人工智能：如何影響未來職業(yè)及人工智能(部分習(xí)題答案)

PAGEPAGE2人工智能：如何影響未來職業(yè)選擇通訊員寇博畢新醫(yī)生、律師、金融交易員、教授等這些有高門檻的職業(yè)時(shí)至今日一直受到人們的追捧，但隨著人工智能時(shí)代的到來，這些專業(yè)工作也不再是相對安全的避風(fēng)港灣了。智能機(jī)器人能干什么牛津大學(xué)的丹尼爾·薩斯坎德（DanielSusskin）認(rèn)為，由于普通人對專業(yè)領(lǐng)域的知識了解有限，這些職業(yè)才應(yīng)運(yùn)而生。然而，現(xiàn)在科技提供了便利，使得人們在有需要之時(shí)更容易獲得相關(guān)知識。“我們這個(gè)時(shí)代最重要的通用技術(shù)是人工智能，”麻省理工學(xué)院的斯隆商學(xué)院管理學(xué)教席教授埃里克·布林約爾松（ErikBrynjolfsson）和首席研究科學(xué)家安德魯·麥卡菲（AndrewMcAfee）指出，“機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)使機(jī)器不需要人類對所負(fù)擔(dān)任務(wù)作出明確指令，有能力自主提升表現(xiàn)?！睓C(jī)器人學(xué)專家吉爾·普拉特（GillPratt）進(jìn)一步說明，通過“深度學(xué)習(xí)”，機(jī)器人能通過處理海量數(shù)據(jù)來擴(kuò)展它們的能力，形成可以歸納的關(guān)聯(lián)。它們解決復(fù)雜問題的能力會遠(yuǎn)超人類。當(dāng)這一潛能得以實(shí)現(xiàn)時(shí)，這些“會思考的機(jī)器”就能從執(zhí)行具體任務(wù)的生產(chǎn)線大批進(jìn)入經(jīng)濟(jì)的更多領(lǐng)域，扮演更為多樣化的角色。全球網(wǎng)絡(luò)和云端技術(shù)進(jìn)一步加強(qiáng)了協(xié)同效應(yīng)。AI和機(jī)器學(xué)習(xí)搭載云技術(shù)后進(jìn)一步提升和擴(kuò)散，機(jī)器人將所有信息整合到一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，學(xué)習(xí)速度會顯著提高，洞見也幾乎能即時(shí)得到分享。人工智能現(xiàn)在做的事及其最大的進(jìn)步出現(xiàn)在以下兩大領(lǐng)域：感知和認(rèn)知。在第一類中，發(fā)展迅速的技術(shù)如語言識別和圖像識別，前者如我們熟知的Siri、Alexa和谷歌助手都在使用這項(xiàng)功能，后者大名鼎鼎的應(yīng)用如無人駕駛汽車識別行人。第二類重大突破是認(rèn)知和問題解決能力的提升，這方面如網(wǎng)絡(luò)安全公司能利用智能代理檢測惡意代碼和防止洗錢，保險(xiǎn)公司索賠流程自動化，還有利用人工智能技術(shù)輔助銀行信貸決策、進(jìn)行股票交易、優(yōu)化庫存、輔助癌癥診斷、翻譯文本、提升個(gè)性化推薦和在線廣告精準(zhǔn)度，等等。未來的勞動者將被大規(guī)模替代隨著人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的快速進(jìn)步，用途越來越廣泛的機(jī)器人是否將以前所未有的規(guī)模取代勞動者？有專家稱，未來20年，美國幾乎一半的就業(yè)崗位、印度三分之二、中國四分之三的工作崗位都很可能被機(jī)器學(xué)習(xí)所帶來的自動化取代。持樂觀態(tài)度的專家，如麻省理工學(xué)院經(jīng)濟(jì)學(xué)家戴維德認(rèn)為，很多工作之所以產(chǎn)生，正是得益于高效的新機(jī)器的出現(xiàn)。這解釋了為什么20世紀(jì)盡管科技進(jìn)步令人眼花繚亂，美國就業(yè)人口比重仍然上升；也能解釋為什么農(nóng)業(yè)就業(yè)人口占勞動力的比例從40%降至2%，但并未導(dǎo)致普遍失業(yè)。人工智能將為人類提供新的機(jī)會、創(chuàng)造新的體驗(yàn)和職業(yè)。例如，人工智能在解決問題方面能超越人類，但在“發(fā)現(xiàn)問題”方面人類的創(chuàng)造力還是更勝一籌。持悲觀態(tài)度的專家，如機(jī)器人學(xué)專家吉爾·普拉特認(rèn)為，機(jī)器智能的進(jìn)步可能是革命性的而非漸進(jìn)式的。機(jī)器人會以前所未有的規(guī)模替代勞動者。還有專家提出，人與智能機(jī)器人不是替代的關(guān)系，而是會形成新的分工。這種新分工體現(xiàn)在：人利用人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化工作績效；機(jī)器善于解決問題，但不會提問題，不擅長創(chuàng)新，故而在機(jī)器學(xué)習(xí)時(shí)代最有價(jià)值的社會職業(yè)是創(chuàng)新者、科學(xué)家、創(chuàng)作者和其他能夠分析出待解決問題、待發(fā)掘機(jī)會和待探索領(lǐng)域的人才。杜克大學(xué)的密西·卡明斯（MissyCummings）教授指出，我們尚處于摸索如何讓智能系統(tǒng)與人類無縫合作的早期階段，這將促進(jìn)人類與智能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工作共享。人和機(jī)器為實(shí)現(xiàn)共同目標(biāo)進(jìn)行合作，實(shí)現(xiàn)突破。西浦應(yīng)對人工智能挑戰(zhàn)的融合式教育針對探索人工智能時(shí)代新型人才培養(yǎng)模式和研究人與機(jī)器共生時(shí)代的教育這一重要命題，西交利物浦大學(xué)（簡稱西浦）提出了具有前瞻性的西浦方案。西交利物浦大學(xué)執(zhí)行校長席酉民教授指出，智能時(shí)代傳統(tǒng)行業(yè)被取代或改造、新行業(yè)大量涌現(xiàn)，知識獲取不斷便捷，職業(yè)日益碎片化、休閑時(shí)間持續(xù)增多……在此背景下，就高等教育的發(fā)展趨勢而言，當(dāng)下以專業(yè)精英為目標(biāo)的主流培養(yǎng)模式在教學(xué)和專業(yè)融合上急需調(diào)整，傳統(tǒng)行業(yè)的改造和新行業(yè)的涌現(xiàn)需要大量行業(yè)人才，這些人才不僅需要很高的素養(yǎng)和專業(yè)基礎(chǔ)，還應(yīng)具備較深的行業(yè)知識、較強(qiáng)的創(chuàng)業(yè)家和管理能力訓(xùn)練，這種教育從育人模式到學(xué)校形態(tài)都將發(fā)生革命性變化。針對未來社會對人才的需要，西浦開啟融合式教育的探索，它把通識教育、專業(yè)教育、行業(yè)教育和管理教育融合起來，把學(xué)習(xí)、實(shí)習(xí)、在崗訓(xùn)練和創(chuàng)業(yè)融合起來，把學(xué)校、企業(yè)、行業(yè)、社會融合起來，形成一種價(jià)值鏈創(chuàng)造和價(jià)值鏈共享，最后形成學(xué)、研、訓(xùn)、創(chuàng)、產(chǎn)高度融合的新型教育模式，培養(yǎng)引領(lǐng)未來行業(yè)發(fā)展的國際化行業(yè)精英。為了支持融合式教育的開展，西浦還將建設(shè)專門的教育基地，培育融合性的學(xué)習(xí)和教育環(huán)境，探索未來大學(xué)的新形態(tài)。1.什么是人類智能？它有哪些特征或特點(diǎn)？定義：人類所具有的智力和行為能力。特點(diǎn)：主要體現(xiàn)為感知能力、記憶與思維能力、歸納與演繹能力、學(xué)習(xí)能力以及行為能力。2.人工智能是何時(shí)、何地、怎樣誕生的？解：人工智能于1956年夏季在美國Dartmouth大學(xué)誕生。此時(shí)此地舉辦的關(guān)于用機(jī)器模擬人類智能問題的研討會，第一次使用“人工智能”這一術(shù)語，標(biāo)志著人工智能學(xué)科的誕生。3.什么是人工智能？它的研究目標(biāo)是？定義：用機(jī)器模擬人類智能。研究目標(biāo)：用計(jì)算機(jī)模仿人腦思維活動，解決復(fù)雜問題；從實(shí)用的觀點(diǎn)來看，以知識為對象，研究知識的獲取、知識的表示方法和知識的使用。4.人工智能的發(fā)展經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段？解：第一階段：孕育期（1956年以前）；第二階段：人工智能基礎(chǔ)技術(shù)的研究和形成（1956~1970年）；第三階段：發(fā)展和實(shí)用化階段（1971~1980年）；第四階段：知識工程和專家系統(tǒng)（1980年至今）。5.人工智能研究的基本內(nèi)容有哪些？解：知識的獲取、表示和使用。6.人工智能有哪些主要研究領(lǐng)域？解：問題求解、專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識別、自動定論證明、自動程序設(shè)計(jì)、自然語言理解、機(jī)器人學(xué)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和智能檢索等。7.人工智能有哪幾個(gè)主要學(xué)派？各自的特點(diǎn)是什么？主要學(xué)派：符號主義和聯(lián)結(jié)主義。特點(diǎn)：符號主義認(rèn)為人類智能的基本單元是符號，認(rèn)識過程就是符號表示下的符號計(jì)算，從而思維就是符號計(jì)算；聯(lián)結(jié)主義認(rèn)為人類智能的基本單元是神經(jīng)元，認(rèn)識過程是由神經(jīng)元構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞，這種傳遞是并行分布進(jìn)行的。8.人工智能的近期發(fā)展趨勢有哪些？解：專家系統(tǒng)、機(jī)器人學(xué)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和智能檢索。9.什么是以符號處理為核心的方法？它有什么特征？解：通過符號處理來模擬人類求解問題的心理過程。特征：基于數(shù)學(xué)邏輯對知識進(jìn)行表示和推理。11.什么是以網(wǎng)絡(luò)連接為主的連接機(jī)制方法？它有什么特征？解：用硬件模擬人類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)人類智能在機(jī)器上的模擬。特征：研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。1.請寫出用一階謂詞邏輯表示法表示知識的步驟。步驟：（1）定義謂詞及個(gè)體，確定每個(gè)謂詞及個(gè)體的確切含義；（2）根據(jù)所要表達(dá)的事物或概念，為每個(gè)謂詞中的變元賦予特定的值；（3）根據(jù)所要表達(dá)的知識的語義用適當(dāng)?shù)穆?lián)接符號將各個(gè)謂詞聯(lián)接起來，形成謂詞公式。2.設(shè)有下列語句，請用相應(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。解：定義謂詞如下：Like(x,y)：x喜歡y。Club(x)：x是梅花。Human(x)：x是人。Mum(x)：x是菊花。“有的人喜歡梅花”可表達(dá)為：(x)(Human(x)Like(x,Club(x)))“有的人喜歡菊花”可表達(dá)為：(x)(Human(x)Like(x,Mum(x)))“有的人既喜歡梅花又喜歡菊花”可表達(dá)為：(x)(Human(x)Like(x,Club(x))Like(x,Mum(x)))（1）他每天下午都去玩足球。解：定義謂詞如下：PlayFootball(x)：x玩足球。Day(x)：x是某一天。則語句可表達(dá)為：(x)(D(x)PlayFootball(Ta))（2）太原市的夏天既干燥又炎熱。解：定義謂詞如下：Summer(x)：x的夏天。Dry(x)：x是干燥的。Hot(x)：x是炎熱的。則語句可表達(dá)為：Dry(Summer(Taiyuan))Hot(Summer(Taiyuan))（3）所有人都有飯吃。解：定義謂詞如下：Human(x)：x是人。Eat(x)：x有飯吃。則語句可表達(dá)為：(x)(Human(x)Eat(x))（4）喜歡玩籃球的人必喜歡玩排球。解：定義謂詞如下：Like(x,y)：x喜歡y。Human(x)：x是人。則語句可表達(dá)為：(x)((Human(x)Like(x,basketball))Like(x,volleyball))（5）要想出國留學(xué)，必須通過外語考試。解：定義謂詞如下：Abroad(x)：x出國留學(xué)。Pass(x)：x通過外語考試。則語句可表達(dá)為：Abroad(x)Pass(x)、猴子問題：2.7解：根據(jù)謂詞知識表示的步驟求解問題如下：解法一：(1)本問題涉及的常量定義為：猴子：Monkey，箱子：Box，香蕉：Banana，位置：a，b，c(2)定義謂詞如下：SITE(x，y)：表示x在y處；HANG(x，y)：表示x懸掛在y處；ON(x，y)：表示x站在y上；HOLDS(y，w)：表示y手里拿著w。(3)根據(jù)問題的描述將問題的初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)分別用謂詞公式表示如下：問題的初始狀態(tài)表示：SITE(Monkey，a)∧HANG(Banana，b)∧SITE(Box，c)∧~ON(Monkey，Box)∧~HOLDS(Monkey，Banana)問題的目標(biāo)狀態(tài)表示：SITE(Monkey，b)∧~HANG(Banana，b)∧SITE(Box，b)∧ON(Monkey，Box)∧HOLDS(Monkey，Banana)解法二：本問題涉及的常量定義為：猴子：Monkey，箱子：Box，香蕉：Banana，位置：a，b，c定義謂詞如下：SITE(x，y)：表示x在y處；ONBOX(x)：表示x站在箱子頂上；HOLDS(x)：表示x摘到了香蕉。(3)根據(jù)問題的描述將問題的初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)分別用謂詞公式表示如下：問題的初始狀態(tài)表示：SITE(Monkey，a)∧SITE(Box，c)∧~ONBOX(Monkey)∧~HOLDS(Monkey)問題的目標(biāo)狀態(tài)表示：SITE(Box，b)∧SITE(Monkey，b)∧ONBOX(Monkey)∧HOLDS(Monkey)從上述兩種解法可以看出，只要謂詞定義不同，問題的初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)就不同。所以，對于同樣的知識，不同的人的表示結(jié)果可能不同。2.8解：本問題的關(guān)鍵就是制定一組操作，將初始狀態(tài)轉(zhuǎn)換為目標(biāo)狀態(tài)。為了用謂詞公式表示操作，可將操作分為條件(為完成相應(yīng)操作所必須具備的條件)和動作兩部分。條件易于用謂詞公式表示，而動作則可通過執(zhí)行該動作前后的狀態(tài)變化表示出來，即由于動作的執(zhí)行，當(dāng)前狀態(tài)中刪去了某些謂詞公式而又增加一些謂詞公式從而得到了新的狀態(tài)，通過這種不同狀態(tài)中謂詞公式的增、減來描述動作。定義四個(gè)操作的謂詞如下，操作的條件和動作可用謂詞公式的增、刪表示：(1)goto<x，y)：從x處走到y(tǒng)處。條件：SITE(Monkey，x)動作：刪除SITE(Monkey，x)；增加SITE(Monkey，y)(2)pushbox(x，y)：將箱子從x處推到y(tǒng)處。條件：SITE(Monkey，x)∧SITE(Box，x)∧~ONBOX(Monkey)動作：刪除SITE(Monkey，x)，SITE(Box，x)；增加SITE(Monkey，y)，SITE(Box，y)(3)climbbox：爬到箱子頂上。條件：~ONBOX(Monkey)動作：刪除~ONBOX(Monkey)；增加ONBOX(Monkey)(4)grasp：摘下香蕉。條件：~HOLDS(Monkey)∧ONBOX(Monkey)∧SITE(Monkey，b)動作：刪除~HOLDS(Monkey)；增加HOLDS(Monkey)在執(zhí)行某一操作前，先檢查當(dāng)前狀態(tài)是否滿足其前提條件。若滿足，則執(zhí)行該操作。否則，檢查另一操作的條件是否被滿足。檢查的方法就是當(dāng)前的狀態(tài)中是否蘊(yùn)含了操作所要求的條件。在定義了操作謂詞后，就可以給出從初始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)的求解過程。在求解過程中，當(dāng)進(jìn)行條件檢查時(shí)，要進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兞看鷵Q。SITE(Monkey，a)SITE(Box，c)~ONBOX(Monkey)~HOLDS(Monkey)goto(x，y)，用a代x，用c代ySITE(Monkey，c)SITE(Box，c)~ONBOX(Monkey)~HOLDS(Monkey)pushbox(x，y)，用c代x，用b代ySITE(Monkey，b)SITE(Box，b)~ONBOX(Monkey)~HOLDS(Monkey)climbboxSITE(Monkey，b)SITE(Box，b)ONBOX(Monkey)~HOLDS(Monkey)graspSITE(Monkey，b)SITE(Box，b)ONBOX(Monkey)HOLDS(Monkey)2．16.用語義網(wǎng)絡(luò)表示下列知識：（1）所有的鴿子都是鳥；（2）所有的鴿子都有翅膀；（3）信鴿是一種鴿子，它有翅膀。解：本題涉及對象有信鴿、鴿子和鳥。鴿子和信鴿的屬性是有翅膀。鴿子和鳥是ISA關(guān)系，信鴿和鴿子是AKO關(guān)系。根據(jù)分析得到本題的語義網(wǎng)絡(luò)如下：2.17.請對下列命題分別寫出它的語義網(wǎng)絡(luò)：（1）每個(gè)學(xué)生都有多本書。解：根據(jù)題意可得本題的語義網(wǎng)絡(luò)如下：（2）孫老師從2月至7月給計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)講《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》課程。解：根據(jù)題意可得本題的語義網(wǎng)絡(luò)如下：（3）雪地上留下一串串腳印，有的大，有的小，有的深，有的淺。解：根據(jù)題意可得本題的語義網(wǎng)絡(luò)如下：（4）王麗萍是天發(fā)電腦公司的經(jīng)理，她35歲，住在南內(nèi)環(huán)街68號。解：根據(jù)題意可得本題的語義網(wǎng)絡(luò)如下：2.18.請把下列命題用一個(gè)語義網(wǎng)絡(luò)表示出來：（1）豬和羊都是動物；（2）豬和羊都是偶蹄動物和哺乳動物；（3）野豬是豬，但生長在森林中；（4）山羊是羊，且頭上長著角；（5）綿羊是一種羊，它能生產(chǎn)羊毛。解：本題涉及對象有豬、羊、動物、野豬、山羊和綿羊。豬和羊的屬性是偶蹄和哺乳。野豬的屬性是生長在森林中。山羊的屬性是頭上長著角。綿羊的屬性是產(chǎn)羊毛。根據(jù)對象之間的關(guān)系得到本題的語義網(wǎng)絡(luò)如下：2.27有一農(nóng)夫帶一條狼，一只羊和一框青菜與從河的左岸乘船倒右岸，但受到下列條件的限制：(1)船太小，農(nóng)夫每次只能帶一樣?xùn)|西過河；如果沒有農(nóng)夫看管，則狼要吃羊，羊要吃菜。請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)過河方案，使得農(nóng)夫、浪、羊都能不受損失的過河，畫出相應(yīng)的狀態(tài)空間圖。題示：(1)用四元組（農(nóng)夫，狼，羊，菜）表示狀態(tài)，其中每個(gè)元素都為0或1，用0表示在左岸，用1表示在右岸。(2)把每次過河的一種安排作為一種操作，每次過河都必須有農(nóng)夫，因?yàn)橹挥兴梢詣澊＝猓旱谝徊?，定義問題的描述形式用四元組S=（f，w，s，v）表示問題狀態(tài)，其中，f，w，s和v分別表示農(nóng)夫，狼，羊和青菜是否在左岸，它們都可以取1或0，取1表示在左岸，取0表示在右岸。第二步，用所定義的問題狀態(tài)表示方式，把所有可能的問題狀態(tài)表示出來，包括問題的初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)。由于狀態(tài)變量有4個(gè)，每個(gè)狀態(tài)變量都有2種取值，因此有以下16種可能的狀態(tài)：S0=(1,1,1,1)，S1=(1,1,1,0)，S2=(1,1,0,1)，S3=(1,1,0,0)S4=(1,0,1,1)，S5=(1,0,1,0)，S6=(1,0,0,1)，S7=(1,0,0,0)S8=(0,1,1,1)，S9=(0,1,1,0)，S10=(0,1,0,1)，S11=(0,1,0,0)S12=(0,0,1,1)，S13=(0,0,1,0)，S14=(0,0,0,1)，S15=(0,0,0,0)其中，狀態(tài)S3，S6，S7，S8，S9，S12是不合法狀態(tài)，S0和S15分別是初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)。第三步，定義操作，即用于狀態(tài)變換的算符組F由于每次過河船上都必須有農(nóng)夫，且除農(nóng)夫外船上只能載狼，羊和菜中的一種，故算符定義如下：L(i)表示農(nóng)夫從左岸將第i樣?xùn)|西送到右岸（i=1表示狼，i=2表示羊，i=3表示菜，i=0表示船上除農(nóng)夫外不載任何東西）。由于農(nóng)夫必須在船上，故對農(nóng)夫的表示省略。R(i)表示農(nóng)夫從右岸將第i樣?xùn)|西帶到左岸（i=1表示狼，i=2表示羊，i=3表示菜，i=0表示船上除農(nóng)夫外不載任何東西）。同樣，對農(nóng)夫的表示省略。這樣，所定義的算符組F可以有以下8種算符：L(0)，L(1)，L(2)，L(3)R(0)，R(1)，R(2)，R(3)第四步，根據(jù)上述定義的狀態(tài)和操作進(jìn)行求解。該問題求解過程的狀態(tài)空間圖如下：L(2)L(2)(0,1,0,1)(0,1,0,1)R(0)R(0)(1,1,0,1)(1,1,0,1)L(3)L(1)L(3)L(1)(0,1,0,0)(0,0,0,1)(0,1,0,0)(0,0,0,1)R(2)R(2)R(2)R(2)(1,1,1,0)(1,0,1,1)(1,1,1,0)(1,0,1,1)L(2)L(2)L(3)L(3)(0,0,1,0)(0,0,1,0)R(0)R(0)(1,0,1,0)(1,0,1,0)L(2)L(2)(0,0,0,0)(0,0,0,0)3.5什么是謂詞公式？什么是謂詞公式的解釋？設(shè)D＝｛1,2｝，試給出謂詞公式(x)(y)(P(x,y)Q(x,y))的所有解釋，并且對每一種解釋指出該謂詞公式的真值。解：謂詞公式是按照下述五個(gè)規(guī)則由原子公式、連接詞、量詞及圓括號所組成的字符串。(1)原子謂詞公式是合式公式。(2)若A是合式公式，則A也是合式公式。(3)若A和B都是合式公式，則AB、AB、AB、AB也都是合式公式。(4)若A是合式公式，x是任一個(gè)體變元，則(x)A和(x)A也都是合式公式。(5)只有按(1)(4)所得的公式才是合式公式。謂詞公式的解釋：設(shè)D為謂詞公式P的個(gè)體域，若對P中的個(gè)體常量、函數(shù)和謂詞按照如下規(guī)定賦值：(1)為每個(gè)個(gè)體常量指派D中的一個(gè)元素；(2)為每個(gè)n元函數(shù)指派一個(gè)從Dn到D的映射，其中Dn=｛(x1，x2，…，xn)|x1，x2，…，xnD｝(3)為每個(gè)n元謂詞指派一個(gè)從Dn到{F，T}的映射；則這些指派稱為公式P在D上的解釋。下面給出本題的所有解釋：對謂詞指派的真值為：P(1,1)=T，P(1,2)=F，P(2,1)=T，P(2,2)=F，Q(1,1)=T，Q(1,2)=F，Q(2,1)=T，Q(2,2)=F，在此解釋下，x=1時(shí)，P(1,1)Q(1,1)為T，P(1,2)Q(1,2)為T；x=2時(shí)，P(2,1)Q(2,1)為T，P(2,2)Q(2,2)為T。所以在此解釋下，本題謂詞公式的真值為T。對謂詞指派的真值為：P(1,1)=T，P(1,2)=F，P(2,1)=F，P(2,2)=T，Q(1,1)=T，Q(1,2)=F，Q(2,1)=T，Q(2,2)=F，在此解釋下，x=1時(shí)，P(1,1)Q(1,1)為T，P(1,2)Q(1,2)為T；x=2時(shí)，P(2,1)Q(2,1)為T，P(2,2)Q(2,2)為F。所以在此解釋下，本題謂詞公式的真值為T。對謂詞指派的真值為：P(1,1)=F，P(1,2)=T，P(2,1)=T，P(2,2)=F，Q(1,1)=T，Q(1,2)=F，Q(2,1)=T，Q(2,2)=F，在此解釋下，x=1時(shí)，P(1,1)Q(1,1)為T，P(1,2)Q(1,2)為F；x=2時(shí)，P(2,1)Q(2,1)為T，P(2,2)Q(2,2)為T。所以在此解釋下，本題謂詞公式的真值為T。對謂詞指派的真值為：P(1,1)=F，P(1,2)=T，P(2,1)=F，P(2,2)=T，Q(1,1)=T，Q(1,2)=F，Q(2,1)=T，Q(2,2)=F，在此解釋下，x=1時(shí)，P(1,1)Q(1,1)為T，P(1,2)Q(1,2)為F；x=2時(shí)，P(2,1)Q(2,1)為T，P(2,2)Q(2,2)為F。所以在此解釋下，本題謂詞公式的真值為F。對謂詞指派的真值為：P(1,1)=T，P(1,2)=F，P(2,1)=T，P(2,2)=F，Q(1,1)=T，Q(1,2)=F，Q(2,1)=F，Q(2,2)=T，在此解釋下，x=1時(shí)，P(1,1)Q(1,1)為T，P(1,2)Q(1,2)為T；x=2時(shí)，P(2,1)Q(2,1)為F，P(2,2)Q(2,2)為T。所以在此解釋下，本題謂詞公式的真值為T。對謂詞指派的真值為：P(1,1)=T，P(1,2)=F，P(2,1)=T，P(2,2)=F，Q(1,1)=F，Q(1,2)=T，Q(2,1)=T，Q(2,2)=F，在此解釋下，x=1時(shí)，P(1,1)Q(1,1)為F，P(1,2)Q(1,2)為T；x=2時(shí)，P(2,1)Q(2,1)為T，P(2,2)Q(2,2)為T。所以在此解釋下，本題謂詞公式的真值為T。對謂詞指派的真值為：P(1,1)=T，P(1,2)=F，P(2,1)=T，P(2,2)=F，Q(1,1)=F，Q(1,2)=T，Q(2,1)=F，Q(2,2)=T，在此解釋下，x=1時(shí)，P(1,1)Q(1,1)為F，P(1,2)Q(1,2)為T；x=2時(shí)，P(2,1)Q(2,1)為F，P(2,2)Q(2,2)為T。所以在此解釋下，本題謂詞公式的真值為F。對謂詞指派的真值為：P(1,1)=T，P(1,2)=F，P(2,1)=F，P(2,2)=T，Q(1,1)=T，Q(1,2)=F，Q(2,1)=F，Q(2,2)=T，在此解釋下，x=1時(shí)，P(1,1)Q(1,1)為T，P(1,2)Q(1,2)為T；x=2時(shí)，P(2,1)Q(2,1)為T，P(2,2)Q(2,2)為T。所以在此解釋下，本題謂詞公式的真值為T。對謂詞指派的真值為：P(1,1)=T，P(1,2)=F，P(2,1)=F，P(2,2)=T，Q(1,1)=F，Q(1,2)=T，Q(2,1)=T，Q(2,2)=F，在此解釋下，x=1時(shí)，P(1,1)Q(1,1)為F，P(1,2)Q(1,2)為T；x=2時(shí)，P(2,1)Q(2,1)為T，P(2,2)Q(2,2)為F。所以在此解釋下，本題謂詞公式的真值為F。對謂詞指派的真值為：P(1,1)=T，P(1,2)=F，P(2,1)=F，P(2,2)=T，Q(1,1)=F，Q(1,2)=T，Q(2,1)=F，Q(2,2)=T，在此解釋下，x=1時(shí)，P(1,1)Q(1,1)為F，P(1,2)Q(1,2)為T；x=2時(shí)，P(2,1)Q(2,1)為T，P(2,2)Q(2,2)為T。所以在此解釋下，本題謂詞公式的真值為T。對謂詞指派的真值為：P(1,1)=F，P(1,2)=T，P(2,1)=T，P(2,2)=F，Q(1,1)=T，Q(1,2)=F，Q(2,1)=F，Q(2,2)=T，在此解釋下，x=1時(shí)，P(1,1)Q(1,1)為T，P(1,2)Q(1,2)為F；x=2時(shí)，P(2,1)Q(2,1)為F，P(2,2)Q(2,2)為T。所以在此解釋下，本題謂詞公式的真值為F。對謂詞指派的真值為：P(1,1)=F，P(1,2)=T，P(2,1)=T，P(2,2)=F，Q(1,1)=F，Q(1,2)=T，Q(2,1)=T，Q(2,2)=F，在此解釋下，x=1時(shí)，P(1,1)Q(1,1)為T，P(1,2)Q(1,2)為T；x=2時(shí)，P(2,1)Q(2,1)為T，P(2,2)Q(2,2)為T。所以在此解釋下，本題謂詞公式的真值為T。對謂詞指派的真值為：P(1,1)=F，P(1,2)=T，P(2,1)=T，P(2,2)=F，Q(1,1)=F，Q(1,2)=T，Q(2,1)=F，Q(2,2)=T，在此解釋下，x=1時(shí)，P(1,1)Q(1,1)為T，P(1,2)Q(1,2)為T；x=2時(shí)，P(2,1)Q(2,1)為F，P(2,2)Q(2,2)為T。所以在此解釋下，本題謂詞公式的真值為T。對謂詞指派的真值為：P(1,1)=F，P(1,2)=T，P(2,1)=F，P(2,2)=T，Q(1,1)=T，Q(1,2)=F，Q(2,1)=F，Q(2,2)=T，在此解釋下，x=1時(shí)，P(1,1)Q(1,1)為T，P(1,2)Q(1,2)為F；x=2時(shí)，P(2,1)Q(2,1)為T，P(2,2)Q(2,2)為T。所以在此解釋下，本題謂詞公式的真值為T。對謂詞指派的真值為：P(1,1)=F，P(1,2)=T，P(2,1)=F，P(2,2)=T，Q(1,1)=F，Q(1,2)=T，Q(2,1)=T，Q(2,2)=F，在此解釋下，x=1時(shí)，P(1,1)Q(1,1)為T，P(1,2)Q(1,2)為T；x=2時(shí)，P(2,1)Q(2,1)為T，P(2,2)Q(2,2)為F。所以在此解釋下，本題謂詞公式的真值為F。對謂詞指派的真值為：P(1,1)=F，P(1,2)=T，P(2,1)=F，P(2,2)=T，Q(1,1)=F，Q(1,2)=T，Q(2,1)=F，Q(2,2)=T，在此解釋下，x=1時(shí)，P(1,1)Q(1,1)為T，P(1,2)Q(1,2)為T；x=2時(shí)，P(2,1)Q(2,1)為T，P(2,2)Q(2,2)為T。所以在此解釋下，本題謂詞公式的真值為T。3.9判斷以下公式對是否可合一；若可合一，則求出最一般的合一。（1）P(a,b)，P(x,y)解：依據(jù)算法：(1)令W={P(a,b)，P(x,y)}。(2)令0=，W0=W。(3)W0未合一。(4)從左到右找不一致集，得D0={a，x}。(5)取x0=x，t0=a，則1=0{t0/x0}=0{a/x}={a/x}W1=W01={P(a,b)，P(a,y)}(3’(4’(5’2=1{t1/x1}=1{b/y}={a/x}{b/y}={a/x，b/y}W2=W12={P(a,b)，P(a,b)}(3’’)W2已合一，因?yàn)槠渲邪嗤谋磉_(dá)式，這時(shí)（2）P(f(z)),b)，P(y,x)解：依據(jù)算法：(1)令W={P(f(z),b)，P(y,x)}。(2)令0=，W0=W。(3)W0未合一。(4)從左到右找不一致集，得D0={f(z)，y}。(5)取x0=y，t0=f(z)，則1=0{t0/x0}=0{f(z)/y}={f(z)/y}W1=W01={P(f(z),b)，P(f(z),x)}(3’(4’(5’2=1{t1/x1}=1{b/x}={f(z)/y}{b/x}={f(z)/y，b/x}W2=W12={P(f(z),b)，P(f(z),b)}(3’’)W2已合一，因?yàn)槠渲邪嗤谋磉_(dá)式，這時(shí)（3）P(f(x),y)，P(y,f(a))解：依據(jù)算法：(1)令W={P(f(x),y)，P(y,f(a))}。(2)令0=，W0=W。(3)W0未合一。(4)從左到右找不一致集，得D0={f(x)，y}。(5)取x0=y，t0=f(x)，則1=0{t0/x0}=0{f(x)/y}={f(x)/y}W1=W01={P(f(x),f(x))，P(f(x),f(a))}(3’)W1(4’)從左到右找不一致集，得D1={y，f(a)}(5’)取x1=y，t1=f(a)，則2=1{t1/x1}=1{f(a)/y}={f(x)/y}{f(a)/y}={f(x)/y}W2=W12={P(f(x),f(x))，P(f(x),f(a))}(6)算法終止，W的mgu不存在。（4）P(f(y),y,x)，P(x,f(a),f(b))解：依據(jù)算法：(1)令W={P(f(y),y,x)，P(x,f(a),f(b))}。(2)令0=，W0=W。(3)W0未合一。(4)從左到右找不一致集，得D0={f(y)，x}。(5)取x0=x，t0=f(y)，則1=0{t0/x0}=0{f(y)/x}={f(y)/x}W1=W01={P(f(y),y,f(y))，P(f(y),f(a),f(b))}(3’)W1(4’)從左到右找不一致集，得D1={y，f(a)}(5’)取x1=y，t1=f(a)，則2=1{t1/x1}=1{f(a)/y}={f(y)/x}{f(a)/y}={f(f(a))/x,f(a)/y}W2=W12={P(f(f(a)),f(a),f(f(a)))，P(f(f(a)),f(a),f(b))}(6)算法終止，W的mgu不存在。（5）P(x,y)，P(y,x)解：依據(jù)算法：(1)令W={P(x,y)，P(y,x)}。(2)令0=，W0=W。(3)W0未合一。(4)從左到右找不一致集，得D0={x，y}。(5)取x0=x，t0=y，則1=0{t0/x0}=0{y/x}={y/x}W1=W01={P(y,y)，P(y,y)}(3’)W2已合一，因?yàn)槠渲邪嗤谋磉_(dá)式，這時(shí)3.13把下列謂詞公式分別化為相應(yīng)的子句集：（1）(z)(y)(P(z,y)Q(z,y))解：所求子句集為S={P(z,y)，(z,y)}（2）(x)(y)(P(x,y)Q(x,y))解：原式(x)(y)(P(x,y)Q(x,y))所求子句集為S={P(x,y)Q(x,y)}（3）(x)(y)(P(x,y)(Q(x,y)R(x,y)))解：原式(x)(y)(P(x,y)(Q(x,y)R(x,y)))(x)(P(x,f(x))(Q(x,f(x))R(x,f(x))))所求子句集為S={P(x,f(x))(Q(x,f(x))R(x,f(x)))}（4）(x)(y)(z)(P(x,y)Q(x,y)R(x,z))解：原式(x)(y)(z)(P(x,y)Q(x,y)R(x,z))(x)(y)(P(x,y)Q(x,y)R(x,f(x,y)))所求子句集為S={P(x,y)Q(x,y)R(x,f(x,y))}（5）(x)(y)(z)(u)(v)(w)(P(x,y,z,u,v,w)(Q(x,y,z,u,v,w)R(x,z,w)))解：原式(x)(y)(z)(u)(v)(P(x,y,z,u,v,f(z,v))(Q(x,y,z,u,v,f(z,v))R(x,z,f(z,v))))(x)(y)(z)(v)(P(x,y,z,f(z),v,f(z,v))(Q(x,y,z,f(z),v,f(z,v))R(x,z,f(z,v))))(z)(v)(P(a,b,z,f(z),v,f(z,v))(Q(a,b,z,f(z),v,f(z,v))R(a,b,f(z,v))))所求子句集為S={P(a,b,z,f(z),v,f(z,v))，Q(a,b,z,f(z),v,f(z,v))R(a,b,f(z,v))}3.14判斷下列子句集中哪些是不可滿足的：（1）S={PQ,Q,P,P}解：使用歸結(jié)推理：(1)PQ(2)Q(3)P(4)P(3)與(4)歸結(jié)得到NIL，因此S是不可滿足的。（2）S={PQ,PQ,PQ,PQ}解：使用歸結(jié)推理：(1)PQ(2)PQ(3)PQ(4)PQ(1)與(2)歸結(jié)得(5)Q(3)與(5)歸結(jié)得(6)P(4)與(6)歸結(jié)得(7)Q(5)與(7)歸結(jié)得NIL，因此S是不可滿足的。（3）S={P(y)Q(y),P(f(x))R(a)}解：使用歸結(jié)推理：設(shè)C1=P(y)Q(y)，C2=P(f(x))R(a)，選L1=P(y)，L2=P(f(x))，則L1與L2的mgu是={f(x)/y}，C1與C2的二元?dú)w結(jié)式C12=Q(f(x))R(a)，因此S是可滿足的。（4）S={P(x)Q(x),P(y)R(y),P(a),S(a),S(z)R(z)}解：使用歸結(jié)推理：(1)P(x)Q(x)(2)P(y)R(y)(3)P(a)(4)S(a)(5)S(z)R(z)(2)與(3)歸結(jié)得到(6)R(a)(4)與(5)歸結(jié)得到(7)R(a)(6)與(7)歸結(jié)得到NIL，因此S是不可滿足的。（5）S={P(x)Q(y)L(x,y),P(a),R(z)L(a,z),R(b),Q(b)}解：使用歸結(jié)推理：(1)P(x)Q(y)L(x,y)(2)P(a)(3)R(z)L(a,z)(4)R(b)(5)Q(b)(1)與(2)歸結(jié)得到(6)Q(y)L(a,y)(5)與(6)歸結(jié)得到(7)L(a,b)(3)與(4)歸結(jié)得到(8)L(a,b)(7)與(8)歸結(jié)得到NIL，因此S是不可滿足的。（6）S={P(x)Q(f(x),a),P(h(y))Q(f(h(y)),a)P(z)}解：使用歸結(jié)推理：令C1=P(x)Q(f(x),a)，C2=P(h(y))Q(f(h(y)),a)P(z)則C2內(nèi)部的mgu是={h(y)/z}，合一后C2’=P(h(y))選L1=P(x)，L2=P(h(y))則L1與L2的mgu是={h(y)/x}，C1與C2’的二元?dú)w結(jié)式C12=P(h(y))（7）S={P(x)Q(x)R(x),P(y)R(y),Q(a),R(b)}解：使用歸結(jié)推理：(1)P(x)Q(x)R(x)(2)P(y)R(y)(3)Q(a)(4)R(b)(1)與(3)歸結(jié)得到(5)P(a)R(a)(2)與(4)歸結(jié)得到(6)P(b)(5)與(6)歸結(jié)得到(7)R(b)(4)與(7)歸結(jié)得到NIL，因此S是不可滿足的。（8）S={P(x)Q(x),Q(y)R(y),P(z)Q(z),R(u)}解：使用歸結(jié)推理：(1)P(x)Q(x)(2)Q(y)R(y)(3)P(z)Q(z)(4)R(u)(2)與(4)歸結(jié)得到(5)Q(u)(1)與(5)歸結(jié)得到(6)P(u)(3)與(6)歸結(jié)得到(7)Q(u)(5)與(7)歸結(jié)得到NIL，因此S是不可滿足的。4.5類似：設(shè)有如下一組推理規(guī)則:r1:IFE1THENE2(0.6)r2:IFE2ANDE3THENE4(0.7)r3:IFE4THENH(0.8)r4:IFE5THENH(0.9)且已知CF(E1)=0.5,CF(E3)=0.6,CF(E5)=0.7。求CF(H)=?解：(1)先由r1求CF(E2)CF(E2)=0.6×max{0,CF(E1)}=0.6×max{0,0.5}=0.3(2)再由r2求CF(E4)CF(E4)=0.7×max{0,min{CF(E2),CF(E3)}}=0.7×max{0,min{0.3,0.6}}=0.21(3)再由r3求CF1(H)CF1(H)=0.8×max{0,CF(E4)}=0.8×max{0,0.21)}=0.168(4)再由r4求CF2(H)CF2(H)=0.9×max{0,CF(E5)}=0.9×max{0,0.7)}=0.63(5)最后對CF1(H)和CF2(H)進(jìn)行合成，求出CF(H)CF(H)=CF1(H)+CF2(H)+CF1(H)×CF2(H)=0.6924.9

設(shè)有如下推理規(guī)則r1:IFE1THEN(2,0.00001)H1r2:IFE2THEN(100,0.0001)H1r3:IFE3THEN(200,0.001)H2r4:IFH1THEN(50,0.1)H2且已知P(E1)=P(E2)=P(H3)=0.6,P(H1)=0.091,P(H2)=0.01,又由用戶告知：P(E1|S1)=0.84,P(E2|S2)=0.68,P(E3|S3)=0.36請用主觀Bayes方法求P(H2|S1,S2,S3)=?解：(1)由r1計(jì)算O(H1|S1)先把H1的先驗(yàn)概率更新為在E1下的后驗(yàn)概率P(H1|E1)P(H1|E1)=(LS1×P(H1))/((LS1-1)×P(H1)+1)=(2×0.091)/((2-1)×0.091+1)=0.16682由于P(E1|S1)=0.84>P(E1)，使用P(H|S)公式的后半部分，得到在當(dāng)前觀察S1下的后驗(yàn)概率P(H1|S1)和后驗(yàn)幾率O(H1|S1)P(H1|S1)=P(H1)+((P(H1|E1)–P(H1))/(1-P(E1)))×(P(E1|S1)–P(E1))=0.091+(0.16682–0.091)/(1–0.6))×(0.84–0.6)=0.091+0.18955×0.24=0.136492O(H1|S1)=P(H1|S1)/(1-P(H1|S1))=0.15807(2)由r2計(jì)算O(H1|S2)先把H1的先驗(yàn)概率更新為在E2下的后驗(yàn)概率P(H1|E2)P(H1|E2)=(LS2×P(H1))/((LS2-1)×P(H1)+1)=(100×0.091)/((100-1)×0.091+1)=0.90918由于P(E2|S2)=0.68>P(E2)，使用P(H|S)公式的后半部分，得到在當(dāng)前觀察S2下的后驗(yàn)概率P(H1|S2)和后驗(yàn)幾率O(H1|S2)P(H1|S2)=P(H1)+((P(H1|E2)–P(H1))/(1-P(E2)))×(P(E2|S2)–P(E2))=0.091+(0.90918–0.091)/(1–0.6))×(0.68–0.6)=0.25464O(H1|S2)=P(H1|S2)/(1-P(H1|S2))=0.34163(3)計(jì)算O(H1|S1,S2)和P(H1|S1,S2)先將H1的先驗(yàn)概率轉(zhuǎn)換為先驗(yàn)幾率O(H1)=P(H1)/(1-P(H1))=0.091/(1-0.091)=0.10011再根據(jù)合成公式計(jì)算H1的后驗(yàn)幾率O(H1|S1,S2)=(O(H1|S1)/O(H1))×(O(H1|S2)/O(H1))×O(H1)=(0.15807/0.10011)×(0.34163)/0.10011)×0.10011=0.53942再將該后驗(yàn)幾率轉(zhuǎn)換為后驗(yàn)概率P(H1|S1,S2)=O(H1|S1,S2)/(1+O(H1|S1,S2))=0.35040(4)由r3計(jì)算O(H2|S3)先把H2的先驗(yàn)概率更新為在E3下的后驗(yàn)概率P(H2|E3)P(H2|E3)=(LS3×P(H2))/((LS3-1)×P(H2)+1)=(200×0.01)/((200-1)×0.01+1)=0.09569由于P(E3|S3)=0.36<P(E3)，使用P(H|S)公式的前半部分，得到在當(dāng)前觀察S3下的后驗(yàn)概率P(H2|S3)和后驗(yàn)幾率O(H2|S3)P(H2|S3)=P(H2|?E3)+(P(H2)–P(H2|?E3))/P(E3))×P(E3|S3)由當(dāng)E3肯定不存在時(shí)有P(H2|?E3)=LN3×P(H2)/((LN3-1)×P(H2)+1)=0.001×0.01/((0.001-1)×0.01+1)=0.00001因此有P(H2|S3)=P(H2|?E3)+(P(H2)–P(H2|?E3))/P(E3))×P(E3|S3)=0.00001+((0.01-0.00001)/0.6)×0.36=0.00600O(H2|S3)=P(H2|S3)/(1-P(H2|S3))=0.00604(5)由r4計(jì)算O(H2|H1)先把H2的先驗(yàn)概率更新為在H1下的后驗(yàn)概率P(H2|H1)P(H2|H1)=(LS4×P(H2))/((LS4-1)×P(H2)+1)=(50×0.01)/((50-1)×0.01+1)=0.33557由于P(H1|S1,S2)=0.35040>P(H1)，使用P(H|S)公式的后半部分，得到在當(dāng)前觀察S1,S2下H2的后驗(yàn)概