-0.9)=0.1 Rm(1,2)=(0.90)(1-0.9)=0.1 Rm(1,3)=(0.90.3)(1-0.9)=0.3Rm (1,4)=(0.90.7)(1-0.9)=0.7 Rm (1,5)=(0.90.9)(1-0.9)=0.9Rm (2,1)=(0.70)(1-0.7)=0.3 Rm (2,2)=(0.70)(1-0.7)=0.3 Rm (2,3)=(0.70.3)(1-0.7)=0.3Rm (2,4)=(0.70.7)(1-0.7)=0.7 Rm (2,5)=(0.70.9)(1-0.7)=0.7Rm (3,1)=(0.40)(1-0.4)=0.6 Rm (3,2)=(0.40)(1-0.4)=0.6 Rm (3,3)=(0.40.3)(1-0.4)=0.6Rm (3,4)=(0.40.7)(1-0.4)=0.6 Rm (3,5)=(0.40.9)(1-0.4)=0.6Rm (4,x)=(0p)(1-0)=1 类似Rm (5,x)=1即:因此有即,模糊结论为 Y=0.3, 0.3,0.3, 0.7, 0.8七、
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