人工智能復(fù)習(xí)資料

人工智能復(fù)習(xí)資料1.3什么是人工智能？它研究的目標(biāo)是什么？從能力的角度：人工智能是指用人工的方法在機(jī)器（計(jì)算機(jī)）上實(shí)現(xiàn)的智能。從學(xué)科的角度：人工智能是一門研究如何構(gòu)造智能機(jī)器或智能系統(tǒng)，去模擬、延伸和擴(kuò)展人類智能的學(xué)科。目標(biāo)：1）對(duì)智能行為有效解釋的理論分析。2）解釋人類智能。3）構(gòu)造具有智能的人工制品。1.8人工智能有哪些主要研究和應(yīng)用領(lǐng)域？其中哪些是新的研究熱點(diǎn)?機(jī)器思維、機(jī)器學(xué)習(xí)、機(jī)器感知、機(jī)器行為計(jì)算智能、分布智能、智能系統(tǒng)、人工心理與人工情感人工智能的典型應(yīng)用：智能機(jī)器人、智能檢索、智能游戲問題求解（下棋程序），邏輯推理與定理證明（四色定理證明），自然語言理解，自動(dòng)程序設(shè)計(jì)，專家系統(tǒng)，機(jī)器學(xué)習(xí)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，機(jī)器人學(xué)（星際探索機(jī)器人），模式識(shí)別（手寫識(shí)別，汽車牌照識(shí)別，指紋識(shí)別），機(jī)器視覺（機(jī)器裝配，衛(wèi)星圖像處理），智能控制，智能檢索，智能調(diào)度與指揮（汽車運(yùn)輸高度，列車編組指揮），系統(tǒng)與語言工具新的研究熱點(diǎn)：分布式人工智能與Agent，計(jì)算智能與進(jìn)化計(jì)算，數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)（超市市場(chǎng)商品數(shù)據(jù)分析），人工生命1.9人工智能有未來發(fā)展有哪些值得思考和關(guān)注的重要問題？1.多學(xué)科交叉研究2.分布智能與社會(huì)智能研究3.集成智能研究4.智能網(wǎng)絡(luò)研究5.認(rèn)知計(jì)算與情感計(jì)算研究6.智能系統(tǒng)與智能服務(wù)2.2什么是知識(shí)表示？知識(shí)表示有哪些要求？知識(shí)表示是對(duì)知識(shí)的描述，即用一組符號(hào)把知識(shí)編碼成計(jì)算機(jī)可以接受的某種結(jié)構(gòu)。要求：1）表示能力。2）可利用性。3）可組織性與可維護(hù)性。4）可理解性與可實(shí)現(xiàn)性。2.4什么是推理？它有哪些分類方法？推理是由具體事例歸納出一般規(guī)律，或者根據(jù)已有知識(shí)推出新的結(jié)論的思維過程。分類方法：按推理的邏輯基礎(chǔ)：演繹推理和歸納推理按知識(shí)的確定性：確定性推理和不確定性推理按推理的控制策略：推理策略和搜索理策略2.5推理中的控制策略包括哪幾個(gè)方面的內(nèi)容？主要解決哪些問題？推理的控制策略是指如何使用領(lǐng)域知識(shí)使推理過程盡快達(dá)到目標(biāo)的策略解決推理方向控制策略、求解策略、限制策略、沖突消解策略等2.6什么是命題？什么是命題的真值？斷言：一個(gè)陳述句稱為一個(gè)斷言.命題：具有真假意義的斷言稱為命題.命題的意義通常稱為真值，它只有真、假兩種情況°T：表示命題的意義為真；F：表示命題的意義為假2.7什么是論域？什么是謂詞？由所討論對(duì)象的全體構(gòu)成的集合。也稱為個(gè)體域，論域中的元素稱為個(gè)體用來表示謂詞邏輯中命題，形如P(某1,某2,…,某n)其中P是謂詞名，即命題的謂語，表示個(gè)體的性質(zhì)、狀態(tài)或個(gè)體之間的關(guān)系；某1,某2,…,某n是個(gè)體，即命題的主語，表示獨(dú)立存在的事物或概念。2.8什么是自由變?cè)渴裁词羌s束變?cè)?？轄域：指位于量詞后面的單個(gè)謂詞或者用括弧括起來的合式公式約束變?cè)狠犛騼?nèi)與量詞中同名的變?cè)Q為約束變?cè)杂勺冊(cè)翰皇芗s束的變?cè)Q為自由變?cè)?.15何謂語義網(wǎng)絡(luò)？它有哪些基本語義關(guān)系？1)實(shí)例關(guān)系2)分類關(guān)系3)成員關(guān)系4)屬性關(guān)系5)包含關(guān)系6)時(shí)間關(guān)系7)位置關(guān)系8)相近關(guān)系2.20何謂框架？框架的一般形式是什么？槽名1：側(cè)面名11值111，值112，…側(cè)面名12值121，值122，…2.28什么是產(chǎn)生式的正向推理？其基本過程是什么？從已知事實(shí)出發(fā)、正向使用規(guī)則的推理方式，也稱為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)推理或前向鏈推理。(1)把用戶提供的初始證據(jù)放入綜合數(shù)據(jù)庫；(2)檢查綜合數(shù)據(jù)庫中是否包含了問題的解，若已包含，則求解結(jié)束，并成功推出；否則執(zhí)行下一步；(3)檢查知識(shí)庫中是否有可用知識(shí)，若有，形成當(dāng)前可用知識(shí)集，執(zhí)行下一步；否則轉(zhuǎn)(5)。按照某種沖突消解策略，從當(dāng)前可用知識(shí)集中選出一條規(guī)則進(jìn)行推理，并將推出的新事實(shí)加入綜合數(shù)據(jù)庫種，然后轉(zhuǎn)(2)。詢問用戶是否可以進(jìn)一步補(bǔ)充新的事實(shí)，若可補(bǔ)充，則將補(bǔ)充的新事實(shí)加入綜合數(shù)據(jù)庫中，然后轉(zhuǎn)(3)；否則表示無解，失敗退出。2.29什么是逆向推理？其基本過程是什么？從某個(gè)假設(shè)目標(biāo)出發(fā)，逆向使用規(guī)則的推理方法，亦稱為目標(biāo)驅(qū)動(dòng)推理或逆向鏈推理。(1)將要求證的目標(biāo)(稱為假設(shè))構(gòu)成一個(gè)假設(shè)集；(2)從假設(shè)集中選出一個(gè)假設(shè)，檢查該假設(shè)是否在綜合數(shù)據(jù)庫中，若在，則該假設(shè)成立，此時(shí)，若假設(shè)集為空，則成功退出，否則仍執(zhí)行(2)；若該假設(shè)不在數(shù)據(jù)庫中，則執(zhí)行下一步；(3)檢查該假設(shè)是否可由知識(shí)庫的某個(gè)知識(shí)導(dǎo)出，若不能由某個(gè)知識(shí)導(dǎo)出，則詢問用戶該假設(shè)是否為可由用戶證實(shí)的原始事實(shí)，若是，該假設(shè)成立，并將其放入綜合數(shù)據(jù)庫，再重新尋找新的假設(shè)，若不是，則轉(zhuǎn)(5)；若能由某個(gè)知識(shí)導(dǎo)出，則執(zhí)行下一步；(4)將知識(shí)庫中可以導(dǎo)出該假設(shè)的所有知識(shí)構(gòu)成一個(gè)可用知識(shí)集；(5)檢查可用知識(shí)集是否為空，若是，失敗退出；否則執(zhí)行下一步；按沖突消解策略從可用知識(shí)集中取出一個(gè)知識(shí)，繼續(xù)；將該知識(shí)的前提中的每個(gè)子條件都作為新的假設(shè)放入假設(shè)集，然后轉(zhuǎn)(2)。2.33什么是自然演繹推理？從一組已知為真的事實(shí)出發(fā)，直接運(yùn)用經(jīng)典邏輯中的推理規(guī)則推出結(jié)論的過程。2.36什么是子句？如何將謂詞公式化為子句集？原子謂詞公式及其否定統(tǒng)稱為文字。任何文字的析取式稱為子句。(1)消去連接詞“一”和“⑵減少否定符號(hào)的轄域⑶對(duì)變?cè)獦?biāo)準(zhǔn)化(4)化為前束范式(5)消去存在量詞(6)化為Skolem標(biāo)準(zhǔn)形(7)消去全稱量詞(8)消去合取詞(9)更換變量名稱3.1什么是搜索？有哪兩大類不同的搜素方法？根據(jù)問題的實(shí)際情況，不斷尋找可利用知識(shí)，從而構(gòu)造一條代價(jià)最小的推理路線，使問題得以解決的過程稱為搜索按是否使用啟發(fā)式信息：盲目搜索；啟發(fā)式搜索。按問題的表示方式:狀態(tài)空間搜索；與或樹搜索。3.2什么是狀態(tài)空間？用狀態(tài)空間表示問題時(shí)，什么是問題的解？用來描述一個(gè)問題的全部狀態(tài)以及這些狀態(tài)之間的相互關(guān)系。常用一個(gè)三元組表示為：(S,F,G)其中，S為問題的所有初始狀態(tài)集合；F為操作的集合；仔為目標(biāo)狀態(tài)的集合。由初始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)所使用的算符序列就是該問題的一個(gè)解。3.3什么是與樹？什么是或數(shù)？什么是與/或樹？什么是可解節(jié)點(diǎn)？什么是解數(shù)？把一個(gè)原問題分解為若干個(gè)子問題可用一個(gè)“與樹”來表示。把一個(gè)原問題變換為若干個(gè)子問題可用一個(gè)“或樹”來表示。如果一個(gè)問題既需要通過分解，又需要通過變換才能得到其基本原問題，則其規(guī)約過程可用一個(gè)“與/或樹”來表示。在與/或樹中，滿足以下三個(gè)條件之一的節(jié)點(diǎn)為可解節(jié)點(diǎn)：①任何終止節(jié)點(diǎn)都是可解節(jié)點(diǎn)。②對(duì)“或”節(jié)點(diǎn)，當(dāng)其子節(jié)點(diǎn)中至少有一個(gè)為可解節(jié)點(diǎn)時(shí)，則該或節(jié)點(diǎn)就是可解節(jié)點(diǎn)。③對(duì)“與”節(jié)點(diǎn)，只有當(dāng)其子節(jié)點(diǎn)全部為可解節(jié)點(diǎn)時(shí)，該與節(jié)點(diǎn)才是可解節(jié)點(diǎn)。由可解節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，并且由這些可解節(jié)點(diǎn)可以推出初始節(jié)點(diǎn)(它對(duì)應(yīng)著原始問題)為可解節(jié)點(diǎn)的子樹為解樹。3.6廣度優(yōu)先搜索與深度優(yōu)先搜索有何區(qū)別？它們之間的主要差別在于Open表中的節(jié)點(diǎn)排序不同。在深度優(yōu)先搜索算法中，最后進(jìn)人Open表的節(jié)點(diǎn)總是排在最前面，即后生成的節(jié)點(diǎn)先擴(kuò)展。其具體算法描述和例子省略。3.10何謂估價(jià)函數(shù)？在估價(jià)函數(shù)中g(shù)(n)和h(n)各起什么作用？用來估計(jì)節(jié)點(diǎn)重要性，定義為從初始節(jié)點(diǎn)S0出發(fā)，約束經(jīng)過節(jié)點(diǎn)n到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)Sg的所有路徑中最小路徑代價(jià)的估計(jì)值。一般形式：f(n)=g(n)+h(n)其中，g(n)是從初始節(jié)點(diǎn)S0到節(jié)點(diǎn)n的實(shí)際代價(jià)；h(n)是從節(jié)點(diǎn)n到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)Sg的最優(yōu)路徑的估計(jì)代價(jià)。5.1什么是不確定性推理？為什么要采用不確定性推理？不確定性推理過程實(shí)際上是一種從不確定的初始證據(jù)出發(fā)，通過運(yùn)用不確定性知識(shí)，最終推出具有一定不確定性但卻又是合理或基本合理的結(jié)論的思維過程。所需知識(shí)不完備、不精確所需知識(shí)描述模糊多種原因?qū)е峦唤Y(jié)論解題方案不唯一5.2不確定性推理中需要解決的基本問題有哪些？不確定性的表示不確定性的匹配組合證據(jù)不確定性的計(jì)算不確定性的更新不確定性結(jié)論的合成5.3不確定性推理可以分為哪幾種類型？按照是否采用數(shù)值來描述不確定性，可將其分為數(shù)值方法和非數(shù)值方法按照所依據(jù)的理論分為兩種不同類型，一類是基于概率論的有關(guān)理論發(fā)展起來的方法，如確定性理論、主觀Baye方法、證據(jù)理論、概率推理等；另一類是基于模糊邏輯理論發(fā)展起來的方法，如模糊推理。5.4何謂可信度？由規(guī)則強(qiáng)度CF(H,E)的定義說明它的含義?？尚哦仁侵溉藗兏鶕?jù)以往經(jīng)驗(yàn)對(duì)某個(gè)事物或現(xiàn)象為真的程度的一個(gè)判斷，或者說是人們對(duì)某個(gè)事物或現(xiàn)象為真的相信程度。在CF模型中，把CF(H,E)定義為CF(H,E)=MB(H,E)-MD(H,E)式中MB稱為信任增長度。當(dāng)MB(H,E)>0時(shí)，有P(H|E)>P(H)，即證據(jù)E的出現(xiàn)增加了H為真的概率，即增加了H的可信度，CF(H,E)的值越大，增加H為真的可信度就越大。當(dāng)MD(H,E)=0時(shí)，有P(H|E)=P(H)，即H的后驗(yàn)概率等于其先驗(yàn)概率，它說明證據(jù)E與H無關(guān)。當(dāng)MD(H,E)>0時(shí)，有P(H|E)學(xué)習(xí)是一個(gè)有特定目的的知識(shí)獲取和能力增長過程，其內(nèi)在行為是獲得知識(shí)、積累經(jīng)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律等，其外部表現(xiàn)是改進(jìn)性能、適應(yīng)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)自我完善等。機(jī)器學(xué)習(xí)就是讓機(jī)器(計(jì)算機(jī))來模擬和實(shí)現(xiàn)人類的學(xué)習(xí)功能。6.2什么是學(xué)習(xí)系統(tǒng)？它包括哪幾個(gè)基本要求？是指能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)。(1)具有適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)環(huán)境(2)具有一定的學(xué)習(xí)能力(3)夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)求解問題(4)通過學(xué)習(xí)提高自身性能6.3機(jī)器學(xué)習(xí)經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段？(1)神經(jīng)元模型研究(2)符號(hào)概念獲取(3)知識(shí)強(qiáng)化學(xué)習(xí)(4)連接學(xué)習(xí)和混合型學(xué)習(xí)6.4記憶學(xué)習(xí)的基本思想是什么？執(zhí)行元素每解決一個(gè)問題時(shí)，系統(tǒng)就記住這個(gè)問題和它的解，當(dāng)以后再遇到此類問題時(shí)，不必重新計(jì)算，直接找出原來的解即可使用。6.5示例學(xué)習(xí)的歸納方法有哪幾種？把常量轉(zhuǎn)換為變量，去掉條件，增加選擇和曲線擬合等。2.9設(shè)有下列語句，請(qǐng)用相應(yīng)的謂詞公式把它們表示出來：(1)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。答：定義謂詞：MAN(某)：某是人，LIKE(某，Y)：某喜歡Y((某)(MAN(某)ALIKE(某,梅花))A((Y)(MAN(Y)ALIKE(Y，菊花))A((Z)(MAN(Z)A(LIKE(Z，梅花)ALIKE(Z，菊花))(2)有人每天下午都去打籃球。解：定義謂詞P(某)：某是人B(某)：某打籃球A(y)：y是下午將知識(shí)用謂詞表示為：(某)(y)(A(y)-B(某)AP(某))(3)新型計(jì)算機(jī)速度又快，存儲(chǔ)容量又大。解：定義謂詞NC（某）：某是新型計(jì)算機(jī)F（某）：某速度快B（某）：某容量大將知識(shí)用謂詞表示為：（某）（NC（某）一F（某）AB（某））（4）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P（某）：某是人L（某,y）：某喜歡y2.11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岸，現(xiàn)在要把他們?nèi)克偷胶拥挠野度ィr(nóng)夫有一條船，