人工智能考試復(fù)習(xí)資料

1、實(shí)用文檔人工智能第一章1、智能（intelligence ）人的智能是他們理解和學(xué)習(xí)事物的能力，或者說(shuō)，智能是思考和理解能力而不是本能做事能力。2、人工智能（學(xué)科）人工智能研究者們認(rèn)為：人工智能（學(xué)科）是計(jì)算機(jī)科學(xué)中涉及研究、設(shè)計(jì)和應(yīng)用智能機(jī)器的一個(gè)分支。它的近期主要目標(biāo)在于研究用機(jī)器來(lái)模仿和執(zhí)行人腦的某些智力功能，并開(kāi)發(fā)相關(guān)理論和技術(shù)。3、人工智能（能力）人工智能（能力）是智能機(jī)器所執(zhí)行的通常與人類(lèi)智能有關(guān)的智能行為，這些智能行為涉及學(xué)習(xí)、感知、思考、理解、識(shí)別、判斷、推理、證明、通信、設(shè)計(jì)、規(guī)劃、行動(dòng)和問(wèn)題求解等活動(dòng)。4、人工智能：就是用人工的方法在機(jī)器上實(shí)現(xiàn)的智能，或者說(shuō)，是人們使用機(jī)器

2、模擬人類(lèi)的智能。5、人工智能的主要學(xué)派：符號(hào)主義：又稱(chēng)邏輯主義、心理學(xué)派或計(jì)算機(jī)學(xué)派，其原理主要為物理符號(hào)系統(tǒng)（即符號(hào)操作系統(tǒng)）假設(shè)和有限合理性原理。代表人物有紐厄爾、肖、西蒙和尼爾遜等。連接主義：又稱(chēng)仿生學(xué)派或生理學(xué)派，其原理主要為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)間的連接機(jī)制與學(xué)習(xí)算法。行為主義：又稱(chēng)進(jìn)化主義或控制論學(xué)派，其原理為控制論及感知一動(dòng)作模式控制系統(tǒng)。6、人類(lèi)認(rèn)知活動(dòng)具有不同的層次，它可以與計(jì)算機(jī)的層次相比較，見(jiàn)圖思維策略計(jì)算機(jī)程序?qū)嵱梦臋n初級(jí)信息處理計(jì)算機(jī)語(yǔ)言生理過(guò)程計(jì)算機(jī)硬件計(jì)算機(jī)圖：人類(lèi)認(rèn)知活動(dòng)與計(jì)算機(jī)的比認(rèn)知活動(dòng)的最高層級(jí)是思維策略，中間一層是初級(jí)信息處理， 最低層級(jí)是生理過(guò)程， 即中樞

3、神經(jīng)系統(tǒng)、神經(jīng)元和大腦的活動(dòng)，與此相對(duì)應(yīng)的是計(jì)算機(jī)程序、語(yǔ)言和硬件。研究認(rèn)知過(guò)程的主要任務(wù)是探求高層次思維決策與初級(jí)信息處理的關(guān)系，并用計(jì)算機(jī)程序來(lái)模擬人的思維策略水平，而用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言模擬人的初級(jí)信息處理過(guò)程。7、人工智能研究目標(biāo)為：1、更好的理解人類(lèi)智能，通過(guò)編寫(xiě)程序來(lái)模仿和檢驗(yàn)的關(guān)人類(lèi)智能的理論。2、創(chuàng)造有用和程序，該程序能夠執(zhí)行一般需要人類(lèi)專(zhuān)家才能實(shí)現(xiàn)的任務(wù)。一般來(lái)說(shuō)，人工智能的研究目標(biāo)又可分為近期研究目標(biāo)和遠(yuǎn)期研究目標(biāo)兩種。兩者具有不可分割的關(guān)系，一方面，近期目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)為遠(yuǎn)期目標(biāo)研究做好理論和技術(shù)準(zhǔn)備，打下了必要的基礎(chǔ)，并增強(qiáng)人們實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)期目標(biāo)的信心。另一方面，遠(yuǎn)期目標(biāo)則為近期目標(biāo)指明了

4、方向，強(qiáng)化了近期研究目標(biāo)的戰(zhàn)略地位。8、人工智能研究的基本內(nèi)容 ：（1）認(rèn)知建模；（2）知識(shí)表示；（3）知識(shí)推理；（4）知識(shí)應(yīng)實(shí)用文檔用；（5）機(jī)器感知；（6）機(jī)器思維；（7）機(jī)器學(xué)習(xí)；（8）機(jī)器行為（9）智能系統(tǒng)構(gòu)建9、人工智能研究的主要方法：（1）、功能模擬法（2）、結(jié)構(gòu)模擬法（3）、行為模擬法（4）、集成模擬法10、人工智能研究和應(yīng)用領(lǐng)域：（考4個(gè)）（1）計(jì)算智能（2）專(zhuān)家系統(tǒng)（3）機(jī)器學(xué)習(xí)（4）機(jī)器視覺(jué)（5）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)第二章1、人工智能課程三大內(nèi)容 ：知識(shí)表示；知識(shí)推理；知識(shí)應(yīng)用。2、知識(shí)表示方法：（選擇題）9種重點(diǎn)掌握這4種：狀態(tài)空間法，謂詞演算法，產(chǎn)生表示法，語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法（重點(diǎn)） ，問(wèn)

5、題歸約法、框架表不、面向?qū)ο蟊聿?、劇本表不和過(guò)程表不。3、狀態(tài)空間法狀態(tài)空間法三要點(diǎn)： 狀態(tài)：表示問(wèn)題求解法中每一步問(wèn)題狀況的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； 算符：把問(wèn)題從一種狀態(tài)變換為另一種狀態(tài)的手段； 狀態(tài)空間方法：基于解答空間的問(wèn)題表示和求解方法，它是以狀態(tài)與算符為基礎(chǔ)來(lái)表示和求解問(wèn)題的。（看p31的圖2.3）實(shí)用文檔一1B C D E:1: F有圓弧的表示“與”，無(wú)圓弧的表示“或”或節(jié)點(diǎn)：只要解決某個(gè)問(wèn)題就可以解決其父輩問(wèn)題的節(jié)點(diǎn)集合，如圖中( MNH ).與節(jié)點(diǎn)：只有解決所有子問(wèn)題，才能解決其父輩問(wèn)題的節(jié)點(diǎn)八集合，如圖中(B,C)和(D,E,F)各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間用一段小圓弧連接標(biāo)記。5、謂詞歸約法(1 )連

6、詞A、合?。壕褪怯眠B詞(八)把幾個(gè)公式連接起來(lái)而構(gòu)成的公式。相當(dāng)于“與”B、析?。壕褪怯眠B詞(V)把幾個(gè)公式連接起來(lái)而構(gòu)成的公式。相當(dāng)與“或”C、蘊(yùn)涵：(一)表示“如果.那么”的語(yǔ)句。D、非：表示否定，用符號(hào)( ,)表示。(2)量詞A、全稱(chēng)量詞：若一個(gè)原子公式P (x),對(duì)于所有可能變量 x都具有T值，則用()表示。B、存在量詞：若一個(gè)原子公式P (x),至少有一個(gè)變?cè)?x,可使P (x)為T(mén)值，則用()P (x)表不6、置換與合一(1 )置換例2.3表達(dá)式Px,f(y),B的4個(gè)置換為s1=z/x,w/y(出現(xiàn)x和y的地方，分別z和w替換，下同) s2=A/y實(shí)用文檔s3=q(z)/x,A/

7、ys4=c/x,A/y用Es來(lái)表示一個(gè)表達(dá)式E用置換s所得到的表達(dá)式的置換。于是，可得到 Px,f(y),B的4個(gè)置換的例，如下：Px,f(y),Bs1 = Pz,f(w),BPx,f(y),Bs2=Px,f(A),BPx,f(y),Bs3=Pq(z),f(A),BPx,f(y),Bs4=Pc,f(A),B(2)合一例 2.4 表達(dá)式集Px,f(y),B , Px,f(B),B的合一者為 s=Ax,B/y因?yàn)?Px,f(y),Bs=Px,f(B),Bs=PA,f(B),B即s使表達(dá)式成為單一形式PA,f(B),B7、產(chǎn)生式的基本形式(1)產(chǎn)生式規(guī)則是一種因果關(guān)系或推理關(guān)系，通常形式如下：IF

8、P THEN Q (如果P則Q) 或者P-Q其中，P稱(chēng)為條件、前向或產(chǎn)生式的左邊，Q稱(chēng)為操作、結(jié)果或產(chǎn)生式的右邊。其還可以是“如果P被滿足，則可推出結(jié)論Q,或應(yīng)該執(zhí)行操作Q”。(2)產(chǎn)生式推理如果已有產(chǎn)生式規(guī)則P-Q并且觀察到P,或者知識(shí)庫(kù)中已p,則可得得到結(jié)論Q,或執(zhí)行操作 Q。這種推理的一個(gè)關(guān)鍵之處是如何有效解決規(guī)則匹配的沖突問(wèn)題。8、二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示實(shí)用文檔（1）語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的組成：詞法部分；結(jié)構(gòu)部分；過(guò)程部分；語(yǔ)義部分。例，所有的燕子（SWALLOW ）都是鳥(niǎo)（BIRD）。建立兩個(gè)節(jié)點(diǎn) SWALLOW 和BIRD,分別表示燕子和鳥(niǎo)。兩個(gè)節(jié)點(diǎn)以“是一個(gè)"（ISA）鏈相連，如圖一，

9、如果再希望表示小燕（ XIAOYAN ）是一只燕子，那么，只需要在語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)上增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)（XIAOYAN ）和一根ISA鏈。如圖二ISA圖一ISA XIAOYAN，圖二除了按分類(lèi)學(xué)對(duì)物體進(jìn)行分類(lèi)以外，人們通常需要表示有關(guān)物體性質(zhì)的知識(shí)。假設(shè)希望表示小燕子有一個(gè)巢（NEST）這個(gè)事實(shí)，那么，可用所有權(quán)連（ OWNS ）連到表示是小燕子的巢的節(jié)點(diǎn)巢一1 （ NEST- 1 ）。巢一1是巢中的一個(gè)，即 NEST節(jié)點(diǎn)表示物體的各類(lèi)，而NEST1表示這種物體中的一個(gè)例子。如下圖實(shí)用文檔(2)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的推理過(guò)程主要有兩種：繼承和匹配。(3)3種繼承過(guò)程：值繼承；“如果需要”繼承；“默認(rèn)”繼承。值繼承：除

10、了 ISA鏈以外，另外還有一種AKO (是某種)鏈也可被用于語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的描述或特性的繼承。 AKO是A-KIND-OF 的縮寫(xiě)。工逮把下列語(yǔ)句表示成語(yǔ)義用珞描述，(1) ll mun arc mnrlul.2eliMid h心 口 liiiing.ll trialich inaiiderh ul' bl'<' p.jrlkipdlt in a prufiLlidriii£ plan.MmATTRf Mvnsl參考P50 2.6第三章1、盲目搜索(無(wú)信息搜索)：圖搜索策略、寬度優(yōu)先搜索、深度優(yōu)先搜索、等代價(jià)搜索。2、寬度優(yōu)先搜索和深度優(yōu)先搜索的優(yōu)缺點(diǎn)：并作

11、圖(簡(jiǎn)答題)寬度優(yōu)先搜索：這種搜索是從上到下逐層進(jìn)行的，在對(duì)下一層的任一節(jié)點(diǎn)進(jìn)行搜索之前,實(shí)用文檔必須先搜索完上層的所有節(jié)點(diǎn)。它是圖搜索一般過(guò)程的特殊情況，實(shí)際是將OPEN表作為“先進(jìn)先出”的隊(duì)列進(jìn)行操作。并能夠保證在搜索樹(shù)種找到一條通向目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的最短途徑；這顆搜索樹(shù)提供了所有存在的路徑（缺點(diǎn)：如果沒(méi)有路徑存在，那么對(duì)有限圖來(lái)說(shuō)，該算法失敗退出；對(duì)于無(wú)限圖來(lái)說(shuō)，則永遠(yuǎn)不會(huì)終止。）深度優(yōu)先搜索：首先擴(kuò)展最新產(chǎn)生的（即最深的）節(jié)點(diǎn)，深度相等的節(jié)點(diǎn)可以任意排序。其中起始節(jié)點(diǎn)（即根節(jié)點(diǎn)）的深度為0,任何其他節(jié)點(diǎn)的深度等于其父輩節(jié)點(diǎn)深度加上1。深度優(yōu)先搜索可能會(huì)使搜索過(guò)程沿著無(wú)益的路徑擴(kuò)展下去，造成路徑

12、太長(zhǎng)，即使應(yīng)用了深度界限來(lái)避免該問(wèn)題，但所求得的解答路徑并不一定就是最短路徑。啟發(fā)式搜索：（盲目搜索的不足：效率低，耗費(fèi)過(guò)多的計(jì)算空間與時(shí)間）（1 ）啟發(fā)式搜索策略：用估價(jià)函數(shù)（ evaluation function ）來(lái)估算節(jié)點(diǎn)希望程度（promise ）（2）有序搜索；（3） A*算法3、新的智能搜索算法：遺傳算法、模擬退火算法和免疫算法4、遺傳算法是仿真和自然選擇機(jī)理，通過(guò)人工方式所構(gòu)造的一類(lèi)搜索法，從某種程度上來(lái)說(shuō)遺傳算法是對(duì)生物進(jìn)化過(guò)程的數(shù)學(xué)方式仿真。遺傳算法的基本原理：A、編碼與譯碼：將問(wèn)題結(jié)構(gòu)變換為位串形式編碼表示的過(guò)程叫編碼；反之，將位串形式編碼表示變換為原問(wèn)題結(jié)構(gòu)的過(guò)程叫譯

13、碼。位串形式編碼表示稱(chēng)為染色體或個(gè)體。B、適應(yīng)度函數(shù)：為了體現(xiàn)個(gè)體的適應(yīng)能力，引入了對(duì)問(wèn)題中的每一個(gè)個(gè)體都能進(jìn)行度量的函數(shù)，稱(chēng)為適應(yīng)度函數(shù)。C、遺傳操作：主要有三種（選擇、交叉、變異）實(shí)用文檔選擇操作也叫復(fù)制操作，根據(jù)個(gè)體的適應(yīng)度函數(shù)值所度量的優(yōu)劣程度決定它在下一代是被淘汰還是被遺傳。交叉操作：它的簡(jiǎn)單方式是將被選擇出的兩個(gè)個(gè)體P1和P2作為父母?jìng)€(gè)體，將兩者的部分碼值進(jìn)行交換。變異操作：它的簡(jiǎn)單方式是改變數(shù)碼串的某個(gè)位置上的數(shù)碼。D、控制參數(shù)（交叉概率取0.60.95 之間的值，變異概率取0.0010.01 之間的值，種群規(guī)模為30100 ）。5、模擬退火算法的來(lái)源：模擬退火算法來(lái)源于固體退火

14、原理，將固體加熱至充分高的溫度，再讓其徐徐冷卻，加溫時(shí)，固體內(nèi)部粒子隨溫度的升高而變?yōu)闊o(wú)序狀態(tài)，內(nèi)能增大，而徐徐冷卻時(shí)粒子漸趨有序，在每個(gè)溫度都達(dá)到平衡態(tài)，最后在常溫時(shí)達(dá)到基態(tài)，內(nèi)能減為最小。6、模擬退火算法分解為三個(gè)部分：解空間、目標(biāo)函數(shù)、初始解第四章1、謂詞演算公式 可以化成一個(gè)子句集的變換過(guò)程步驟：（1）消去蘊(yùn)涵符號(hào)（2）減少否定符號(hào)轄域（3）對(duì)變量標(biāo)準(zhǔn)化（4）消去存在量詞（5）化為前束形（6）把母式化為合取范式（7）消去全稱(chēng)量詞（8）消去連詞符號(hào)人（9）更換變量名稱(chēng)2、（題4 4）基于規(guī)則的演繹系統(tǒng)和產(chǎn)生式系統(tǒng)，均有兩種推理方式：正向推理和逆向推理正向推理：從if部分向then部分推理

15、的過(guò)程，它是從事實(shí)或狀況向目標(biāo)或動(dòng)作進(jìn)行操作的。逆向推理：從then部分向if部分推理的過(guò)程，它是從目標(biāo)或動(dòng)作向事實(shí)或狀況進(jìn)行操作的。3、規(guī)則演繹系統(tǒng)：（1）正向規(guī)則演繹系統(tǒng)（2）逆向規(guī)則演繹系統(tǒng)（3）雙向規(guī)則演繹系統(tǒng)實(shí)用文檔4、產(chǎn)生式系統(tǒng)的推理方式分為（按搜索方向）：（1 ）正向推理（2）反向推理（3）雙向推理5、定性推理：是從物理系統(tǒng)（包括自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng)）的結(jié)構(gòu)描述出發(fā)，以定性方法研究系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、行為、功能以及它們之間的因果關(guān)系等，目的是預(yù)測(cè)系統(tǒng)的行為并給出合理的解釋。6、不確定性推理：在推理過(guò)程中所使用的知識(shí)、證據(jù)等有不確定性。第五章1、學(xué)習(xí)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)（填圖題或解答題）環(huán)境向系統(tǒng)

16、的學(xué)習(xí)的部分提供某些信息，學(xué)習(xí)部分利用這些信息修改知識(shí)庫(kù)，以增進(jìn)系統(tǒng)執(zhí)行部分完成任務(wù)的效能，執(zhí)行部分根據(jù)知識(shí)庫(kù)完成任務(wù)，同時(shí)把獲得的信息反饋給學(xué)習(xí)部分。2、機(jī)器學(xué)習(xí)常見(jiàn)的幾種學(xué)習(xí)方法：（簡(jiǎn)答題，4個(gè)以上）（1）機(jī)械學(xué)習(xí)；（2）基于解釋的學(xué)習(xí)；（3）基于事例的學(xué)習(xí)；（4）基于概念的學(xué)習(xí)；（5）基于類(lèi)比的學(xué)習(xí)；（6）基于決策樹(shù)的歸納學(xué)習(xí)；（7）強(qiáng)化學(xué)習(xí)。3、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN ）或模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由人工神經(jīng)元組成的，可把人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)看成是以處理單元（PE）為節(jié)點(diǎn)、用加權(quán)的向?。ㄦ湥┫嗷ミB接而成的有向圖。它的三層結(jié)構(gòu)： 輸入層、輸出層、隱層。實(shí)用文檔第六章1、專(zhuān)家系統(tǒng)：是一個(gè)智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，其內(nèi)

17、部含有大量的某個(gè)領(lǐng)域?qū)＜宜降闹R(shí)與經(jīng)驗(yàn)，能夠利用人類(lèi)專(zhuān)家的知識(shí)和解決問(wèn)題的方法來(lái)處理該領(lǐng)域問(wèn)題。2、專(zhuān)家系統(tǒng)的特點(diǎn)：(1)啟發(fā)性(2)透明性(3)靈活性3、專(zhuān)家系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：(1)能夠高效率、準(zhǔn)確、周到、迅速和不知疲倦地進(jìn)行工作。(2)解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)不受周?chē)h(huán)境的影響，也不可能遺漏忘記。(3)能夠不受時(shí)間和空間的限制，保存、推廣珍貴和稀缺的專(zhuān)家知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)。(4)能促進(jìn)各領(lǐng)域的發(fā)展，它使各領(lǐng)域?qū)＜业膶?zhuān)業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)得到總結(jié)和精煉。(5)能匯集多領(lǐng)域?qū)＜业闹R(shí)和經(jīng)驗(yàn)以及他們協(xié)作解決重大問(wèn)題的能力。4、專(zhuān)家系統(tǒng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖：輸出或提問(wèn)答案專(zhuān)家系統(tǒng)的主要組成部分：知識(shí)庫(kù)、綜合數(shù)據(jù)庫(kù)、推理機(jī)、解釋器、接口知

18、識(shí)庫(kù)：用于存儲(chǔ)某領(lǐng)域?qū)＜业膶?zhuān)門(mén)知識(shí)，包括事實(shí)、可行操作與規(guī)則等。建立知識(shí)庫(kù)，需要解決知識(shí)獲取和知識(shí)表示問(wèn)題。包括兩個(gè)部分內(nèi)容一部分是已知的同當(dāng)前問(wèn)題有關(guān)的數(shù)信息，另一部分是進(jìn)行推理時(shí)要用到的一般知識(shí)和領(lǐng)域知識(shí)。推理機(jī)：用于記憶所采用的規(guī)則和控制策略的程序，使整個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)能夠以邏輯方式協(xié)調(diào)地 工作。能夠根據(jù)知識(shí)進(jìn)行推理和導(dǎo)出結(jié)論，而不是簡(jiǎn)單地搜索現(xiàn)成的答案。實(shí)用文檔5、專(zhuān)家系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建立步驟問(wèn)題知識(shí)概念結(jié)構(gòu)規(guī)則形式重新闡述建立系統(tǒng)的一般步驟：（1）設(shè)計(jì)初始知識(shí)庫(kù)：包括問(wèn)題知識(shí)化、知識(shí)概念化、概念形式化、形式規(guī)則化、規(guī)則合法化（2）原型機(jī)的開(kāi)發(fā)與試驗(yàn)（3）知識(shí)庫(kù)的改進(jìn)與歸納6、評(píng)價(jià)專(zhuān)家系統(tǒng)的內(nèi)容 （掌握5項(xiàng)）當(dāng)專(zhuān)家系統(tǒng)完成時(shí)，應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的以下各方面都做出正式的評(píng)價(jià)）：（1）系統(tǒng)所做的決定和建議的質(zhì)量；（2）所用推理技術(shù)的正確性；（3）人機(jī)對(duì)話的質(zhì)量；（4）效率；（5）成本效果（或工程經(jīng)濟(jì)分析）。7、專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具：骨架型開(kāi)發(fā)工具（又稱(chēng)外殼）、語(yǔ)言型開(kāi)發(fā)工具、構(gòu)造輔助工具、支撐環(huán)境。8、新型專(zhuān)家系統(tǒng)具有以下特征：（1）并行與分布處理；（2）多專(zhuān)家系統(tǒng)協(xié)同工作；（3）高級(jí)語(yǔ)言和知識(shí)語(yǔ)言描述；（4）具有自學(xué)習(xí)功能；（5）引入新的推理機(jī)制；（6）具有自糾