人工智能練習(xí)題答案

1、1、什么是人工智能人工智能有哪些研究領(lǐng)域何時(shí)創(chuàng)建該學(xué)科，創(chuàng)始人是誰(1) AI (Artificial Intelligence )是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、仿生 技術(shù)、電子技術(shù)以及其他技術(shù)仿制人類智能機(jī)制的學(xué)科(或技術(shù))，再具體地講就是利用 這些技術(shù)仿制出一些具有人類智慧(能)特點(diǎn)的機(jī)器或系統(tǒng)(2)人工智能的研究領(lǐng)域主要有專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、自然語言理解、自 動(dòng)定力證明、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、機(jī)器人學(xué)、博弈、智能決策支持系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等(3)人工智能于1956年夏季，由麥卡錫，明斯基、洛切斯特、香農(nóng)等發(fā)起創(chuàng)建2、產(chǎn)生式系統(tǒng)的由哪三部分組成各部分的功能是什么課本29頁(

2、1)產(chǎn)生式系統(tǒng)由綜合數(shù)據(jù)庫、產(chǎn)生式規(guī)則和控制系統(tǒng)三部分組成(2)綜合數(shù)據(jù)庫用于存放當(dāng)前信息，包括初始事實(shí)和中間結(jié)果；產(chǎn)生式規(guī)則用于存放相關(guān)知識(shí)；控制系統(tǒng)用于規(guī)則的解釋或執(zhí)行程序。3、設(shè)有三枚硬幣，其初始狀態(tài)為(反，正，反)，允許每次翻轉(zhuǎn)一個(gè)硬幣(只翻一個(gè)硬幣， 必須翻一個(gè)硬幣)。必須連翻三次。用知識(shí)的狀態(tài)空間表示法求出到達(dá)狀態(tài)(反，反，反) 的通路。畫出狀態(tài)空間圖。課本51頁問題求解過程如下：(1)構(gòu)建狀態(tài)用數(shù)組表示的話，顯然每一硬幣需占一維空間，則用三維數(shù)組狀態(tài)變量表示這個(gè)知識(shí)：Q= (q1 , q2 , q3)取q=0表示錢幣的正面；q=1表示錢幣的反面構(gòu)成的問題狀態(tài)空間顯然為：Q0= (

3、0,0, 0) , Q1=(0,0, 1), Q2= (0, 1, 0) , Q3= (0, 1,1),Q4= (1,0, 0) , Q5=(1,0, 1), Q6= (1, 1, 0) , Q7= (1,1, 1)(2)引入操作f1 :把q1翻一面。f2 :把q2翻一面。f3 :把q3翻一面。顯然：F=f1, f2, f3目標(biāo)狀態(tài)：(找到的答案)Qg= (0, 0, 0)或(1, 1, 1)(3)畫出狀態(tài)圖1, 0,1)到“正，正，正” (0,0,0)沒有解題路徑；1, 0,1)至反，反，反” (1,1,1)有幾條解題路徑從狀態(tài)圖可知：從反，正，反 ( 從“反，正，反”f3 f2 f3,f1

4、 f2 f1,4、八數(shù)碼問題：已知八數(shù)碼的初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)如下:28316475=>1238476P 5請(qǐng)畫出相應(yīng)的啟發(fā)式搜索樹。估價(jià)函數(shù)f(n)=g(n)+h(n),g(n尸d(n),h(n)=p(n)。d(n)表示節(jié)點(diǎn)n的深度。p(n)表示節(jié)點(diǎn)n的格局與目標(biāo)格局不相同的牌數(shù)。啟發(fā)式搜索算法舉例5、將謂詞公式化成子句集的步驟是什么課本94、 95頁將謂詞公式化成子句集共需9步：(1)消蘊(yùn)涵符一(2)否定深入 (3)變元標(biāo)準(zhǔn)化(4)消去存在量詞(5)把量詞移到公式最左邊(6)化為Skolem標(biāo)準(zhǔn)形前束合取范式(7)消去全稱量詞(8)變元標(biāo)準(zhǔn)化變元換名(9)表示為子句集一一消去合取詞，用

5、代替入 6、魯濱遜歸結(jié)原理的基本思想是什么魯賓遜的歸結(jié)原理基本思想方法是：首先把欲證明的問題的結(jié)論進(jìn)行否定，并加入到子句集，得到一個(gè)擴(kuò)充的子句集 S'。然后設(shè)法檢查子句集 S'中是否包含空子句，若包含，則S' 不可滿足，若不包含，就要在子句集中選擇合適的子句進(jìn)行歸結(jié)，一旦能歸結(jié)出空子句， 就說明子句集S 是不可滿足的。7、已知：F： (x)(y)A(x, y)AB(y) 一 (y)C(y)D(x, y)G:(x)C(x) 一 (x)(y)A(x, yRB(y)一 求證：G是F的邏輯結(jié)論。歸結(jié)反演舉例: (Vx) (3y) A (s, y)(3y) C(y)八D®

6、; y)lG： »(3x)C(x)-(Vx> (Vy) - y)-*«B(y)求證G是F的邏輯結(jié)論證明第一步，把F化為子句集L 消一(Vx)Gy) AG, y)AB(y)V(3y) C(y) AD(y)2. rJS入(Vx) (Vy) I T(x, y) V -B(y) | VGy) C(y) AD(x, y) 1 3.換名 (Vx) (Vy)f-A(x, y) V-B(y) VGz) C(z)AD(x, z) 4,洎三(Vx) (Vy) -4(x, y) VB(y) ：| V LC(f W) AD(x, f(x) 5.前束(Vx) (Vy) -(A(x, y) V

7、»B(y) V I C(1G) D(x, f (x) V 6合取(Vx) (Vy) -AU y) V B(y) VC(f (x)A -"A(X, y) V rB(y) VD(xf f (x) 1 工消V A(xr y) V-B(y) VC(f(x)F的子句A ->A (x, y) V ->B (y) VD(x, f (x) & 換名 rA(u, v) VB(v)VD(u, f(u)9.消AF的子句第一步把(K匕為子句集* <(3w)C(x)(Vx) (Vy) A (x, y) «B(y) 洎-a»)C(x) V (Vx) (Vy

8、) y) V-B(y) )2.深入 (3x)C (x> V ( Vx) (Vy) (x, y) V -B(y) «Rx)C(x) A -1(Vx) (Vy) -y) V »B(y)(Vx) «C(x) A (3x) Gy) T (x, y> V *B(y)(Vx) -(x) A(3 ) (Sy) A( , y) AB(y)工換名 (Vz) Y (工)A (3x) <ly) (A (xpy) AB(y)4 .消三(Vz)-C(K) A(A( b) AB(b) a, b是常量5 .前束<卡公心(幻八人(鼻卜)八65) | 6.合取不變7 .洎V

9、-CG)八A(a,b)AB(b)8.換名不變蟲酒八 -.C(z) , A (a, b) , B(b)的子句 (3)4)(5)8、某村農(nóng)民張某被害，有四個(gè)嫌疑犯A,B,C,Db公安局派出五個(gè)偵察員，他們的偵察結(jié)果分別是：A, B之中至少有一人作案，B, C中至少有一人作案，C, D中至少有一人作案，A,C中至少有一人與此案無關(guān)，B, D中至少有一人與此案無關(guān)，所有偵察結(jié)果都是可靠的。請(qǐng)用歸結(jié)原理求出誰是罪犯解：設(shè)謂詞C(D底示D為罪犯對(duì)于第一個(gè)偵察員：C(A)V C(B)(1)對(duì)于第二個(gè)偵察員：C(B)V C(C)(2)對(duì)于第三個(gè)偵察員：C(C)V C(D)(3)對(duì)于第四個(gè)偵察員：C(A)V C

10、(C) (4) 對(duì)于第五個(gè)偵察員：C(B)V C(D) (5) 結(jié)論： C(U) VANSWER(U)(6)與(4)歸結(jié)：C(B)VC(C)(2)與(7)歸結(jié)：C(B)(8)(6)與(8)歸結(jié)：ANSWER(B).? B是罪犯與(5)歸結(jié)：C(C)V C(B)(7)(2)與(7)歸結(jié)：C(C)(8)(6)與(8)歸結(jié)：ANSWER(C).? C是罪犯9、試用歸結(jié)原理證明結(jié)論成立。(7分)已知：任何能夠閱讀的人都是識(shí)字的，海豚不識(shí)字。某些海豚是有智力的。求證：某些有智力者不能閱讀。定義謂詞R(x)x是能閱讀的L(x)x能識(shí)字D(x)x是海豚I(x)x是有智力的已知條件和結(jié)論的謂詞公式 已知公式集

11、(x)(R(x) - L(x)(x)(D(x) -L(x)(x)(D(x)AI(x) 求證(x)(I(x) AR(x)? 事實(shí)化子句集(x)(R(x) - L(x)(x)(R(x)VL(x)R(x)VL(x) (1)(x)(D(x) -L(x)(x)(D(x) VL(x)D(x) VL(x) (2)(x)(D(x) A I(x)D(A) A I(A)D(A)(3)I(A)(4)目標(biāo)求反(x)(I(x)AR(x)(x)(I(x)AR(x)(x)(I(x)V R(x)I(x)VR(x) (5)歸結(jié)反演練習(xí)的歸結(jié)樹1(x5) VR(x5)A/x5I (xS) VR (x5)也（*2）VBEGIN(3

12、)D(A)換名后得子句集(I) fxi) VLGD (2) T)G2)VTG2(3)D(A)即可證叨，某些有智力者不能閱讀10、已知事實(shí)和規(guī)則的描述如下：事實(shí)：P(x,y)V(Q(x,A)A R(B,y) 規(guī)則：P(A,B) 一 (S(A)VX(B)Q(B,A) - U(A)R(B,B) 一 V(B)用正向演繹推理推出目標(biāo)：S(A)VX(B)V V(B),同時(shí)保證解圖的一致性。例 事實(shí)：P&y) v (Q(x, A)人 R(B,y) 規(guī)則集；P(AtB)-(S(A) v X(B>)Q(B. A)f U(A)R(B, V(B)目標(biāo)：S(A) v X(B) v V(B)于則向繹理例基

13、規(guī)正演推舉P(A, B)X(B)P(x, y)| Q1, U鏗以1T| QA)A)Q(x, A) a R(B, y)RO* y)R(珥 B)H(x, y) u(QZ, A)八 Rg y)11、設(shè)有子句集 S=Q(x)VP(x),Q(y)VP(y),Q(w) V P(w),Q(A)V P(A)用祖先過濾策略進(jìn) 行歸結(jié)。祖先過濾策略舉例s= (Q(x) v f(x), Q (y) V p (y),Q (w) VP(w), Q (A) VP(A) iQ(x) V -PM Q(y) VPG)poor go vp(w)12、試用基于規(guī)則的演繹方法證明下題。設(shè)事實(shí)和規(guī)則描述如下：事實(shí)： Fido bark

14、s and bites, or Fido is not a dog.規(guī)貝 U: All terriers are dogs. Anyone who barks is noisy.要證明的 目標(biāo)是：There exists someone who is not a terriers or who is noisy.課本111頁例4-29解事實(shí)和規(guī)則描述如下：F:DOG(FIDO)V BARKS(FIDO/ BITES(FIDO)R1:DOG(x)TERRIER(x)R2: BARKS(y)NOISY(y)目標(biāo)公式：TERRIER(z) NOISY(z)目標(biāo)(z)TFRRIER(z)XOIS

15、9;SXy)BARKS(y>-TF.RRrER(x)Ii KKS( I IIH»)BITFS(FII>O)DQf“FID。)RARKS<Frnr) /BITES (FT DO)DOG (FIDO) V BARKS (FI DO) ABTTES (FIDO) IRI.r>o<(x>13、設(shè)子句集 S=P(x), Q(f( x), R(g(y)求 S 的海伯倫域 H (S)。設(shè)S為子句集，則按下述方法構(gòu)造成的域Ho稱為海伯倫域，簡記為H域（也有記為H（S）,在此域中子句處處不可滿足，則認(rèn)為子句集處處不可滿足。（1）令H0是S中所有個(gè)體常量的集合，若S中

16、不包含個(gè)體常量，則令H0=a,其中a為任意指定的一個(gè)個(gè)體常量。（2）令Hi+i=HiU S中出現(xiàn)的所有n元函數(shù)f（xi, X2,n X| xj （j =1,2,是同中的元素,其中i=0, 1,2 14、寫出語句 每個(gè)學(xué)生都讀過紅樓夢這本書 ”的語義網(wǎng)絡(luò)表示。GS| |學(xué)生|閱讀|書（名著5是一個(gè)履二足U種是一種白匕燈后 主體己飛&t樓夢sV L_l_ZTTLTJ 15、用框架表示法描述 學(xué)生框架”，要求槽名不少于 8個(gè)。框架名：學(xué)生姓名：單位（姓，名）性別：范圍（男，女）默認(rèn)（男）年齡：單位（歲）條件（歲16）學(xué)習(xí)專業(yè)：單位（專業(yè)名）研究方向：單位（方向名）住址：單位（樓號(hào)，房間號(hào)）入

17、學(xué)時(shí)間：單位（年，月）學(xué)制：單位（年）默認(rèn)（4年）16、什么是專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)是什么開發(fā)專家系統(tǒng)有哪些階段（1）專家系統(tǒng)：? 是一個(gè)計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)? 擁有某個(gè)領(lǐng)域人類專家的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)? 能夠利用人類專家的知識(shí)和解決問題的方法處理該領(lǐng)域問題? 能夠在運(yùn)行過程中不斷地增長新知識(shí)和修改原有知識(shí)(2)專家系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)專家系統(tǒng)各的成部分的構(gòu)造方法和姐織形式用戶 領(lǐng)域?qū)＜?AI寧家人機(jī)接 口知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)解降機(jī)構(gòu)II推理機(jī)知識(shí)庫及其管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)想構(gòu)理結(jié)自學(xué)習(xí)模塊(3)專家系統(tǒng)的開發(fā)階段有：認(rèn)識(shí)階段、概念化階段、形式化階段、實(shí)現(xiàn)階段、測試 修改階段17、已知如下事實(shí)：(1)凡是容易的

18、課程小王(wang)者B喜歡(2) C班的課程都是容易的(3) ds是C班的一門課程證明：小王喜歡ds這門課程。(1)定義謂詞easy(x):x是容易的課程like(x,y): x 喜歡 yc(x)：x是c班的一門課程(2)用謂詞表示已知事實(shí)和問題(1)easy(x) - like(wang,x)(2)(x)(c(x) -easy(x)(3)c(ds)(3)應(yīng)用推理規(guī)則進(jìn)行推理c(y) -easy(y)全稱固化c(ds),c(y) -easy(y)easy(ds)假言推理easy(ds),easy(x) - like(wang,x)like(wang,ds)假言推理因此小王喜歡ds這門課18、

19、什么是個(gè)體什么是個(gè)體域函數(shù)與謂詞的區(qū)別是什么個(gè)體（個(gè)體詞）是指所研究對(duì)象中可以獨(dú)立存在的具體事物、狀態(tài)或個(gè)體之間的關(guān)系。個(gè)體域（論域）：個(gè)體變量的值域（取值范圍），常用 D表示謂詞與函數(shù)的區(qū)別：1 .謂詞的真值是真和假，而函數(shù)無真值可言，其值是個(gè)體域中的某個(gè)個(gè)體。2 .謂詞實(shí)現(xiàn)的是從個(gè)體域中的個(gè)體到T或F的映射，而函數(shù)實(shí)現(xiàn)的是同一個(gè)個(gè)體域中從一個(gè)個(gè)體到另一個(gè)個(gè)體的映射。3 .在謂詞邏輯中，函數(shù)本身不能單獨(dú)使用，它必須嵌入到謂詞中。19、請(qǐng)將下面的謂詞公式 F化為子句集。F:(x)(y)A(x,y八 B(y)一(y)C(y)A D(x,y)把F化為子句集L 消一 (Vx) (-<3y) A

20、(x.y) AB(y) V(3y) C<y> AD( y> 1>3.1 深入(Vx) (Vy) *A(xty) V-<B(y) V (3y) C(y) AD(x> y)3.換名 (Vx) (Vy)-A(x. y) VV (3i) C(z) AD(x,z)4,消m (Vx)(Vy) fAU. y) V(x) f (x)J 前束(Vx) (Vy) ( A(x, y) V (y) V C (f (x) AD(x, f (x) * 合取(Vx) (Vy)y)V'B(y) VC(f(x)八rAU, y) V -B(y) VD(x,f(x)7消 Y (x, y) V B(y) VC(f (x) > F的子句(D 八f (x. y)V-B(y)VD(x,f(x)8換名A(. v) V-B(v)VDS. f(u)9消AF的子句(2)20、寫出三階梵塔問題的 prolog程序。 domai