0510《人工智能導(dǎo)論》在線作業(yè)

1、廠廣度優(yōu)先搜索廠深度優(yōu)先搜索區(qū)啟發(fā)式搜索廠有界深度優(yōu)先搜索人工智能產(chǎn)生于哪一年：（）廠1957廠1962陽(yáng)1956廠1979下列哪個(gè)不是知識(shí)表示方法：（）廠框架法廠語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法廠狀態(tài)空間法陽(yáng)最大匹配法已知初始問(wèn)題的描述，通過(guò)一系列變換把此問(wèn)題最終變?yōu)橐粋€(gè)子問(wèn)題集合：這些子問(wèn)題的解可以直接得到，從而解決了初始問(wèn)題。這種知識(shí)表示法叫（）廠狀態(tài)空間法陽(yáng)問(wèn)題規(guī)約法廣謂詞邏輯法廠語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法下列哪部分不是專家系統(tǒng)的組成部分：（）金用戶廠綜合數(shù)據(jù)庫(kù)廠推理機(jī)廠知識(shí)庫(kù)要想讓機(jī)器具有智能，必須讓機(jī)器具有知識(shí)。因此，在人工智能中有一個(gè)研究領(lǐng)域，主要研究計(jì)算機(jī)如何自動(dòng)獲取知識(shí)和技能，實(shí)現(xiàn)自我完善，這門研究分支學(xué)科叫：（

2、）廠專家系統(tǒng)蔣機(jī)器學(xué)習(xí)廠神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)廣模式識(shí)別贏得人工智冃匕之乂桂冠的人疋：（）広圖靈廠維納廠馮諾依曼廠麥卡錫子句PQ和P經(jīng)過(guò)消解以后，得到：（）廠P量QP廠PQ機(jī)器翻譯屬于領(lǐng)域：（）r專家系統(tǒng)機(jī)器博弈W自然語(yǔ)言理解廣模式識(shí)別專家系統(tǒng)也成為基于知識(shí)的系統(tǒng)，它的設(shè)計(jì)方法是以和為中心而展開(kāi)的。（）陽(yáng)知識(shí)庫(kù)和推理機(jī)廠規(guī)則庫(kù)和知識(shí)庫(kù)廠搜索策略和推理機(jī)廠規(guī)則庫(kù)和搜索策略語(yǔ)義網(wǎng)中的推理過(guò)程有和兩種（）陽(yáng)繼承和匹配廠正向和反向廠確定和不確定廠獨(dú)立和交叉1、簡(jiǎn)述決策樹(shù)學(xué)習(xí)的基本方法和步驟。答：決策樹(shù)是一種數(shù)據(jù)挖掘分類算法、是直觀運(yùn)用概率分析的一種圖解法、是一個(gè)預(yù)測(cè)模型。基本方法：決策樹(shù)一般由方塊結(jié)點(diǎn)、圓形結(jié)點(diǎn)、方

3、案枝、概率枝等組成，方塊結(jié)點(diǎn)稱為決策結(jié)點(diǎn)，由結(jié)點(diǎn)引出若干條細(xì)支，每條細(xì)支代表一個(gè)方案，稱為方案枝；圓形結(jié)點(diǎn)稱為狀態(tài)結(jié)點(diǎn)，由狀態(tài)結(jié)點(diǎn)引出若干條細(xì)支，表示不同的自然狀態(tài)，稱為概率枝。每條概率枝代表一種自然狀態(tài)。在每條細(xì)枝上標(biāo)明客觀狀態(tài)的內(nèi)容和其出現(xiàn)概率。在概率枝的最末稍標(biāo)明該方案在該自然狀態(tài)下所達(dá)到的結(jié)果（收益值或損失值）。這樣樹(shù)形圖由左向右，由簡(jiǎn)到繁展開(kāi)，組成一個(gè)樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò)圖。步驟：a. 繪制決策樹(shù)圖。從左到右的順序畫決策樹(shù)，此過(guò)程本身就是對(duì)決策問(wèn)題的再分析過(guò)程。b. 按從右到左的順序計(jì)算各方案的期望值，并將結(jié)果寫在相應(yīng)方案節(jié)點(diǎn)上方。期望值的計(jì)算是從右到左沿著決策樹(shù)的反方向進(jìn)行計(jì)算的。c. 對(duì)比各

4、方案的期望值的大小，進(jìn)行剪枝優(yōu)選。在舍去備選方案枝上，用“=”記號(hào)隔斷。2、什么是知識(shí)？它有哪些特性？列舉至少六種知識(shí)表示方法？答：經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外學(xué)者的共同努力，目前已經(jīng)有許多知識(shí)表示方法得到了深入的研究，目前使用較多的知識(shí)表示方法主要有：謂詞邏輯表示法，產(chǎn)生式表示法、框架表示法、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法、面向?qū)ο蟊硎痉ā⒒诒倔w的知識(shí)表示法等。本文將介紹這些知識(shí)表示方法的特征和優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)行一些分析和比較。(1) 詞邏輯表示法。謂詞邏輯表示法是指各種基于形式邏輯(ormalogic)知識(shí)表示方式，用邏輯公式描述對(duì)象、性質(zhì)、狀況和關(guān)系，例如“宇宙飛船在軌道上”可以描述成：(npaceshiporbit)它是人

5、工智能領(lǐng)域中使用最早和最廣泛的知識(shí)表示方法之一。其根本目的在于把數(shù)學(xué)中的邏輯論證符號(hào)化，能夠采用數(shù)學(xué)演繹的方式，證明一個(gè)新語(yǔ)句是從哪些已知正確的語(yǔ)句推導(dǎo)出來(lái)的，那么也就能夠斷定這個(gè)新語(yǔ)句也是正確的。在這種方法中，識(shí)庫(kù)可以看成一組邏輯公式的集合，識(shí)庫(kù)的修改是增加或刪除邏輯公式。使用邏輯法表示知識(shí)，將以自然語(yǔ)言描述的知識(shí)通過(guò)引入謂詞、函數(shù)來(lái)加以形式描述，得有關(guān)的邏輯公式，而以機(jī)器內(nèi)部代碼表示。在邏輯法表示下可采用歸結(jié)法或其它方法進(jìn)行準(zhǔn)確的推理。謂詞邏輯表示法建立在形式邏輯的基礎(chǔ)上，有下列優(yōu)點(diǎn)：謂詞邏輯表示法對(duì)如何由簡(jiǎn)單說(shuō)明構(gòu)造復(fù)雜事物的方法有明確、統(tǒng)一的規(guī)定，且有效地分離了知識(shí)和處理知識(shí)的程序，構(gòu)

6、清晰；謂詞邏輯與數(shù)據(jù)庫(kù)，別是與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)有密切的關(guān)系；一階謂詞邏輯具有完備的邏輯推理算法；邏輯推理可以保證知識(shí)庫(kù)中新舊知識(shí)在邏輯上的一致性和演繹所得結(jié)論的正確性；邏輯推理作為一種形式推理方法，依賴于任何具體領(lǐng)域，具有較大的通用性。但是，詞邏輯表示法也存在著下列缺點(diǎn)：難于表示過(guò)程和啟發(fā)式知識(shí)；由于缺乏組織原則，得知識(shí)庫(kù)難于管理；由于是弱證明過(guò)程，當(dāng)事實(shí)的數(shù)目增大時(shí)，證明過(guò)程中可能產(chǎn)生組合爆炸；表示的內(nèi)容與推理過(guò)程的分離，理按形式邏輯進(jìn)行，容所包含的大量信息被拋棄，樣使得處理過(guò)程加長(zhǎng)、工作效率低。謂詞邏輯適合表示事物的狀態(tài)、屬性、概念等事實(shí)性的知識(shí)，及事物間確定的因果關(guān)系，是不能表示不確定性的知識(shí)

7、，及推理效率很低。(2) 生式規(guī)則表示法。產(chǎn)生式知識(shí)表示法是常用的知識(shí)表示方式之一。它是依據(jù)人類大腦記憶模式中的各種知識(shí)之間的大量存在的因果關(guān)系，以“IFHEN”的形式，產(chǎn)生式規(guī)則表示出來(lái)的。這種形式的規(guī)則捕獲了人類求解問(wèn)題的行為特征，通過(guò)認(rèn)識(shí)行動(dòng)的循環(huán)過(guò)程求解問(wèn)題。一個(gè)產(chǎn)生式系統(tǒng)由規(guī)則庫(kù)、綜合數(shù)據(jù)庫(kù)和控制機(jī)構(gòu)三個(gè)基本部分組成。產(chǎn)生式規(guī)則表示法具有非常明顯的優(yōu)點(diǎn):自然性好，產(chǎn)生式表示法用“If-THEN”的形式表示知識(shí)，這種表示形式與人類的判斷性知識(shí)基本一致，直觀，自然，便于推理;除了對(duì)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、各部分相互作用的方式及規(guī)則的表示形式有明確規(guī)定以外，對(duì)系統(tǒng)的其它實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)都沒(méi)有具體規(guī)定，這使

8、設(shè)計(jì)者們?cè)陂_(kāi)發(fā)實(shí)用系統(tǒng)時(shí)具有較大靈活性，可以根據(jù)需要采用適當(dāng)?shù)膶?shí)現(xiàn)技術(shù)，特別是可以把對(duì)求解問(wèn)題有意義的各種啟發(fā)式知識(shí)引入到系統(tǒng)中;表示的格式固定，形式單一，規(guī)則間相互獨(dú)立，整個(gè)過(guò)程只是前件匹配，后件動(dòng)作。匹配提供的信息只有成功與失敗，匹配一般無(wú)遞歸，沒(méi)有復(fù)雜的計(jì)算，所以系統(tǒng)容易建立;由于規(guī)則庫(kù)中的知識(shí)具有相同的格式，并且全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)可以被所有的規(guī)則訪問(wèn)，因此規(guī)則可以被統(tǒng)一處理;模塊性好，產(chǎn)生式規(guī)則是規(guī)則中最基本的知識(shí)單元，各規(guī)則之間只能通過(guò)全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生聯(lián)系，不能互相調(diào)用，增加了規(guī)則的模塊性，有利于對(duì)知識(shí)的增加、刪除和修改;產(chǎn)生式表示法既可以表示確定的知識(shí)單元，又可以表示不確定性知識(shí);既有利于表

9、示啟發(fā)式知識(shí)，又可方便地表示過(guò)程性知識(shí);既可表示領(lǐng)域知識(shí)，又可表示元知識(shí)。但是，產(chǎn)生式規(guī)則表示法也存在著下列缺點(diǎn):推理效率低下:由于規(guī)則庫(kù)中的知識(shí)都有統(tǒng)一格式，并且規(guī)則之間的聯(lián)系必須以全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)為媒介，推理過(guò)程是一種反復(fù)進(jìn)行的“匹配沖突消除執(zhí)行”的過(guò)程。而且在每個(gè)推理周期，都要不斷地對(duì)全部規(guī)則的條件部分進(jìn)行搜索和模式匹配，從原理上講，這種做法必然會(huì)降低推理效率，而且隨著規(guī)則數(shù)量的增加，效率低的缺點(diǎn)會(huì)越來(lái)越突出，甚至?xí)霈F(xiàn)組合爆炸問(wèn)題。不直觀:數(shù)據(jù)庫(kù)中存放的是一條條相互獨(dú)立的規(guī)則，相互之間的關(guān)系很難通過(guò)直觀的方式查看缺乏靈活性:產(chǎn)生式表示的知識(shí)有一定的格式，規(guī)則之間不能直接調(diào)用，因此較難表示那些

10、具有結(jié)構(gòu)關(guān)系或?qū)哟侮P(guān)系的知識(shí)，也不能提供靈活的解釋。產(chǎn)生式方法是目前專家系統(tǒng)首選的知識(shí)表示方式。用于化工工業(yè)測(cè)定分子結(jié)構(gòu)的DENDRAL系統(tǒng)，用于診斷腦膜炎和血液病毒感染的MYCIN系統(tǒng)，以及用于估計(jì)礦藏的PROSPECTOR系統(tǒng)等，都是用這種方法進(jìn)行知識(shí)表示和推理的例子。（3）語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法。語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)是知識(shí)表示中最重要的方法之一，是一種表達(dá)能力強(qiáng)而且靈活的知識(shí)表示方法。語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)利用節(jié)點(diǎn)和帶標(biāo)記的邊構(gòu)成的有向圖描述事件、概念、狀況、動(dòng)作及客體之間的關(guān)系。帶標(biāo)記的有向圖能十分自然的描述客體之間的關(guān)系。語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)由于其自然性而被廣泛應(yīng)用。采用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示的知識(shí)庫(kù)的特征是利用帶標(biāo)記的有向圖描述可能事件

11、。結(jié)點(diǎn)表示客體、客體性質(zhì)、概念、事件、狀況和動(dòng)作，帶標(biāo)記的邊描述客體之間的關(guān)系。知識(shí)庫(kù)的修改是通過(guò)插入和刪除客體及其相關(guān)的關(guān)系實(shí)現(xiàn)的。采用網(wǎng)絡(luò)表示法比較合適的領(lǐng)域大多數(shù)是根據(jù)非常復(fù)雜的分類進(jìn)行推理的領(lǐng)域以及需要表示事件狀況、性質(zhì)以及動(dòng)作之間的關(guān)系的領(lǐng)域。語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法具有以下的優(yōu)點(diǎn):把各節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系以明確、簡(jiǎn)潔的方式表示出來(lái)，是一種直觀的知識(shí)表示方法;著重強(qiáng)調(diào)事物間的語(yǔ)義聯(lián)系，體現(xiàn)了人類思維的聯(lián)想過(guò)程，符合人們表達(dá)事物間關(guān)系的習(xí)慣，因此把自然語(yǔ)言轉(zhuǎn)換成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)較為容易;具有廣泛的表示范圍和強(qiáng)大的表示能力，用其它形式的表示方法能表達(dá)的知識(shí)幾乎都可以用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)來(lái)表示;把事物的屬性以及事物間的各種

12、語(yǔ)義聯(lián)系顯式地表示出來(lái)，是一種結(jié)構(gòu)化的知識(shí)表示法。但是，語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法也存在著以下的缺點(diǎn):推理規(guī)則不十分明了，不能充分保證網(wǎng)絡(luò)操作所得推論的嚴(yán)格性和有效性;一旦節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)太多，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，推理就難以進(jìn)行;不便于表達(dá)判斷性知識(shí)與深層知識(shí)。（4）框架表示法?？蚣鼙硎痉ㄊ敲魉够?975年提出的，其最突出的特點(diǎn)是善于表示結(jié)構(gòu)性知識(shí)，能夠把知識(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系以及知識(shí)之間的特殊關(guān)系表示出來(lái)，并把與某個(gè)實(shí)體或?qū)嶓w集的相關(guān)特性都集中在一起。框架是一種描述固定情況的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，一般可以把框架看成是一個(gè)由節(jié)點(diǎn)和關(guān)系組成的網(wǎng)絡(luò)?？蚣艿淖罡邔哟问枪潭ǖ模⑶宜枋鰧?duì)于假定情況總是正確的事物，在框架的較低層次上有許多終

13、端被稱為槽（Slots）。在槽中填入具體值，就可以得到一個(gè)描述具體事物的框架，每一個(gè)槽都可以有一些附加說(shuō)明被稱為側(cè)面（Facet），其作用是指出槽的取值范圍和求值方法等。一個(gè)框架中可以包含各種信息:描述事物的信息，如何使用框架的信息，關(guān)于下一步將發(fā)生什么情況的期望及如果期望的事件沒(méi)有發(fā)生應(yīng)該怎么辦的信息等等，這些信息包含在框架的各個(gè)槽或側(cè)面中。一個(gè)具體事物可由槽中己填入值的框架來(lái)描述，具有不同的槽值的框架可以反映某一類事物中的各個(gè)具體事物。相關(guān)的框架鏈接在一起形成了一個(gè)框架系統(tǒng)，框架系統(tǒng)中由一個(gè)框架到另一個(gè)框架的轉(zhuǎn)換可以表示狀態(tài)的變化、推理或其它活動(dòng)。不同的框架可以共享同一個(gè)槽值，這種方法可以

14、把不同角度搜集起來(lái)的信息較好地協(xié)調(diào)起來(lái)。框架表示法具有以下優(yōu)點(diǎn):框架系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和問(wèn)題求解過(guò)程與人類的思維和問(wèn)題求解過(guò)程相似;框架結(jié)構(gòu)表達(dá)能力強(qiáng)，層次結(jié)構(gòu)豐富，提供了有效的組織知識(shí)的手段，只要對(duì)其中某些細(xì)節(jié)作進(jìn)一步描述，就可以將其擴(kuò)充為另外一些框架;可以利用過(guò)去獲得的知識(shí)對(duì)未來(lái)的情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，而實(shí)際上這種預(yù)測(cè)非常接近人的認(rèn)識(shí)規(guī)律，因此可以通過(guò)框架來(lái)認(rèn)識(shí)某一類事物，也可以通過(guò)一系列實(shí)例來(lái)修正框架對(duì)某些事物的不完整描述（填充空的框架，修改默認(rèn)值）。框架表示法與語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法存在著相似的問(wèn)題:缺乏形式理論，沒(méi)有明確的推理機(jī)制保證問(wèn)題求解的可行性和推理過(guò)程的嚴(yán)密性;由于許多實(shí)際情況與原型存在較大的差

15、異，因此適應(yīng)能力不強(qiáng);框架系統(tǒng)中各個(gè)子框架的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如果不一致會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的清晰性,造成推理的困難。（5）面向?qū)ο蟮闹R(shí)表示。面向?qū)ο蟮闹R(shí)表示方法基本出發(fā)點(diǎn)就是:客觀世界是由一些實(shí)體組成的。這些實(shí)體有自己的狀態(tài)，可以執(zhí)行一定的動(dòng)作。相似的實(shí)體抽象為較高層的實(shí)體，實(shí)體之間能以某種方式發(fā)生聯(lián)系。所謂對(duì)象就是對(duì)這些實(shí)體的映象。對(duì)象中封裝了數(shù)據(jù)成員（或者叫實(shí)例成員）和成員函數(shù)（方法）。數(shù)據(jù)成員可以用來(lái)描述對(duì)象的各種屬性，這些屬性是對(duì)外隱蔽的。外界可以且僅可以通過(guò)成員函數(shù)訪問(wèn)對(duì)象的私有成員，數(shù)據(jù)成員可以被初始化，可以通過(guò)成員函數(shù)被改變，因此對(duì)象可以動(dòng)態(tài)地保存當(dāng)前自己的狀態(tài)。由于對(duì)象中還包含了操作（成

16、員函數(shù)），因此可以把求解機(jī)制封裝于對(duì)象之中。這樣對(duì)象既是信息的存儲(chǔ)單元，又是信息處理的獨(dú)立單位，它具有一定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和處理能力。各種類型的求解機(jī)制分布于各個(gè)對(duì)象，通過(guò)對(duì)象之間消息的傳遞完成整個(gè)問(wèn)題求解過(guò)程。用對(duì)象表示的知識(shí)與客觀情況更為接近，這種表示方案比較自然，易于理解。面向?qū)ο蟊硎痉ň哂腥缦聝?yōu)點(diǎn):“繼承”帶來(lái)了天然的層次性和結(jié)構(gòu)性。在高層次，對(duì)象能封裝復(fù)雜的行為，使具體細(xì)節(jié)對(duì)該層知識(shí)使用保持透明，從而降低問(wèn)題描述和計(jì)算推理的復(fù)雜度;通過(guò)繼承可以減少知識(shí)表達(dá)上的冗余，知識(shí)庫(kù)的修改、增加、刪減以及使用和維護(hù)都十分方便;對(duì)一個(gè)知識(shí)單元進(jìn)行修改不會(huì)影響其它單元，每一知識(shí)單元中所包含的知識(shí)規(guī)則有限，

17、推理空間小，提高了推理效率;對(duì)象本身的定義產(chǎn)生了良好的兼容性和靈活性，它可以是數(shù)據(jù)，也可以是方法;可以是事實(shí)，也可以是過(guò)程;可以是一個(gè)框架，也可以是一個(gè)語(yǔ)義子網(wǎng)絡(luò);用幾何語(yǔ)言來(lái)描述的話，面向?qū)ο蟮某橄髾C(jī)制實(shí)際上是將對(duì)象看成了客觀世界及其映射系統(tǒng)的分形元，因而事物都可以由這些分形元堆壘而成。分形的特征首先是不斷的細(xì)分，這和知識(shí)結(jié)構(gòu)的不斷擴(kuò)展是一致的。其次是“比例自相似性”，使得我們有可能“從簡(jiǎn)單的原則衍生出復(fù)雜的系統(tǒng)”。（6）基于本體的知識(shí)表示方法。本體是對(duì)領(lǐng)域?qū)嶓w存在本質(zhì)的抽象，它強(qiáng)調(diào)實(shí)體間的關(guān)聯(lián)，并通過(guò)多種知識(shí)表示元素將這些關(guān)聯(lián)表達(dá)和反映出來(lái)，這些知識(shí)表示元素也被稱為元本體，主要包括:概念表示領(lǐng)域知識(shí)元，包括一般意義上的概念以及任務(wù)、功能、策略、行為、過(guò)程等等，在本體的實(shí)現(xiàn)中，概念通常用類Class）來(lái)定義，而且通常具有一定的分類層