人工智能习题.doc

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一、 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=0.4754、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，b1表示在，b0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44232，但由于遵守约束：m+c2，mc，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