人工智能习题

1、LSLN三、计算题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 箜。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、线 合数据库、控制系统(推理机) 三部分组

2、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 通逑 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)

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

4、)、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,+8),其定义为：P(E/ H);P(E/ H)LN为规则成立的必要性度量，用于指出E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,+ 8),其定义为：P( E/H) 1-P(E/ H)P( E/ H) 1-P(

5、E/ H)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)fLOVE(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) V O(x)“自然数都是大于零的整数

6、”用谓词公式表示为：("x) (N(x) - GZ(x) A 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) A ? 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。

7、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。有生命能吃食物能运动有繁殖能力身上有毛AKO AKO吃肉跑得快pLJL猎狗 . 能狩猎 个头大跑得慢 吃饲料狗 子 狮赏:A小 观咬头 供不个狗动物有四条腿有

8、尾巴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)Older(Li, Zhang)(2) Man(x):x为男；Man(x):x为女；Marry (x, y): x与y结婚Marry(甲，乙)(Man(甲)Man©)(Man(乙)Man(甲)(3)Honest(x):x 是老实人;Lie(x):x 说谎Honest(x) Lie

9、(x)Lie (Zhang) Honest(Zhang)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)A M(y)-(? y)(I(y) A E(x,y)结论：？(？ x)I(x)-(? x) (? y)(M(y)-?S(x,y)1)否定结论：? (?( ? x)I(x) 一(？ x) (? y)(M(y) -

10、 ？S(x,y)2)把结论加入已知，构成新集合G:(? x)(? y)(S(x,y) A M(y) 一(？ y)(I(y) AE(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) V ?M(y)f(x)(2) ?S(x,y) V ?M(y) V E(x,f(x)(3) ?I(z) S(a,b)(5) M(b)4)应用消解原理进行推导。(1) ?S(x,y)V ?M(y(x)(2) ?S(x,y)V ?ME)x,瞅)?I(z)(4) S(a,b)(5) M(b)(6) ?S(x,y)

11、V ?M(y)(1)和(3)消解 a=f(x)/z(7) ?M(b) (6)(4)确星异a/x,b/y(8) NIL(5)和(7)消解与归结得L(A);与归结得D(A)；与U3结得 NIL。8、已知：规则可信度为(书习题4.6)：IFE1thenH1(0.7)2：IFE2thenH1(0.6)3：IFE3thenH1(0.4)4：IF(H1 ANDE4)thenH2(0.2)证据可信度为:CF(E1)=CF(E 2)=CF(E 3)=CF(E 4)=CF(E 5)=0.5, Hi 的可信度一无所知，H2的初始可信度CF0(H2)=0.3,计算结论H 2的可信度CF(H2)。解：精选文档同理CF

12、 (H 1) CFi,2,3(Hi) 0.2 0.545 0.545 0.2 0.636CF4(H2) 0.2 max0,CFH1 AND E/0.2 max0,minCF(H1),CF(E4)0.2 max0,0.5 0.1CF(H2) CF4(H2) CF0(H2) CF4(H2)CF0(H2)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：(y)(D(y)

13、L(y); ( z)(D(z) I (z);(w)(I (w)R(w)。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： R(x) L(x)； D(y) L(y) D(A); I(A); I(w) R(w) o对得到的子句集进行归结：与归结得R(A);CFMH1)0.7max0,CF(E1)0.7max0,0.50.35CF2(H1)0.6max0,CF(E2)0.6max0,0.50.3CF3(H1)0.4max0,CF(E3)0.4max0,0.50.2CF1,2(H1)CFMH1) CF 2(H1)CF1(H1)CFz(H1)=0.35 0.30.35 0.3 0.5450.10.

14、30.10.30.379、设有如下一组推理规则：(书习题4.5)：IFE1thenE2(0.6)2：IFE2ANDE3thenE4(0.8)3：IFE4thenh(0.7)IFE5THEN(0.9)且已知 CF(Ei)=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CF (E2) 0.6 max0,CF (E1) 0.6 max0,0.5 0.3CF4(H 2) 0.8 max0,CFE2 AND E30.8 max0,CF(E2),CF(E3)0.8 max0,0.3 0.24CF 3(H ) 0.7 max0,CF (E4) 0

15、.7 max0,0.24 0.168CF4(H ) 0.9 max0,CF (E5) 0.9 max0,0.4 0.36又因为 CF3(H) 0 CF4(H) 0故CF(H) CF3(H) CF4(H) CF3(H)CF4(H)0.168 0.36 0.168 0.36=0.474、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 4X4X2 = 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)