人工智能习题.pdf

人工智能 考试内容及范围 以王万良编著的 人工智能及其应用 这本参考书为准 涉及内容为第 1章 第5章 考试题型 填空题 简答题 计算题 综合题 复习题 人工智能复习题 1 填空题 1 思维可分为逻辑思维 形象思维 及顿悟思维等 2 人工智能研究的基本内容包括 知识表示 机器感知 机器思 维 机器学习 及机器行为 3 按知识的作用及表示可把知识划分为事实性知识 过程性知识 控制性知识 4 一个谓词可分为谓词名和个体 两部分 5 为了刻画谓词与个体的关系 在谓词逻辑中引入了两个量词 全 称量词和存在量词 6 一般来说 一个产生式系统通常由规则库 综合数据库 控制系 统 推理机 三部分组成 7 在语义网络知识表示中 结点一般划分为实例结点和类结点两 种 8 若从推出结论的途径来划分 推理可分为演绎推理 归纳推理 默认推理 9 谓词公式不可满足的充要条件是其子句集不可满足 10 在不确定推理中 不确定性 一般分为两类 一是知识的不确定 性 二是证据的不确定性 二 简答题 1 一阶谓词逻辑表示法适合于表示哪种类型的知识 它有哪些特点 答 一阶谓词逻辑表示法适合于表示事实性知识和逻辑性知识 它的特 点有 一阶谓词逻辑表示法的优点 1 自然性 2 精确性 3 严密性 4 容易实现 一阶谓词逻辑表示法的局限性 1 不能表示不确定性的知识 2 组合爆炸 3 效率低 2 产生式系统有哪几部分组成 各部分的作用是什么 答 产生式系统由规则库 综合数据库 控制系统 推理机 三部分组 成 其中 1 规则库是用于描述相应领域内知识的产生式集合 2 综合数据库是用于存放问题求解过程中各种当前信息的数据结构 3 控制系统是负责整个产生式系统的运行 实现对问题的求解 3 什么是子句 什么是子句集 请写出求谓词公式子句集的步骤 答 任何文字的析取式称为子句 由子句构成的集合称为子句集 求谓词公式子句集的步骤 1 消去谓词公式中的 和 符号 2 把否定符号移到紧靠谓词的位置上 3 变量标准化 4 消去存在量词 5 化为前束形 6 化为Skolem标准形 7 略去全称量词 8 消去合取词 把母式用子句集表示 9 子句变量标准化 即使每一个子句中的变量符号不同 4 说明主观Beyes方法中LS和LN的含义 答 LS LN 为规则强度 其值有领域专家给出 LS LN相当于知 识德尔静态强度 其中LS称为规则成立的充分性度量 用于指出E对H 的支持程度 取值范围为 0 其定义为 LN为规则成立的必要性度量 用于指出对H的支持程度 即E对H为真 的必要性程度 取值范围为 0 其定义为 三 计算题 1 下列知识是一些规则性知识 人人爱劳动 所有整数不是偶数就是奇数 自然数都是大于零的整数 用谓词公式表示这些知识 解 1 定义谓词如下 MAN x x是人 LOVE x y x爱y N x x是自然数 I x x是整数 E x x是偶数 O x x是奇数 GZ x x大于零 2 根据已知条件定义谓词公式 人人爱劳动 用谓词公式表示为 x MAN x LOVE x labour 所有整数不是偶数就是奇数 用谓词公式表示为 x I x E x O x 自然数都是大于零的整数 用谓词公式表示为 x N x GZ x I x 2 下列知识是一些事实性知识 张晓辉是一名计算机系的学生 但他不喜欢编程序 李晓鹏比他父亲长得高 用谓词公式表示这些知识 解 1 定义谓词如下 COMPUTER x x是计算机系的学生 LIKE x y x喜欢y HIGHER x y x比y长得高 2 根据已知条件定义谓词公式 COMPUTER zhangxh LIKE zhangxh programming HIGHER lixp father lixp 3 用语义网络表示下列事实 并说明包含哪些基本的语义关系 山西 大学是一所具有百年历史的综合性大学 位于太原市笔直宽广的坞城 路 张广义同志今年36岁 男性 中等身材 他工作在山西大学 4 用语义网络表示下列知识 并说明包含哪些基本的语义关系 猎狗是一种狗 而狗是一种动物 狗除了动物的有生命 能吃食物 有 繁殖能力 能运动外 还有以下特点 身上有毛 有尾巴 四条腿 猎 狗的特点是吃肉 个头大 奔跑速度快 能狩猎 而狮子狗也是一种 狗 它的特点是吃饲料 身体小 奔跑速度慢 不咬人 供观赏 5 试用谓词逻辑表达下列推理 书习题2 4 1 如果张三比李四大 那么李四比张三小 2 甲和乙结婚了 则或者甲为男 乙为女 或者甲为女 乙为男 3 如果一个人是老实人 他就不会说谎 张三说谎了 所以张三不 是一个老实人 解 1 Older x y x比y大 Older Zhang Li 2 3 Honest x x是老实人 Lie x x说谎 6 已知 每个储蓄钱的人都获得利息 用归结原理证明 如果没有利息 那么就没有人去储蓄钱 证明 定义谓词 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获得y 已知 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 1 否定结论 x I x x y M y S x y 2 把结论加入已知 构成新集合G x y S x y M y y I y E x y x I x x y M y S x y 3 将集合G化为子句集 y f x 为Skolem函数 1 S x y M y I f x 2 S x y M y E x f x 3 I z 4 S a b 5 M b 4 应用消解原理进行推导 1 S x y M y I f x 2 S x y M y E x f x 3 I z 4 S a b 5 M b 6 S x y M y 1 和 3 消解 f x z 7 M b 6 和 4 消解 a x b y 8 NIL 5 和 7 消解 7 已知 书习题3 7 1 能够阅读的都是有文化的 2 海豚是没有文化的 3 某些海豚是有智能的 用归结原理证明 某些有智能的并不能阅读 解 定义谓词 R x 表示x能够阅读 L x 表示x有文化 D x 表示x是海 豚 I x 表示x有智能 将前提和结论表示为谓词公式 将前提的谓词公式和结论的谓词公式的否定式化为子句集为 对得到的子句集进行归结 与 归结得 与 归结得 与 归结得 与 归结得NIL 8 已知 规则可信度为 书习题4 6 r1 IF E1 THEN H1 0 7 r2 IF E2 THEN H1 0 6 r3 IF E3 THEN H1 0 4 r4 IF H1 AND E4 THEN H2 0 2 证据可信度为 CF E1 CF E2 CF E3 CF E4 CF E5 0 5 H1的可信 度一无所知 H2的初始可信度CF0 H2 0 3 计算结论H2的可信度 CF H2 解 同理 9 设有如下一组推理规则 书习题4 5 r1 IF E1 THEN E2 0 6 r2 IF E2 AND E3 THEN E4 0 8 r3 IF E4 THEN H 0 7 r4 IF E5 THEN H 0 9 且已知CF E1 0 5 CF E3 0 6 CF E5 0 4 结论H的初始可信度一无 所知 求CF H 为多少 解 又因为 故 0 47 4 解 以变量m和c表示修道士和野人在左岸和船上的实际人数 变量 b表示船是否在左岸 b 1表示在 b 0表示不在 问题状态用三元组 m c b 表示 则问题求解的任务为 3 3 1 0 0 0 在这个问题 上 状态空间可能的状态总数为4 4 2 32 但由于遵守约束 m c 2 m c 只有20个是合法的 例如 1 0 1 1 2 1 2 3 1 等 是不合法的 由于存在不合法的状态 导致某些合法的状态不可达 例 如 0 0 1 0 3 1 L m c R m c 分别表示船从左岸划到右岸 和船从右岸划到左岸 由于m c取值的可能组合