人工智能導(dǎo)論復(fù)習(xí)資料

1、人工智能導(dǎo)論復(fù)習(xí)資料(課程代碼：07844)知識(shí)點(diǎn)匯總：人工智能是一門綜合性的交叉學(xué)科和邊緣學(xué)科。人工智能的含義最早由一位科學(xué)家于1950年提出，并且同時(shí)提出一個(gè)機(jī)器智能的測(cè)試模型，請(qǐng)問這個(gè)科學(xué)家是圖靈。人工智能的遠(yuǎn)期目標(biāo)是制造智能機(jī)器，近期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能。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)科叫機(jī)器學(xué)習(xí)。編譯原理不屬于人工智能的研究的一個(gè)領(lǐng)域。AI的英文縮寫是Artificalintelligence?！皥D靈實(shí)驗(yàn)”是為了判斷一臺(tái)機(jī)器是否具備智能的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)由三個(gè)封閉的房間組成，分別放置

2、主持人、參與人和機(jī)器。語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表達(dá)知識(shí)時(shí)，有向弧AK0鏈、ISA鏈?zhǔn)怯脕肀磉_(dá)節(jié)點(diǎn)知識(shí)的繼承性。(A-B)AA=B是假言推理命題是可以判斷真假的陳述句11問題歸約法是指已知初始問題的描述，通過一系列變換把此問題最終變?yōu)橐粋€(gè)子問題集合，這些子問題的解可以直接得到，從而解決了初始問題。僅個(gè)體變?cè)涣炕闹^詞稱為一階謂詞MGU是最一般合一關(guān)系不在人工智能系統(tǒng)的知識(shí)包含的4個(gè)要素中當(dāng)前歸結(jié)式是空子句時(shí)，則定理得證?；驁D通常稱為狀態(tài)圖不屬于人工智能的學(xué)派是機(jī)會(huì)主義所謂不確定性推理就是從不確定性的初始證據(jù)出發(fā)，通過運(yùn)用不確定性的知識(shí)，最終推出具有一定程度的不確定性但卻是合理或者近乎合理的結(jié)論的思維過程。()

3、用戶不是專家系統(tǒng)的組成部分產(chǎn)生式系統(tǒng)的推理不包括簡(jiǎn)單推理C(BA)表示在規(guī)則A-B中，證據(jù)A為真的作用下結(jié)論B為真的信度在圖搜索中，選擇最有希塑的節(jié)點(diǎn)作為下一個(gè)要擴(kuò)展的節(jié)點(diǎn)，這種方法叫做有序搜索人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)屬于反饋網(wǎng)絡(luò)的是BP網(wǎng)絡(luò)使用一組槽來描述爭(zhēng)件的發(fā)生序列，這種知識(shí)表示法叫做劇本表示法產(chǎn)生式系統(tǒng)的推理不包拾簡(jiǎn)單推理從已知事實(shí)出發(fā)，通過規(guī)則庫(kù)求得結(jié)論的產(chǎn)生式系統(tǒng)的推理方式是正向推理。不確定性類型按性質(zhì)分：隨機(jī)性，模糊性，不完全性，不一致性。對(duì)證據(jù)的可信度CF(A)、CF(Al)、CF(A2)之間，規(guī)定如下關(guān)系：CFCA)二-CF(A)、CF(A1AA2)=minCF(Al),CF(A2)、C

4、F(A1VA2)=maxCF(Al),CF(A2)圖，指由節(jié)點(diǎn)和有向邊組成的網(wǎng)絡(luò)。按連接同一節(jié)點(diǎn)的各邊的邏輯關(guān)系又可分為或圖和與或圖。合一算法：求非空有限具有相同謂詞名的原子公式集的最一般合一(MGU)。1997年5月，著名的“人機(jī)人戰(zhàn)”，最終名為“深藍(lán)”的計(jì)算機(jī)以3.5比2.5的總比分將世界國(guó)際象棋棋王卡斯帕羅夫擊敗。在知識(shí)表示方法中，與謂詞邏輯表示為ISA(LIMING,MAN)等效的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)形式為：ISLIMINMA狀態(tài)空間表示法的兩個(gè)基本概念是狀態(tài)和操作符。產(chǎn)生式系統(tǒng)由三個(gè)部分組成：一個(gè)總數(shù)據(jù)庫(kù)、一套規(guī)則、一個(gè)控制策略。ANN中文意義是人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)。反向傳播(back-propaga

5、tion,BP)算法過程是從輸出節(jié)點(diǎn)開始，將誤差信號(hào)沿原來的連接通路返回，通過修改各層神經(jīng)元的連接權(quán)值，使誤差信號(hào)減至最小，所以稱為“反向傳播”。消解反演證明定理時(shí)，若當(dāng)前歸結(jié)式是空子句，則定理得證。子句PvQ和p經(jīng)過消解以后，得到Q。基于規(guī)則的正向演繹系統(tǒng)，其規(guī)則形式為L(zhǎng)-W或LlVL2fW,其中前項(xiàng)要滿足的條件是L為單文字。語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)下的推理是通過繼承和匹配實(shí)現(xiàn)的。進(jìn)化策略是在父矢量池，1=1,2,p中，通過加入一個(gè)零均方差的高斯隨機(jī)變量以及預(yù)先選擇x的標(biāo)準(zhǔn)偏差來產(chǎn)生子代矢量Xo啟發(fā)式搜索不是尋求問題最壞解的一種方法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表達(dá)知識(shí)時(shí)，有向弧AK0鏈、ISA鏈表達(dá)節(jié)點(diǎn)知識(shí)的繼承性。表達(dá)式對(duì)中

6、P(q(f(v),g(u)和P(x,x)是能夠合一的。在遺傳算法中，變量x的定義域?yàn)?2,5,要求其精度為10二現(xiàn)用二進(jìn)制進(jìn)行編碼，則碼長(zhǎng)為21。錯(cuò)。在人工神經(jīng)學(xué)習(xí)算法中，無師學(xué)習(xí)是能夠根據(jù)期塑的和實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)輸出之河的差來調(diào)整神經(jīng)元之間連接的強(qiáng)度或權(quán)。錯(cuò)。遺傳算法、進(jìn)化編程、進(jìn)化策略都屬于進(jìn)化計(jì)算。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)科叫神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。錯(cuò)。產(chǎn)生式系統(tǒng)的推理不包括簡(jiǎn)單推理。如果問題存在最優(yōu)解，則廣度優(yōu)先搜索必然可以得到該最優(yōu)解，啟發(fā)式搜索可以認(rèn)為在這幾種算法中是“智能程度相對(duì)比較高

7、”的算法。Aa(AvB)OA稱為結(jié)合律，、(AaB)oAvB稱為吸收律。錯(cuò)。在公式中Vy3xp(x,y),存在量詞是在全稱量詞的轄域內(nèi)，我們?cè)试S所存在的x可能依賴于y值。令這種依賴關(guān)系明顯地由函數(shù)所定義，它把每個(gè)y值映射到存在的那個(gè)xo這種函數(shù)叫做Skolem函數(shù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究不屬于符號(hào)主義學(xué)派。在謂詞公式中，緊接于量詞之后被量詞作用的謂詞公式稱為該量詞的轄域，而在一個(gè)量詞的轄域中與該量詞的指導(dǎo)變?cè)嗤淖冊(cè)Q為約束變?cè)渌冊(cè)Q為自由變?cè)?。從已知事?shí)出發(fā)，通過規(guī)則庫(kù)求得結(jié)論的產(chǎn)生式系統(tǒng)的推理方式不是反向推理。在諸如走迷宮、卞棋、八數(shù)碼游戲等游戲中，常用到的一種人工智能的核心技術(shù)稱為圖搜索技

8、術(shù)。極人極小分析法的思想是先生成一棵博弈樹，然后再計(jì)算其倒推值。策略迭代與值迭代是求解馬爾科夫決策過程的兩個(gè)最基本方法，均非基于靜態(tài)規(guī)劃。產(chǎn)生式系統(tǒng)的組成：1）產(chǎn)生式規(guī)則庫(kù)：描述相應(yīng)領(lǐng)域知識(shí)的產(chǎn)生式規(guī)則集。2）數(shù)據(jù)庫(kù)：（事實(shí)的集合）存放問題求解過程中當(dāng)前信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（初始事實(shí)、外部數(shù)據(jù)庫(kù)輸入的爭(zhēng)實(shí)、中間結(jié)呆事實(shí)和最后結(jié)果事實(shí)）。3）推理機(jī)：（控制系統(tǒng)）是一個(gè)程序，控制協(xié)調(diào)規(guī)則庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行，包含推理方式和控制策略。產(chǎn)生式系統(tǒng)與圖搜索的對(duì)比表：產(chǎn)生式系統(tǒng)圖搜索初始事實(shí)數(shù)據(jù)初始節(jié)點(diǎn)目標(biāo)條件目標(biāo)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生式規(guī)則狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)則問題變換規(guī)則規(guī)則庫(kù)操作集動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)節(jié)點(diǎn)（狀態(tài)/問題）控制策略搜索策略61.人

9、工智能的主要研究和應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？（至少列出7個(gè)）其中，哪些是新的研究熱點(diǎn)?自然語(yǔ)言理解（2）人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)智能檢索智能控制專家咨詢系統(tǒng)智能調(diào)度和指揮定理機(jī)器證明智能決策支持系統(tǒng)博弈知識(shí)發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)發(fā)掘機(jī)器人學(xué)分布式人工智能自動(dòng)程序設(shè)計(jì)組合調(diào)度問題感知問題模式識(shí)別給出表示包含下面句子含義的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò):孫老師從2月至7月給軟件工程專業(yè)講授“人工智能”課程。ISAuSubject卩-Objects軟件工程專業(yè)學(xué)生2老帥2孫老師y講課事件StartsEndaAction-Course-講課.人工智能“己知W=P(f(x,g(A,y),z),P(f(x,z),z),求MGUo解：k=0;S0=S;6

10、0=e;S0不是單元素集，求得差異集D0=g(A,y),z,其中z是變?cè)?g(A,y)是項(xiàng)，且z不在g(A,y)中出現(xiàn)。k=k+l=l有51=50g(A,y)/z=eg(A,y)/z=g(A,y)/z,S1=SOg(A,y)/z=P(f(x,g(A,y),g(A,y),SI是單元素集。根據(jù)求MGU算法，MGU=51=g(A,y)/zF圖所示博弈樹，按從左到右的順序進(jìn)行0-3剪枝搜索，標(biāo)明了各生成節(jié)點(diǎn)的倒推值，何處發(fā)生剪枝（用在圖上標(biāo)記），及應(yīng)選擇的走步。1人工智能有哪些研究領(lǐng)域？你能列舉出一些與汽車相關(guān)的研究領(lǐng)域嗎？自然語(yǔ)言理解，數(shù)據(jù)庫(kù)的智能檢索，專家咨詢系統(tǒng)，定理證明，博弈，機(jī)器人學(xué)，自動(dòng)程

11、序設(shè)計(jì)，組合調(diào)度問題，感知問題。無人駕駛，安全駕駛輔助系統(tǒng)，壞境識(shí)別與感知，GPS導(dǎo)航，人工智能換擋互聯(lián)網(wǎng)2、對(duì)于農(nóng)夫過河問題，分析其中的產(chǎn)生式規(guī)則，組成規(guī)則庫(kù)，并給出初始事實(shí)數(shù)據(jù)和目標(biāo)條件,建立一個(gè)小型產(chǎn)生式系統(tǒng)并運(yùn)行之。1)農(nóng)夫每次只能帶一樣?xùn)|西過河(2)如果沒有農(nóng)夫看管，狼吃羊，羊吃菜要求：設(shè)計(jì)一個(gè)過河方案，使得農(nóng)夫、狼、羊、菜都能過河，畫出相應(yīng)的狀態(tài)空間圖。2)四元組S表示狀態(tài)，即S=(農(nóng)夫，狼，羊，菜)用0表示在左岸，1表示在右岸初始S二(0,0,0,0)目標(biāo)G二(1,1,1,1)定義操作符L(i)表示農(nóng)夫帶東西到右斥：i=0農(nóng)夫自己到右斥；i二1農(nóng)夫帶狼到右斥；i二2農(nóng)夫帶羊到右岸

12、；i二3農(nóng)夫帶菜到右岸；定義操作符RG)表示農(nóng)夫帶東西到左斥：i二0農(nóng)夫自己到左岸；i二1農(nóng)夫帶狼到左岸；i=2農(nóng)夫帶羊到左岸；i二3農(nóng)夫帶菜到左岸；約束狀態(tài)如下：(1，0,0,X)狼、羊在左岸；(1,X,0,0)羊、菜在左岸；(0,bbX)狼、羊在右岸；(0,X,b1)羊、菜在右岸;0)/L(2)b0)(0,0,0,(1,1,(0,1,1,0)/R(2)0,0)(L0,/R(0)(0,0,b0)/L(l)(bo,R(3)R(2)L(3)(bb(0,0,0,1)/L(l)0,1)R(0)(0,1,0,1)L(2)(1,1,1,1)解一：解二：1.帶羊過河(1,0,b0)1.帶羊過河(1,0,1

13、,0)2.農(nóng)夫回來(0,0,b0)2.農(nóng)夫回來(0,0,1,0)3.帶狼過河(1,bb0)3.帶菜過河(1,0,1,1)4.帶羊回來(0,b0,0)4.帶羊回來(0,0,0,1)5.帶菜過河(1,b0,1)5.帶狼過河(1,b0,1)6.農(nóng)夫回來(0,b0,1)6.農(nóng)夫回來(0,b0,1)7.帶羊過河(1,bb1)7.帶羊過河(1,b1,1)3用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示：動(dòng)物能運(yùn)動(dòng)，會(huì)吃；鳥是一種動(dòng)物，鳥有翅膀,會(huì)飛：魚是一種動(dòng)物，魚生活在水里，會(huì)游泳。樹和草都有葉和根:解：請(qǐng)把下列命題用一個(gè)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示出來：樹和草都是植物2.樹和草都有葉和根3.水草是草，且生長(zhǎng)在水中果樹是樹，且會(huì)結(jié)果5.梨樹是果樹中的

14、一種，它會(huì)結(jié)梨樹和草都是植物；解：水草是草，且生長(zhǎng)在水中;果樹是樹，且會(huì)結(jié)果:梨樹是呆樹中的一種，它會(huì)結(jié)梨。給出多邊形的層次框架體系框架名多邊形類屬：二維多邊形類型：平面封閉多邊形約束條件：1封閉2凹凸多邊形3角和邊6、對(duì)于函數(shù)f(x)=xsin(l/x),xeO.05,0.5,若要求求解精度到6位小數(shù)，如何進(jìn)行二進(jìn)制編解碼？|f(x)=xsin(l0*x)+2.0 xe-l,2j用微分法求取f(x)的最賭解有無窮多個(gè):問題的提出當(dāng)2為奇數(shù)時(shí)刀對(duì)應(yīng)局部極大值點(diǎn)M為偶數(shù)時(shí)刀對(duì)應(yīng)局部極小值。力9即為區(qū)間-1,2內(nèi)的最大值點(diǎn)：此時(shí)，函數(shù)最大值f(xl9)比f(1.85)=385稍大。編碼表現(xiàn)型：X基

15、因型：二進(jìn)制編碼（串長(zhǎng)取決于求解精度）串長(zhǎng)與精度之間的關(guān)系：若要求求解精度到6位小數(shù)，區(qū)間長(zhǎng)度為2-（-1）=3,即需將區(qū)間3/0.000001=3X106等份。卜09715=2力300000*222=41943（1所以編碼的二進(jìn)制串長(zhǎng)應(yīng)為22位。產(chǎn)生初始種群產(chǎn)生的方式：隨機(jī)產(chǎn)生的結(jié)果：長(zhǎng)度為22的二進(jìn)制串產(chǎn)生的數(shù)量：種群的大?。ㄒ?guī)模），如30,50,111101001110000101100011001100111010101011101010100011110010000100101111001001110011100100011001010011000000110000011010010

16、000000000計(jì)算適應(yīng)度不同的問題有不同的適應(yīng)度計(jì)算方法本例：直接用目標(biāo)函數(shù)作為適應(yīng)度函數(shù)將某個(gè)體轉(zhuǎn)化為卜1,2區(qū)間的實(shí)數(shù)：s=f2=0.637197計(jì)算X的函數(shù)值（適應(yīng)度）：/Cd=-isin（10龍方+2.0=2.586345計(jì)算適應(yīng)度（簡(jiǎn)單函數(shù)值替換）二進(jìn)制與十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換第一步，將一個(gè)二進(jìn)制串（也1也0勿）轉(zhuǎn)化為10進(jìn)制數(shù):遺傳操作選擇：輪盤賭選擇法;交叉：?jiǎn)吸c(diǎn)交叉；變異：小概率變異模擬結(jié)果設(shè)置的參數(shù)：種群大小50；交叉概率0.75；變異概率0.05；最大迭代數(shù)200。得到的最佳個(gè)體：siDflX=;xdzlx=1.8506;f(junax)=3.8503;遺傳算法的選擇策略有哪

17、些？詳細(xì)描述俄羅斯輪盤賭的選擇策略。輪盤賭選擇隨機(jī)遍歷抽樣局部選擇截?cái)噙x擇錦標(biāo)賽選擇俄羅斯輪盤賭：比如說種群中有20個(gè)個(gè)體，那么每個(gè)個(gè)體的適應(yīng)度除以20個(gè)個(gè)體適應(yīng)度的和得到的就是該個(gè)體的被選擇的概率。輪盤賭選擇時(shí)，每個(gè)個(gè)體類似于輪盤中的一小塊扇形，扇形的人小與該個(gè)體被選擇的概率成正比。那么，扇形越人的個(gè)體被選擇的概率越人。這就是輪盤賭選擇法。10、名詞解釋：弱人工智能；弱人工智能觀點(diǎn)認(rèn)為不可能制造出能真正地推理(Reasoning)和解決問題(Problein.solving)的智能機(jī)器，這些機(jī)器只不過看起來像是智能的，但是并不真正擁有智能，也不會(huì)有自主意識(shí)。符號(hào)主義：符號(hào)主義(Symboli

18、sm)是一種基于邏輯推理的智能模擬方法，又稱為邏輯主義(Logicism)席爾勒的中文屋子：又稱作華語(yǔ)房間是由美國(guó)哲學(xué)家約翰希爾勒在1980年設(shè)計(jì)的一個(gè)思維試驗(yàn)以推翻強(qiáng)人工智能(機(jī)能主義)提岀的過強(qiáng)主張：只要計(jì)算機(jī)擁有了適當(dāng)?shù)某绦颍碚撋暇涂梢哉f計(jì)算機(jī)擁有它的認(rèn)知狀態(tài)以及可以像人一樣地進(jìn)行理解活動(dòng)。模式識(shí)別：借助計(jì)算機(jī)，就人類對(duì)外部世界某一特定環(huán)境中的客體、過程和現(xiàn)彖的識(shí)別功能(包拾視覺、聽覺、觸覺、判斷等)進(jìn)行自動(dòng)模擬的科學(xué)技術(shù)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：是一種應(yīng)用類似于大腦神經(jīng)突觸聯(lián)接的結(jié)構(gòu)進(jìn)行信息處理的數(shù)學(xué)模型。在工程與學(xué)術(shù)界也常直接簡(jiǎn)稱為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。專家系統(tǒng)：根據(jù)人們?cè)谀骋活I(lǐng)域內(nèi)的知識(shí)、

19、經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)而建立的解決問題和做決策的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，它能對(duì)復(fù)雜問題給出專家水平的結(jié)果。設(shè)有如下語(yǔ)句，請(qǐng)用相應(yīng)的謂詞公式分別把他們表示出來：有的人喜歡梅花，有的人喜歡菊花，有的人既喜歡梅花又喜歡菊花。解：定義謂詞P(x):x是人L(x,y):x喜歡y其中，y的個(gè)體域是梅花，菊花。將知識(shí)用謂詞表示為：(3x)(P(x)*L(x,梅花)VL(x,菊花)VL(x,梅花)AL(x,菊花)有人每天下午都去打籃球。解：定義謂詞P(x):x是人B(x)：x打籃球A(y):y是卜午將知識(shí)用謂詞表示為：(3x)(Vy)(A(y)-B(x)AP(x)新型計(jì)算機(jī)速度又快，存儲(chǔ)容量又人。解：定義謂詞NC(x)：x是新型

20、計(jì)算機(jī)F(x)：x速度快B(x):x容量大將知識(shí)用謂詞表示為：(Vx)(NC(x)-*F(x)AB(x)不是每個(gè)計(jì)算機(jī)系的學(xué)生都喜歡在計(jì)算機(jī)上編程序。解：定義謂詞S(x)：x是計(jì)算機(jī)系學(xué)生L(x,pragramming):x喜歡編程序U(x,computer):x使用計(jì)算機(jī)將知識(shí)用謂詞表示為：(Vx)(S(x)*L(x,pragramming)AU(x,computer)凡是喜歡編程序的人都喜歡計(jì)算機(jī)。解：定義謂詞P(x):x是人L(x,y):x喜歡y將知識(shí)用謂詞表示為：(Vx)(P(x)AL(x,pragramming)*L(x,computer)用謂詞表示法求解機(jī)器人摞積木問題。設(shè)機(jī)器人有

21、一只機(jī)械手，要處理的世界有一張桌子，桌上可堆放若干相同的方積木塊。機(jī)械手有4個(gè)操作積木的典型動(dòng)作：從桌上揀起一塊積木；將手中的積木放到桌之上；在積木上再摞上一塊積木；從枳木上面揀起一塊積木。積木世界的布局如下圖所示。圖機(jī)器人摞積木問題解：(1)先定義描述狀態(tài)的謂詞CLEAR(x):積木x上面是空的。ON(x,y):積木x在積木y的上面。ONTABLE(x):積木x在桌子上。HOLDING(X)：機(jī)械于抓住x。HANDEMPTY：機(jī)械手是空的。其中，x和y的個(gè)體域都是A,B,C。問題的初始狀態(tài)是：ONTABLE(A)CLEAR(B)CLEARQB)ONTABLE(B)ON(C,A)CLEAR(B

22、)CLEAR(C)HANDEMPTY問題的目標(biāo)狀態(tài)是:ONTABLE(C)ON(B,C)ON(A,B)CLEAR(A)HANDEMPTY再定義描述操作的謂詞在本問題中，機(jī)械手的操作需要定義以下4個(gè)謂詞：Pickup(x):從桌面上揀起一塊積木X。Putdown(x):將手中的積木放到桌面上。Stack(x,y):在枳木x上面再摞上一塊枳木y。Upstack(x,y):從枳木x上面揀起一塊積木y。其中，每一個(gè)操作都町分為條件和動(dòng)作兩部分，具體描述如下:Pickup(x)條件：ONTABLE(x),HANDEMPTY,CLEAR(x)動(dòng)作：刪除表：ONTABLE(x),HANDEMPTY添加表：H

23、ANDEMPTY(x)Putdown(x)條件：HANDEMPTY(x)動(dòng)作：刪除表：HANDEMPTY(x)添加表：ONTABLE(x),CLEAR(x),HANDEMPTYStack(x,y)條件：HANDEMPTY(x),CLEAR(y)動(dòng)作:刪除表：HANDEMPTY(x),CLEAR(y)添加表：HANDEMPTY,0N(x,y),CLEAR(x)Upstack(x,y)條件：HANDEMPTY,CLEAR(y),ON(y,x)動(dòng)作:刪除表：HANDEMPTY,0N(y,x)添加表：HOLDING(y),CLEAR(x)問題求解過程利用上述謂詞和操作，其求解過程為：ONTABLE(A

24、)ONTABLE(B)ON(C,A)CLEAR(B)CLEAR(C)HANDEMPTYONTABLE(A)一ONTABLE(B)Upstack(A,C)ONTABLE(B)putdom(C)ONTABLE(C)Pickiip(B)CLEAR(A)i=CLEAR(B)CLEAR(C)HANDEMPTYONTABLE(A)HOLDING(C)CLEAR(A)CLEAR(B)CLEAR(C)ONTABLE(A)ONTABLE(A)ONTABLE(C)ONTABLE(C)HOLDING(B)ON(B,C)CLEAR(A)CLEAR(A)Stack(C3)ONTABLE(CPickup(A)Stack(

25、B,A)Aon(B,C)ONTABLE(C)ON(B,C)CLEAR(A)CLEAR(B)ON(A,B)CLEAR(A)用謂詞表示法求解農(nóng)夫、狼、山羊、白菜問題。農(nóng)夫、狼、山羊、白菜全部放在一條河的左斗，現(xiàn)在要把他們?nèi)克偷胶拥挠液?，農(nóng)夫有一條船，過河時(shí)，除農(nóng)夫外船上至多能載狼、山羊、白菜中的一種。狼要吃山羊，山羊要吃白菜，除非農(nóng)夫在那里。似規(guī)劃出一個(gè)確保全部安全過河的計(jì)劃。請(qǐng)寫出所用謂詞的定義，并給出每個(gè)謂詞的功能及變量的個(gè)體域。解：（1）先定義描述狀態(tài)的謂詞要描述這個(gè)問題，需要能夠說明農(nóng)夫、狼、羊、白菜和船在什么位置，為簡(jiǎn)化問題表示，取消船在河中行駛的狀態(tài)，只描述左岸和右岸的狀態(tài)。并且，

26、由于左岸和右岸的狀態(tài)互補(bǔ)，因此可僅對(duì)左卅或右斥的狀態(tài)做直接描述。本題選擇對(duì)左斥進(jìn)行直接描述的方法，即定義謂詞如卞：AL（x）:x在左岸其中，x的個(gè)體域是農(nóng)夫，船，狼，羊，白菜。對(duì)應(yīng)地，-AL（x）表示x在右岸。問題的初始狀態(tài)：AL（農(nóng)夫）AL（船）AL（狼）AL佯）AL（白菜）問題的目標(biāo)狀態(tài)：AL（農(nóng)夫）AL（船）AL（狼）AL（羊）AL（白菜）（2）再定義描述操作的謂詞本題需要以下4個(gè)描述操作的謂詞：L-R：農(nóng)夫自己劃船從左岸到右岸L-R（x）：農(nóng)夫帶著x劃船從左斗到右斥R-L：農(nóng)夫自己劃船從右岸到左岸R-L（x）:農(nóng)夫帶著X劃船從右岸到左岸其中，x的個(gè)體域是狼，羊，白菜幾對(duì)上述每個(gè)操作，都

27、包括條件和動(dòng)作兩部分。它們對(duì)應(yīng)的條件和動(dòng)作如下：L-R：農(nóng)夫劃船從左岸到右岸條件：AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（狼）X/AL（羊），AL（羊）VAL（白菜）動(dòng)作：刪除表：AL（船），AL（農(nóng)夫）添加表：AL（船），AL（農(nóng)夫）L-R（狼）：農(nóng)夫帶著狼劃船從左即到右岸條件：AL（船），AL儂夫），AL（狼），AL（羊）動(dòng)作：刪除表：AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（狼）添加表：AL（船）,AL儂夫）,AL（狼）L-R（羊）：農(nóng)夫帶著羊劃船從左岸到右岸條件：AL（船），AL儂夫），AH羊），AL（狼），AL（白菜）或：AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（羊），AL（狼），AL（白菜）動(dòng)作：刪除表：AL

28、（船），AL（農(nóng)夫），AL（羊）添加表：AL（船），AL（農(nóng)夫）,AL（羊）L-R（白菜）：農(nóng)夫帶著白菜劃船從左岸到右申條件：AL（船），AL儂夫），AL（白菜），AL（狼）動(dòng)作：刪除表：AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（白菜）添加表：AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（白菜）R-L：農(nóng)夫劃船從右岸到左岸條件：AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（狼）VAL（羊），AL（羊）VAL（白菜）或：AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（狼），AL（白菜），AL（羊）刪除表：AL（船），AL（農(nóng)夫）添加表：AL（船）,AL儂夫）農(nóng)夫帶著羊劃船從右#到左申AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（羊），AL（狼），AL佯），刪除表

29、：添加表：動(dòng)作:R-L（羊）：條件:動(dòng)作:AL（白菜）（3）問題求解過程AL（農(nóng)夫）AL（狼）AL（農(nóng)夫）AL（船）LR（羊）AL（白菜）R-LAL（船）AL（狼）AL（農(nóng)c、AL（狼）AL（羊）夫）AL（白菜）AL（白菜）AL（船）AL（羊）AL（農(nóng)夫）AL（羊）AL（農(nóng)夫）AL（船）L-R（白菜）AL（農(nóng)R-LAL（船）AL（羊）夫）c1AL（F）AL（白菜）AL（船）AL（白AL（狼）AL（白菜）AL（船）,AL儂夫）,L-R（羊）=L-R（狼）-AL（船），AL（農(nóng)夫）,AL（羊）AL（羊）AL（白菜）AL（農(nóng)R_L（羊）夫）=AL（船）AL（狼）AL（農(nóng)夫）AL（船）AL佯）AL（白

30、14用謂詞表示法求解修道士和野人問題。在河的北岸有三個(gè)修道士、三個(gè)野人和一條船，修道士們想用這條船將所有的人都運(yùn)過河去，但要受到以下條件限制：（1）修道士和野人都會(huì)劃船，但船一次只能裝運(yùn)兩個(gè)人。（2）在任何岸邊，野人數(shù)不能超過修道士，否則修道士會(huì)被野人吃掉。假定野人愿意服從任何一種過河安排，請(qǐng)規(guī)劃出一種確保修道士安全的過河方案。要求寫出所用謂詞的定義、功能及變量的個(gè)體域。解：（1）定義謂詞先定義修道士和野人人數(shù)關(guān)系的謂詞：G(x,y,S):在狀態(tài)S卜x大于yGE(x,y,S)：在狀態(tài)S下x大于或等于y其中，x,y分別代表修道士人數(shù)和野人數(shù)，他們的個(gè)體域均為0,1,2,3再定義船所在岸的謂詞和修

31、道士不在該岸上的謂詞：Boat(z,S):狀態(tài)S卜船在z岸EZ(x,S):狀態(tài)S下x等于0,即修道士不在該岸上其中，z的個(gè)體域是L,R,L表示左岸，R表示右岸。再定義安全性謂詞：Safety(z,x,y,S)=(G(x,0,S)AGE(x,y,S)V(EZ(x,S)其中，z,x,y的含義同上。該謂詞的含義是：狀態(tài)ST,在z#,保證修道士安全，當(dāng)且僅當(dāng)修道士不在該斥上，或者修道士在該岸上，但人數(shù)超過野人數(shù)。該謂詞同時(shí)也描述了相應(yīng)的狀態(tài)。再定義描述過河方案的謂詞：TOC o 1-5 h zL-R(x,xl,y,yl,S)：門個(gè)修道士和yl個(gè)野人渡船從河的左岸到河的右岸條件:Safety(L,x-x

32、l,yyl,S)/XSafety(R,3-x+xl,3-y+yl,S)ABoat(L,S)動(dòng)作：Safety(L,xxl,y-yl,S)ASafety(R,3-x+xl,3-y+yl,S*)ABoat(R,S*)R-L(x,xl,y,yl,S)：x2個(gè)修道士和y2個(gè)野人渡船從河的左那到河的右岸條件：Safety(R,3-xx2,3-yy2,S)ASafety(L,x+x2,y+y2,S)ABoat(R,S)動(dòng)作：Safety(R,3-x-x2,3-y-y2,S*)/Safety(L,x+x2,y+y2,S)/Boat(L,S)過河方案Safety(L,3,3,SO)ASafety(RO,SO)

33、ABoat(L,SO)JL-R(3,1,3,L-R(3,0,3,2,SO)Safety(L,2,2,SI)ASafety(R,1,1,SI)Safety(L,3,1,SI)ASafety(R,0,2,SI)ABoat(R,SI9)R-L(2,1,2,0,SI)R-L(3,0,1,1,S1)Safety(L,3,2,S2)ASafety(R,0,1,S2)ABoat(L,S2)JL-R(3,0,2,2,S2)Safety(L,3,0,S3)ASafety(R,0,3,S3)ABoat(R,S3)R-L(3,0,0,1,S3)Safety(L,3,1,S4)ASafety(R,0,2,SI)ABo

34、at(L,S4)JL-R(3,2,1,0,S4)Safety(L,1,1,S5)ASafety(R,2,2,S5)ABoat(R,S5)R-L(1,1,1,1,S5)Safety(L,2,2,S6)ASafety(R,1,1,S6)ABoat(L,S6)L-R(2,2,2,0,S6)Safety(L,0,2,S7)ASafety(R,3,1,S7)ABoat(R,S7)|R-L(0,0,2,1,S7)Safety(L,0,3,S8)ASafety(R,3,0,S8)ABoat(L,S8)L-R(0,0,3,2,S8)Safety(L,0,1,S9)ASafety(R,3,2,S9)ABoat(

35、R,S9)R-L(0,1,1,0,S9)Safety(L,1,1,S10)ASafety(R,2,2,S10)ABoat(L,S10)L-R(l,1,1,1,S10)Safety(L,0,0,Sil)ASafety(R,3,3,Sil)ABoat(R,Sil)請(qǐng)對(duì)下列命題分別寫出它們的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò):每個(gè)學(xué)生都有一臺(tái)計(jì)算機(jī)。ISA學(xué)習(xí)班的學(xué)員有男.有女、有研究生、有本科生。解:參例214創(chuàng)新公司在科海人街56號(hào)，劉洋是該公司的經(jīng)理，他32歲、碩士學(xué)位。解：參例2.10紅隊(duì)與藍(lán)隊(duì)進(jìn)行足球比賽，最后以3：2的比分結(jié)束。解:請(qǐng)把下列命題用一個(gè)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示出來:樹和草都是植物；解：樹和草都有葉和根;解:水草

36、是草，且生長(zhǎng)在水中;解：果樹是樹，且會(huì)結(jié)果:解：梨樹是呆樹中的一種，它會(huì)結(jié)梨。解：假設(shè)有以下一段天氣預(yù)報(bào)：“北京地區(qū)今天白天晴，偏北風(fēng)3級(jí)，最高氣溫12,最低氣溫-2,降水概率15%?！闭?qǐng)用框架表示這一知識(shí)。解：FrameName：Unit(Last一name,Firstname)Sex：Area(male,female)DefauIt：maleAge：Unit(Years)Telephone：HomeUnit(Number)MobileUnit(Number)教師框架FrameAKOMajor：Unit(MajorName)Lectures：Unit(Course-Name)Field：Un

37、it(FieldName)Project:Area(National.Provincial,Other)Paper：DefauIt:ProvincialArea(SCI,El,CoreGeneral)DefauIt：Core學(xué)生框架FrameStudentsAK0Major：Unit(MajorName)Classes：Unit(ClassesName)Degree：Area(doctor,mastor,bachelor)DefauIt：bachelor19把下列謂詞公式化成子句集：TOC o 1-5 h z(Vx)(Vy)(P(x,y)AQ(x,y)(Vx)(Vy)(P(x,y)fQ(x,y

38、)(Vx)(3y)(P(x,y)V(Q(x,y)-*R(x,y)(Vx)(Vy)(3z)(P(x,y)-*Q(x,y)VR(x,z)解：(1)由于(Vx)(Vy)(P(x,y)AQ(x,y)已經(jīng)是Skolem標(biāo)準(zhǔn)型,且P(x,y)AQ(x,y)己經(jīng)是合取范式，所以可直接消去全稱量詞、合取詞，得P(x,y),Q(x,y)再進(jìn)行變?cè)獡Q名得子句集：S=P(x,y),Q(u,v)對(duì)謂詞公式(Vx)(Vy)(P(x,y)-Q(x,y),先消去連接詞”得:(Vx)(Vy)(p(x,y)VQ(x,y)此公式已為Skolem標(biāo)準(zhǔn)型。再消去全稱量詞得子句集：S二P(x,y)VQ(x,y)對(duì)謂詞公式(Vx)(3y

39、)(P(x,y)V(Q(x,y)-*R(x,y),先消去連接詞“”得：(Vx)(3y)(P(x,y)V(-Q(x,y)VR(x,y)此公式已為前束范式。再消去存在量詞，即用Skolem函數(shù)f(x)替換y得：(Vx)(P(x,f(x)VQ(x,f(x)VR(x,f(x)此公式已為Skolem標(biāo)準(zhǔn)型。最后消去全稱量詞得子句集：S二P(x,f(x)V飛(x,f(x)VR(x,f(x)對(duì)謂詞(0 x)(Vy)(3z)(P(x,y)fQ(x,y)VR(x,z),先消去連接詞得:(Vx)(Vy)(3z)(-P(x,y)VQ(x,y)VR(x,z)再消去存在量詞，即用Skolem函數(shù)f(x)替換y得：(Vx

40、)(Vy)(P(x,y)VQ(x,y)VR(x,f(x,y)此公式已為Skolem標(biāo)準(zhǔn)型。最后消去全稱量詞得子句集：S二LP(x,y)VQ(x,y)VR(x,f(x,y)20判斷下列子句集中哪些是不可滿足的：LPX/Q,飛，P,PPVQ,PVQ,PV-Q,-PV-QP(y)VQ(y),-P(f(x)VR(a)P(x)VQ(x),P(y)VR(y),P(a),S(a),S(z)V-R(z)hP(x)VQ(f(x),a),-P(h(y)VQ(f(h(y)a)V-P(z)P(x)VQ(x)VR(x),P(y)VR(y),飛(a),R(b)不是不可滿足的，原因是不能由它導(dǎo)出空子句。不可滿足，其歸結(jié)過程

41、略不是不可滿足的，原因是不能由它導(dǎo)出空子句。不可滿足，其歸結(jié)過程略對(duì)卞列各題分別證明G是否為F,F：,凡的邏輯結(jié)論:F:(3x)(3y)(P(x,y)G:(Vy)(3x)(P(x,y)F:(Vx)(P(x)A(Q(a)VQ(b)G:(3x)(P(x)AQ(x)F:(3x)(3y)(P(f(x)A(Q(f(y)G:P(f(a)AP(y)AQ(y)F：(VX)(P(x)-(Vy)(Q(y)L(x.y)Fs：(3x)(P(x)A(Vy)(R(y)-*L(x.y)G:(Vx)(R(x)iQ(x)Fi：(Vx)(P(x)-*(Q(x)AR(x)F2：(3x)(P(x)AS(x)G:(3x)(S(x)AR

42、(x)解：(1)先將F和弋化成子句集：S二P(a,b),T(x,b)再對(duì)S進(jìn)行歸結(jié)：所以，G是F的邏輯結(jié)論先將F和弋化成子句集由F得:S：=P(x),(Q(a)VQ(b)由于弋為:(3x)(P(x)AQ(x),即(VX)(rP(X)V-1Q(x),可得:S2=-*P(x)Q(x)因此，擴(kuò)充的子句集為：S=P(x),(Q(a)VQ(b),-P(x)V-Q(x)再對(duì)S進(jìn)行歸結(jié)：所以，G是F的邏輯結(jié)論同理可求得(3)、(4)和(5),其求解過程略。設(shè)已知：如果x是y的父親，y是z的父親，則x是z的祖父；每個(gè)人都有一個(gè)父親。使用歸結(jié)演繹推理證明：對(duì)于某人u,定存在一個(gè)人v,v是u的祖父。解：先定義謂詞

43、F(x,y):x是y的父親GF(x,z)：x是z的祖父P(x):X是一個(gè)人再用謂詞把問題描述出來：已知Fl：(Vx)(Vy)(Vz)(F(x,y)AF(y,z)fGF(x,z)F2：(Vy)(P(x)fF(x,y)求證結(jié)論G：(mu)(3v)(P(u)-GF(v,u)然后再將Fl,F2和弋化成子句集：F(x,y)VF(y,z)VGF(x,z)-P(r)VF(s,r)P(u)PF(v,u)對(duì)上述擴(kuò)充的子句集，其歸結(jié)推理過程如卞：由于導(dǎo)出了空子句，故結(jié)論得證。設(shè)有子句集：P(x)VQ(a,b),P(a)VQ(a,b),Q(a,f(a),iP(x)VQ(x,b)分別用各種歸結(jié)策略求出其歸結(jié)式。解：支

44、持集策略不可用，原因是沒有指明哪個(gè)子句是由目標(biāo)公式的否定化簡(jiǎn)來的。刪除策略不可用，原因是子句集中沒有重言式和具有包孕關(guān)系的子句。單文字子句策略的歸結(jié)過程如下：用線性輸入策略(同時(shí)滿足祖先過濾策略)的歸結(jié)過程如2能閱讀的人是識(shí)字的；海豚不識(shí)字；有些海豚是很聰明的。請(qǐng)用歸結(jié)演繹推理證明：有些很聰明的人并不識(shí)字。解：第一步，先定義謂詞，設(shè)R(x)表示x是能閱讀的；K(y)表示y是識(shí)字的：W(z)表示z是很聰明的：第二步，將已知事實(shí)和目標(biāo)用謂詞公式表示出來能閱讀的人是識(shí)字的：(Hx)(R(x)fK(x)海豚不識(shí)字：(X/y)LK(y)有些海豚是很聰明的：(mz)W(z)有些很聰明的人并不識(shí)字：(日7(

45、W(z)A-K(x)第三步，將上述己知爭(zhēng)實(shí)和目標(biāo)的否定化成子句集：-R(x)VK(x)K(y)W(z)-W(z)VK(x)第四步，用歸結(jié)演繹推理進(jìn)行證明假設(shè)張被盜，公安局派出5個(gè)人去調(diào)查。案情分析時(shí)，貞察員A說：“趙與錢中至少有一個(gè)人作案”，貞察員B說：“錢與孫中至少有一個(gè)人作案”，貞察員C說：“孫與李中至少有一個(gè)人作案”，貞察員D說：“趙與孫中至少有一個(gè)人與此案無關(guān)”，貞察員E說：“錢與李中至少有一個(gè)人與此案無關(guān)”。如果這5個(gè)偵察員的話都是可信的，使用歸結(jié)演繹推理求出誰(shuí)是盜竊犯。解：(1)先定義謂詞和常量設(shè)C(x)表示x作案，Z表示趙，Q表示錢，S表示孫，L表示李將已知事實(shí)用謂詞公式表示出來趙與錢中至少有一個(gè)人作案：C(Z)VC(Q)錢與孫中至少有一個(gè)人作案：C(Q)VC(S)孫與李中至少有一個(gè)人作案：C(S)VC(L)趙與孫中至少有一個(gè)人與此案無關(guān)：(C(Z)AC(S),即弋(Z)V-C(S)錢與李中至少有一個(gè)人與此案無關(guān)：(C(Q)AC(L),即弋(Q)V-C(L)將所要求的問題用謂詞公