人工智能簡(jiǎn)答題

人工能簡(jiǎn)答題1、 20世紀(jì)40位圖靈獎(jiǎng)獲得者中有6位人工智能學(xué)者：MarvinMinsky（1969年）JohnMcCarthy（1971年）HerbertSimon和AllenNewell（1975年）EdwardFeigenbaum和RajReddy（1994年）1969年第一屆國(guó)際人工智能聯(lián)合會(huì)議（InternationalJointConferenceonAI）召開(kāi),此后每?jī)赡觊_(kāi)一次，成為人工智能界最高級(jí)別的學(xué)術(shù)盛會(huì)。2、 簡(jiǎn)述人工智能的概念，目標(biāo)人工智能又稱(chēng)為智能模擬，用計(jì)算機(jī)模擬人腦的智能行為。包括感知、學(xué)習(xí)、推理、對(duì)策、決策、預(yù)測(cè)、直覺(jué)、聯(lián)想。根本目標(biāo)要求計(jì)算機(jī)不僅能模擬而且可以延伸、擴(kuò)展人的智能，達(dá)到甚至超過(guò)人類(lèi)智能的水平3、 人工智能的研究學(xué)派符號(hào)主義/邏輯主義學(xué)派--符號(hào)智能連接主義--計(jì)算智能行為主義--低級(jí)智能4、 人工智能的主要研究領(lǐng)域有哪些？自動(dòng)推理、專(zhuān)家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言理解、機(jī)器人學(xué)和智能控制、模式識(shí)別、基于模型的診斷、智能規(guī)劃、智能agent、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、智能信息檢索、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、博弈5、 機(jī)器學(xué)習(xí)一般分為哪幾種類(lèi)型？監(jiān)督學(xué)習(xí)、無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)、半監(jiān)督學(xué)習(xí)、增強(qiáng)學(xué)習(xí)6、 常用的知識(shí)表示方法有哪幾種？簡(jiǎn)要回答各自的特點(diǎn)。（1） 非結(jié)構(gòu)化方法邏輯表示法QA3,STRIPS,DART,MOMO產(chǎn)生式系統(tǒng)DENDRAL，MYCIN（2） 結(jié)構(gòu)化方法框架、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)（3）過(guò)程式知識(shí)表示法7、 產(chǎn)生式系統(tǒng)產(chǎn)生式系統(tǒng)是人工智能系統(tǒng)中常用的一種程序結(jié)構(gòu)，是一種知識(shí)表示系統(tǒng)。通常由以下三部分組成：綜合數(shù)據(jù)庫(kù)、產(chǎn)生式規(guī)則集、控制系統(tǒng)。綜合數(shù)據(jù)庫(kù)：存放問(wèn)題的狀態(tài)描述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。產(chǎn)生式規(guī)則形式：當(dāng)規(guī)則的前提條件被某一狀態(tài)描述滿(mǎn)足時(shí)，就對(duì)該狀態(tài)施行規(guī)則所指出的操作?？刂葡到y(tǒng)：（1） 選擇規(guī)則：對(duì)同一個(gè)狀態(tài)的多個(gè)可用規(guī)則排序。（2） 檢驗(yàn)狀態(tài)描述是否滿(mǎn)足終止條件。如果滿(mǎn)足終止條件，則終止產(chǎn)生式系統(tǒng)的運(yùn)行，并用使用過(guò)的規(guī)則序列構(gòu)造出問(wèn)題的解。8、 產(chǎn)生式系統(tǒng)的基本過(guò)程ProcedurePRODUCTIONDATA-初始狀態(tài)描述untilDATA滿(mǎn)足終止條件，do:begin在規(guī)則集合中，選出一條可用于DATA的規(guī)則RDATA-把R應(yīng)用于DATA所得的結(jié)果End9、 產(chǎn)生式系統(tǒng)的特點(diǎn)一、 模塊性強(qiáng)。綜合數(shù)據(jù)庫(kù)、規(guī)則集和控制系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，程序的修改更加容易。二、 各產(chǎn)生式規(guī)則相互獨(dú)立，不能互相調(diào)用，增加一些或冊(cè)怯一些產(chǎn)生式規(guī)則都十分方便。三、 產(chǎn)生式規(guī)則的形式與人們推理所用的邏輯形式十分接近，人們具有的知識(shí)轉(zhuǎn)換成產(chǎn)生式規(guī)則很容易，產(chǎn)生式規(guī)則也容易被人們讀懂。DENDRAL和MYCIN都采用了產(chǎn)生式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。10、 回答產(chǎn)生式系統(tǒng)控制策略的分類(lèi)，并說(shuō)明各自的優(yōu)缺點(diǎn)。（1） 不可撤回的控制策略?xún)?yōu)點(diǎn)：空間復(fù)雜度很低，速度快。缺點(diǎn)：爬山函數(shù)有多個(gè)局部極大值時(shí)，會(huì)失敗，有很大局限性。（2） 回溯控制策略?xún)?yōu)點(diǎn)：占空間較少，應(yīng)用最廣。缺點(diǎn)：時(shí)間復(fù)雜性一般；如果系統(tǒng)不包括有關(guān)解的知識(shí)，則規(guī)則選取是盲目的，要多次回溯；如果深度限制得很低，可能找不到解。（3） 圖搜索控制策略?xún)?yōu)點(diǎn)：一定能找到解。缺點(diǎn)：占空間大，速度較慢。11、 什么叫正向產(chǎn)生式系統(tǒng)？什么叫反向產(chǎn)生式系統(tǒng)？它們各自適合于怎樣的實(shí)際問(wèn)題？正向產(chǎn)生式系統(tǒng)：從初始狀態(tài)出發(fā)，不斷地應(yīng)用F規(guī)則，直到產(chǎn)生目標(biāo)狀態(tài)為止。適用條件：初始節(jié)點(diǎn)數(shù)^目標(biāo)節(jié)點(diǎn)數(shù)反向產(chǎn)生式系統(tǒng)（目標(biāo)驅(qū)動(dòng)控制）：從目標(biāo)狀態(tài)出發(fā)，利用反向的產(chǎn)生式規(guī)則（B規(guī)則）不斷地產(chǎn)生子目標(biāo)，直到產(chǎn)生出與初始狀態(tài)相同的子目標(biāo)為止。適用條件：初始節(jié)點(diǎn)數(shù)2目標(biāo)節(jié)點(diǎn)數(shù)12、 敘述什么樣的產(chǎn)生式系統(tǒng)是可交換產(chǎn)生式系統(tǒng)。（什么是可交換產(chǎn)生式系統(tǒng)？）在某些產(chǎn)生式系統(tǒng)中。規(guī)則應(yīng)用的次序?qū)Ξa(chǎn)生的狀態(tài)無(wú)影響，即從初始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)不依賴(lài)規(guī)則次序，因此可應(yīng)用不可撤回式控制策略，從而提高了產(chǎn)生式系統(tǒng)的效率，這類(lèi)產(chǎn)生式系統(tǒng)就是可交換的產(chǎn)生式系統(tǒng)。13、 敘述可交換產(chǎn)生式系統(tǒng)的主要特征，說(shuō)明哪種搜索策略用可交換產(chǎn)生式系統(tǒng)比較合適。a）每一條對(duì)D可應(yīng)用的規(guī)則對(duì)于對(duì)D應(yīng)用一條可應(yīng)用規(guī)則后所產(chǎn)生的狀態(tài)描述仍是可應(yīng)用。如果D滿(mǎn)足目標(biāo)條件，則對(duì)D應(yīng)用任何一條可應(yīng)用的規(guī)則所產(chǎn)生的狀態(tài)描述也滿(mǎn)足目標(biāo)條件。對(duì)。應(yīng)用一個(gè)由可應(yīng)用于D的規(guī)則所構(gòu)成的規(guī)則序列所產(chǎn)生的狀態(tài)描述不因序列的次序不同而改變。不可撤回的控制方式比較合適。14、 什么是可分解的產(chǎn)生式系統(tǒng)？試述可分解的產(chǎn)生式系統(tǒng)求解問(wèn)題的一般步驟。能夠把產(chǎn)生式系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)的狀態(tài)描述分解為若干組成部分，產(chǎn)生式規(guī)則可以分別用在各組成部分上，并且整個(gè)系統(tǒng)的終止條件可以用在各組成部分的終止條件表示出來(lái)的產(chǎn)生式系統(tǒng)，稱(chēng)為可分解的產(chǎn)生式系統(tǒng)ProcedureSPLITDATA一初始狀態(tài)描述(Di}-DATA的分解結(jié)果；每個(gè)Di看成是獨(dú)立的狀態(tài)描述until對(duì)所有的Die(Di},Di都滿(mǎn)足終止條件,do:begin在(Di}中選擇一個(gè)不滿(mǎn)足終止條件的D*從(Di}中刪除D*從規(guī)則集合中選出一個(gè)可應(yīng)用于D大的規(guī)則RD一把R應(yīng)用于D*的結(jié)果(di}-D的分解結(jié)果把(di}加入(Di}中end15、 一般的圖搜索過(guò)程ProcedureGRAPHSEARCH1.G—(s},OPEN—(s)..CLOSED—NIL..LOOP:IFOPEN二NIL,THENFAIL..n—FIRST(OPEN),OPEN—TAIL(OPEN),CONS(n,CLOSED)..IFTERM(n),THEN成功結(jié)束(解路徑可通過(guò)追溯G中從n到s的指針獲得)。6.擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)n,令M=(m|m是n的子節(jié)點(diǎn)，且m不是n的祖先｝，G—GUM.(設(shè)置指針，調(diào)整指針)對(duì)于meM,(1)若m?CLOSED,m?OPEN,建立m到n的指針，并CONS(m,OPEN).⑵(a)meOPEN,考慮是否修改m的指針.(b)meCLOSED,考慮是否修改m及在G中后裔的指針。.重排OPEN表中的節(jié)點(diǎn)(按某一任意確定的方式或者根據(jù)探索信息)。.GOLOOP16、 無(wú)信息的圖搜索方法主要有哪兩種？深度優(yōu)先搜索：排列OPEN表中的節(jié)點(diǎn)時(shí)按它們?cè)谒阉鳂?shù)中的深度遞減排序。深度最大的節(jié)點(diǎn)放在表的前面，深度相等的節(jié)點(diǎn)以任意方式排序。寬度優(yōu)先搜索：在排列OPEN表中節(jié)點(diǎn)時(shí)按它們?cè)谒阉鲌D中的深度遞增順序，深度最小的節(jié)點(diǎn)放在表的前面。深度相等的節(jié)點(diǎn)以任意方式排序。17、 什么叫啟發(fā)信息？它是如何使用的？啟發(fā)式信息：用于幫助減少搜索量的與問(wèn)題有關(guān)的信息或知識(shí)。使用啟發(fā)信息的一種重要方法是采用估價(jià)函數(shù)。估價(jià)函數(shù)值低的節(jié)點(diǎn)排在OPEN表的前面。18、 請(qǐng)寫(xiě)出圖搜索過(guò)程的A算法。分別指出A*和AO*算法是否可采納，如果不是，給出可采納的條件。A算法:使用估價(jià)函數(shù)f(n)=g(n)+h(n)排列OPEN表中節(jié)點(diǎn)順序的GRAPHSEARCH算法。A*算法:對(duì)任何節(jié)點(diǎn)n都有h(n)<h*(n)的A算法。如果一個(gè)搜索算法對(duì)于任何具有解路徑的圖都能找到一條最佳路徑，則稱(chēng)此算法為可采納的。A*算法是可采納的(如果解路徑存在，A*一定由于找到最佳解路徑而結(jié)束)。AO*算法是不可采納的。采納的條件：如果一個(gè)AND/OR圖存在解圖，如果對(duì)于圖中所有的節(jié)點(diǎn)。都有好h(n)<h*(n)，并且啟發(fā)函數(shù)滿(mǎn)足單調(diào)限制，則AO*算法必然終止于找到最佳解圖。19、 什么叫A*算法？A*算法的主要性質(zhì)是什么？定理1GRAPHSEARCH對(duì)有限圖必然終止。定理2若存在s到目標(biāo)的解路徑，則算法A*終止前的任何時(shí)刻，OPEN表中總存在一個(gè)節(jié)點(diǎn)n’，n'在從s到目標(biāo)的最佳解路徑上，且滿(mǎn)足f(n’)<f*(s)。定理3若存在解路徑，則A*算法必終止。定理4算法入*是可采納的。(若解路徑存在A」定找到最佳解路徑而終止)。定理5算法A*選擇的任意擴(kuò)展點(diǎn)n都有f(n)<f*(s)o20、 兩個(gè)A*算法如何比較好壞？設(shè)A1和A2是兩個(gè)入*算法，分別使用如下兩個(gè)估價(jià)函數(shù)：f1(n)=g1(n)+h1(n)f2(n)=g2(n)+h2(n)其中，h1(n)和h2(n)是h*(n)的兩個(gè)下界。若對(duì)于所有的非目標(biāo)節(jié)點(diǎn)n，都有h2(n)>h1(n)，則稱(chēng)算法A2比算法A1有較多的信息。21、 影響算法A啟發(fā)能力的三個(gè)重要因素：算法A所找到的解路徑的費(fèi)用。算法A在尋找這條解路徑的過(guò)程中所需要擴(kuò)展的節(jié)點(diǎn)數(shù)。計(jì)算啟發(fā)函數(shù)所需要的計(jì)算量22、 估價(jià)函數(shù)一般定義為f(n)=g(n)+h(n)，指明定義中各部分的含義，并說(shuō)明為什么使用這種定義方式？f(n):表示從起點(diǎn)到目標(biāo)，經(jīng)由節(jié)點(diǎn)n最小費(fèi)用路徑上費(fèi)用的估計(jì)。g(n):已經(jīng)求得的當(dāng)前搜索圖中從初始節(jié)點(diǎn)到當(dāng)前節(jié)點(diǎn)n的最優(yōu)路徑費(fèi)用。h(n):從n到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)路徑費(fèi)用的估計(jì)值。便于找到最佳解路徑。23、 搜索方法的啟發(fā)能力有哪幾種基本的度量方法？滲透度是對(duì)一個(gè)搜索算法的搜索性能的度量，表示搜索集中指向某個(gè)目標(biāo)的程度，而不是在無(wú)關(guān)的方向上徘徊。定義為：P=L/T其中，L是算法發(fā)現(xiàn)的解路徑的長(zhǎng)度，T是算法在尋找這條解路徑期間所產(chǎn)生的節(jié)點(diǎn)(不包括初始節(jié)點(diǎn)，包括目標(biāo)節(jié)點(diǎn))有效分枝系數(shù)就是一棵搜索樹(shù)的平均分枝數(shù).設(shè)搜索樹(shù)的深度是L，算法所產(chǎn)生的總節(jié)點(diǎn)數(shù)為「有效分枝系數(shù)是B,則有B+B2t..+BL=T或B(BL-1)/(B-1)二T24、 試述博弈樹(shù)極大極小過(guò)程。.按寬度優(yōu)先生成0至L層所有節(jié)點(diǎn)。).使用靜態(tài)估值函數(shù)計(jì)算第L層節(jié)點(diǎn)的函數(shù)值。).按極小極大原則計(jì)算各層節(jié)點(diǎn)的倒推值，直到求出初始節(jié)點(diǎn)的倒推值為止。實(shí)現(xiàn)該倒推值的走步就是相對(duì)好的走步25、 敘述a、8剪枝規(guī)則。什么情況下效率最高？(A)(1)a剪枝：如果一個(gè)MIN節(jié)點(diǎn)的8值小于或等于它的某一個(gè)MAX祖先節(jié)點(diǎn)的a值，則剪枝發(fā)生在該MIN節(jié)點(diǎn)之下。(2)8剪枝：如果一個(gè)MAX節(jié)點(diǎn)的a值大于或者等于它的某一個(gè)MIN祖先節(jié)點(diǎn)的8值，則剪枝發(fā)生在該MAX節(jié)點(diǎn)之下。(B)a-8以各節(jié)點(diǎn)最終的返回值的順序產(chǎn)生后繼節(jié)點(diǎn)，即對(duì)MIN節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)先產(chǎn)生具有最小值的后繼，對(duì)MAX節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)先產(chǎn)生具有最大值的后繼(人為安排)。這種情況下，a-8搜索所產(chǎn)生的剪枝數(shù)最多，需要產(chǎn)生的尖端節(jié)點(diǎn)數(shù)最小，效率最高。使用相同存儲(chǔ)空間，搜索深度可擴(kuò)大一倍。26、 邏輯符號(hào)?、-的含義和差別。:蘊(yùn)含符號(hào)，G、H是公式，對(duì)任一解釋I,若I滿(mǎn)足G，則I也滿(mǎn)足H，稱(chēng)G蘊(yùn)含H，記作G?H。-：邏輯連接詞，G-H表示’巖G，則H”。G-H是公式，G?H不是公式，G?H當(dāng)且僅當(dāng)G-H恒真。27、 一階邏輯中，公式是怎樣定義的？—階邏輯中的公式，被遞歸定義如下：1） 原子是公式。2） 若H,G是公式，則（~H）,,（HvG）,（HaG）,（H-G）,（H6）是公式。3） 若G是公式，x是G中的自由變量，則（？x）G,（?x）G是公式。）所有公式都是有限次使用1）-3）生成的符號(hào)串。28、 敘述一階邏輯解釋的定義。一階邏輯解釋中公式G的一個(gè)解釋I,是由非空區(qū)域D和下列對(duì)G中常量符號(hào)、函數(shù)符號(hào)、謂詞符號(hào)的一組指定組成：1）對(duì)每一個(gè)常量符號(hào)，指定D中一個(gè)元素。）對(duì)每個(gè)n元函數(shù)符號(hào)，指定一個(gè)函數(shù)，即指定Dn到D的一個(gè)映射）對(duì)每個(gè)n元謂詞符號(hào)，指定一個(gè)謂詞，即指定Dn到D到{T,F}的一個(gè)映射。21、命題邏輯中，常用哪兩種公式范式？一階邏輯中，常用哪兩種范式？析取范式和合取范式有限個(gè)短語(yǔ)的析取式成為析取范式有限個(gè)子句的合取式成為合取范式前束范式，Skolem范式29、 什么叫子句集的Herbrand域？設(shè)S為子句集，令H0是出現(xiàn)于子句集S的常量符號(hào)集。如果S中無(wú)常量符號(hào)出現(xiàn)，則H0由一個(gè)常量符號(hào)a組成。對(duì)于i=1,2,...,Hi=Hi-1?{所有形如f(t1，…,tn)的項(xiàng)}其中f(t1,...,tn)是出現(xiàn)在S中的所有n元函數(shù)符號(hào)，tjuHi-1,j=1,...,n.稱(chēng)Hi為S的i級(jí)常量集，H8稱(chēng)為S的Herbrand域，簡(jiǎn)稱(chēng)S的H域。30、 在語(yǔ)義上證明子句集恒假時(shí)，僅考慮該子句集的Herbrand解釋是否夠用？為什么？夠用，因?yàn)樽泳浼疭恒假，當(dāng)且僅當(dāng)S被其所有的H解釋弄假。31、 簡(jiǎn)要說(shuō)明子句集S的Herbrand解釋與普通解釋的關(guān)系。子句集S的H解釋是S的普通解釋。S的普通解釋不一定是S的H解釋?zhuān)浩胀ń忉尣皇潜仨毝x在H域上，即使定義在H域上，也不一定是一個(gè)H解釋。任取普通解釋I,依照I,可以按如下方法構(gòu)造S的一個(gè)H解釋I*,使得若S在I下為真則S在I*下也為真32、 在合一算法中，設(shè)W是非空表達(dá)式集合，D是W的差異集合，則當(dāng)D具有怎樣的形式時(shí)，W是不可合一的？若D中無(wú)變量符號(hào)為元素，則W是不可合一的。例.W={P(f(x)),P(g(x))},D={f(x),g(x)}若D中有奇異元素和非奇異元素，則W是不可合一的。W={P(x),P(x,y)},D={。,y}若D中元素有變量符號(hào)x和項(xiàng)t,且x出現(xiàn)在t中，則W是不可合一的。33、 什么是從子句集，推出子句C的歸結(jié)演繹？設(shè)S是子句集。從S推出子句C的一個(gè)歸結(jié)演繹是如下一個(gè)有限子句序列：C1,C2,..,Ck其中Ci或者是S中子句，或者是Cj和Cr的歸結(jié)式(j<=""p=""r<="">稱(chēng)從子句集S演繹出子句C,是指存在一個(gè)從S推出C的演繹34、 在基于規(guī)則正向演繹系統(tǒng)中，規(guī)則和目標(biāo)各要求怎樣的形式？初始狀態(tài)描述：事實(shí)表達(dá)式的AND/OR形轉(zhuǎn)換，與化Skolem范式過(guò)程類(lèi)似F規(guī)則的形式：L-W是正常Skolem化后恢復(fù)成蘊(yùn)涵式，且要求:L是單文字；W是AND/OR形公式