大學(xué)人工智能期末考試題庫

實(shí)用精品文檔/實(shí)用精品文檔實(shí)用精品文檔裝訂線班級(jí)：姓名：裝訂線班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：《人工智能與專家系統(tǒng)》試卷（1）參考答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)問答題（每題5分，共50分）1．人工智能是何時(shí)、何地、怎樣誕生的？（5分）答：人工智能于1956年夏季在美國(guó)達(dá)特茅斯（Dartmouth）大學(xué)誕生。（3分）1956年夏季，美國(guó)的一些從事數(shù)學(xué)、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息論和神經(jīng)學(xué)研究的年輕學(xué)者，匯聚在Dartmouth大學(xué)，舉辦了一次長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)月的學(xué)術(shù)討論會(huì)，認(rèn)真而熱烈地討論了用機(jī)器模擬人類智能的問題。在這次會(huì)議上，第一次使用了“人工智能”這一術(shù)語，以代表有關(guān)機(jī)器智能這一研究方向。這是人類歷史上第一次人工智能研討會(huì)，標(biāo)志著人工智能學(xué)科的誕生，具有十分重要的意義。（2分）2．行為主義是人工智能的主要學(xué)派之一，它的基本觀點(diǎn)是什么？（5分）答：行為主義，又稱進(jìn)化主義或控制論學(xué)派。這種觀點(diǎn)認(rèn)為智能取決于感知和行動(dòng)（所以被稱為行為主義），它不需要知識(shí)、不需要表示、不需要推理。其原理是控制論和感知——?jiǎng)幼餍涂刂葡到y(tǒng)。3．什么是知識(shí)表示？在選擇知識(shí)表示方法時(shí)，應(yīng)該考慮哪幾個(gè)因素？（5分）答：知識(shí)表示是研究用機(jī)器表示知識(shí)的可行性、有效性的般方法，是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與控制結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一體，既考慮知識(shí)的存儲(chǔ)又考慮知識(shí)的使用。知識(shí)表示實(shí)際上就是對(duì)人類知識(shí)的一種描述，以把人類知識(shí)表示成計(jì)算機(jī)能夠處理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對(duì)知識(shí)進(jìn)行表示的過程就是把知識(shí)編碼成某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的過程。（3分）在選擇知識(shí)表示方法時(shí)，應(yīng)該考慮以下幾個(gè)因素：(1)能否充分表示相關(guān)的領(lǐng)域知識(shí)；(2)是否有利于對(duì)知識(shí)的利用；(3)是否便于知識(shí)的組織、維護(hù)和管理；(4)是否便于理解和實(shí)現(xiàn)。（2分）4．框架表示法有什么特點(diǎn)？（5分）答：框架表示法有如下特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)性、繼承性、自然性。（5分）5．何謂產(chǎn)生式系統(tǒng)？它由哪幾部分組成？（5分）答：把一組產(chǎn)生式放在一起，讓它們相互配合，協(xié)同作用，一個(gè)產(chǎn)生式生成的結(jié)論可以供另一個(gè)產(chǎn)生式作為已知事實(shí)使用，以求得問題的解，這樣的系統(tǒng)稱為產(chǎn)生式系統(tǒng)。（2分）產(chǎn)生式系統(tǒng)一般由三個(gè)基本部分組成：規(guī)則庫、綜合數(shù)據(jù)庫和推理機(jī)。（3分）6．產(chǎn)生式系統(tǒng)中，推理機(jī)的推理方式有哪幾種？請(qǐng)分別解釋說明。（5分）答：產(chǎn)生式系統(tǒng)推理機(jī)的推理方式有正向推理、反向推理和雙向推理三種。正向推理：正向推理是從己知事實(shí)出發(fā)，通過規(guī)則庫求得結(jié)果。反向推理：反向推理是從目標(biāo)出發(fā)，反向使用規(guī)則，求證已知的事實(shí)。雙向推理：雙向推理是既自頂向下又自底向上的推理。推理從兩個(gè)方向進(jìn)行，直至在某個(gè)中間界面上兩方向結(jié)果相符便成功結(jié)束；如兩方銜接不上，則推理失敗。7．什么是搜索？有哪兩大類不同的搜索方法？（5分）答：搜索是一種求解問題的方法，是尋找從問題初始事實(shí)最終答案的推理路線的一種過程。在利用這種方法求解問題，要按照一定的策略，從知識(shí)庫中尋找可利用的知識(shí)，從而構(gòu)造一條使問題獲得解決的推理路線。（3分）有兩大類搜索方法，即盲目搜索和啟發(fā)式搜索。（2分）8．什么是盲目搜索？主要有幾種盲目搜索策略？（5分）答：盲目搜索又稱無信息搜索，即在搜索過程中，只按預(yù)先規(guī)定的搜索控制策略進(jìn)行搜索，而沒有任何中間信息來改變這些控制策略。（2分）主要的盲目搜索策略有：寬度優(yōu)先搜索、深度優(yōu)先搜索、有界深度優(yōu)先搜索、代價(jià)樹的寬度優(yōu)先搜索和代價(jià)樹的深度優(yōu)先搜索。（3分）9．證據(jù)傳遞的不確定性指什么？（5分）答：在推理過程中常常有這種情況：一條規(guī)則的結(jié)論又是另一條規(guī)則的前提。這樣，不確定的初始證據(jù)就會(huì)沿著這條推理鏈向下傳遞，其不確定性在傳遞的過程中會(huì)伴隨著規(guī)則的不確定性不斷地放大或縮小。（5分）10．請(qǐng)用一階謂詞邏輯法表示：“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”。（5分）答：定義謂詞及個(gè)體。設(shè)LIKE(x,y)表示：x喜歡y,Meihua表示梅花，Juhua表示菊花。（1分）則：（4分）證明與推理（每題8分，共16分）1.每個(gè)儲(chǔ)蓄的人都是為了獲取利息。求證：對(duì)某個(gè)人來說，如果不能獲取利息，則他就不會(huì)儲(chǔ)蓄。證明：定義謂詞。Save(x)：表示x儲(chǔ)蓄錢；Interest(x)：表示x獲得利息。(2分)將前提和要求證的問題之否定化成子句集:(3分)(1)～Save(x)∨Interest(x)(2)～I(xiàn)nterest(y)(3)Save(y)利用歸結(jié)原理對(duì)上面的子句集中的子句進(jìn)行歸結(jié):(3分)(4)～Save(y)(1)與(2)歸結(jié)，σ＝{y/x}(5)NIL(3)與(4)歸結(jié)證畢。2.任何兄弟都有同一個(gè)父親，John和Peter是兄弟，且John的父親是David，問Peter的父親是誰？（8分）解：定義謂詞。Father(x,y)：x是y的父親；Brother(x,y)：x和y是兄弟。（2分）然后將已知條件和問題用謂詞公式表示出來，并將問題公式的否定與謂詞ANSWER做析取，得到子句集：（3分）(1)～Brother(x,y)∨～Father(z,x)∨Father(z,y)(2)Brother(John,Peter)(3)Father(David,John)(4)～Father(u,Peter)∨ANSWER(u)應(yīng)用歸結(jié)原理進(jìn)行歸結(jié):（3分）(5)～Brother(John,y)∨Father(David,y)(1)與(3)歸結(jié),σ＝｛David/z,John/x｝(6)～Brother(John,Peter)∨ANSWER(David)(4)與(5)歸結(jié),σ＝｛David/u,Peter/y｝(7)ANSWER(David)(2)與(6)歸結(jié)得到了歸結(jié)式ANSWER(David)，答案即在其中，所u=David，即Peter的父親是David。計(jì)算題（8分）1．在MYCIN系統(tǒng)中，有三條推出鏈球菌的規(guī)則，設(shè)其可信度因子分別是CF1=0.21，CF2=0.5，CF3=－0.4，求：結(jié)論H的綜合可信度CF1,2,3(H)。解：首先計(jì)算CF1,2(H)。此時(shí)CF1>0，CF2>0，所以使用組合函數(shù)公式中的第一個(gè)分支，即：CF1,2(H)=CF1+CF2(1－CF1)=0.21+0.5×(1－0.21)=0.605（4分）然后再計(jì)算CF1,2(H)和CF3的組合。因?yàn)镃F3<0，所以應(yīng)該使用組合函數(shù)公式的第三個(gè)分支，即：CF1,2,3(H)＝(CF1,2＋CF3)／(1－min{∣CF1,2∣,∣CF3∣})＝0.34（4分）應(yīng)用題（共26分）1．設(shè)在語義網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的知識(shí)庫中，存有下列事實(shí)的語義網(wǎng)絡(luò)：（8分）山西大學(xué)是一個(gè)學(xué)校，位于太原市，建立時(shí)間是1902年。畫出這一事實(shí)的語義網(wǎng)絡(luò)；（2）假若將要求解的問題是：山西大學(xué)位于哪個(gè)城市？如何利用語義網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行推理求解呢？解：（1）有關(guān)山西大學(xué)的語義網(wǎng)絡(luò)如下：（4分）首先將待求解的間題表示成一個(gè)局部的語義網(wǎng)絡(luò)，如下圖所示：（2分）然后到語義網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的知識(shí)庫中去匹配就會(huì)發(fā)現(xiàn)，與待求問題局部網(wǎng)絡(luò)未知處相匹配的事實(shí)是“太原市”。所以，這個(gè)問題的解就是太原市。（2分）2．求如下圖所示的交通圖中最小費(fèi)用路線，設(shè)出發(fā)地是A城，目的地是E城，邊上的數(shù)字代表交通費(fèi)。（1）畫出本問題的代價(jià)樹；（2）對(duì)代價(jià)樹進(jìn)行廣度優(yōu)先搜索和深度優(yōu)先搜索，得到的路線分別是什么？（8分）解：代價(jià)樹如下：（4分）廣度優(yōu)先搜索得到的路線：A→C→D→E（2分）深度優(yōu)先搜索得到的路線：A→C→D→E（2分）3．一個(gè)專家系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單地判斷一個(gè)城市是不是一個(gè)值得旅游的城市，其知識(shí)庫（CITY庫）中包含17個(gè)事實(shí)和10條規(guī)則（Ri表示第i條規(guī)則，F(xiàn)i表示第i個(gè)事實(shí)）。R1:IF好的城市AND有好的餐館THEN是值得旅游的城市R2:IF是歷史名城THEN是值得旅游的城市R3:IF當(dāng)?shù)厝藷崆楹每虯ND有民俗學(xué)傳統(tǒng)THEN是值得旅游的城市R4:IF有很多古跡AND有茂盛的草木THEN好的城市R5:IF有本地的烹調(diào)傳統(tǒng)THEN有好的餐館R6:IF有法國(guó)餐館THEN有好的餐館R7:IF有意大利餐館THEN有好的餐館RS:IF有很多博物館AND是古老的城市THEN是歷史名城R9:IF是南方國(guó)家AND商業(yè)自由THEN當(dāng)?shù)厝藷崆楹每蚏10:IF有很多公園AND有很多林蔭大道THEN有茂盛的草木（1）在下表中將CITY庫中事實(shí)的屬性填寫完整，屬性為可詢問和不可詢問。CITY庫中的事實(shí)編號(hào)名字屬性F1當(dāng)?shù)厝藷崆楹每筒豢稍儐朏2好的城市不可詢問F3有好的餐館F4商業(yè)自由可詢問F5有很多林蔭大道F6有很多古跡F7有很多博物館可詢問F8有很多公園可詢問F9是南方國(guó)家F10有法國(guó)餐館可詢問F11有意大利餐館可詢問F12有本地的烹調(diào)傳統(tǒng)F13有民俗學(xué)傳統(tǒng)F14有茂盛的草木不可詢問F15是古老的城市可詢問F16是歷史名城F17是值得旅游的城市（2）畫出CITY庫的與/或樹解：（1）不可詢問、可詢問、可詢問、可詢問、可詢問、可詢問、不可詢問、不可詢問（每個(gè)屬性0.5分，共4分）（2）與/或樹如下：（6分）

裝訂線班級(jí)：姓名：裝訂線班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：《人工智能與專家系統(tǒng)》試卷（2）參考答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)問答題（每題5分，共50分）1．什么是人工智能？它的研究目標(biāo)是什么？（5分）答：所謂人工智能，就是用人工的方法在機(jī)器（計(jì)算機(jī)）上實(shí)現(xiàn)的智能；或者說是人們使用機(jī)器模擬人類的智能。由于人工智能是在機(jī)器上實(shí)現(xiàn)的，因此又可稱之為機(jī)器智能。（3分）它的研究目標(biāo)是構(gòu)造可實(shí)現(xiàn)人類智能的智能計(jì)算機(jī)或智能系統(tǒng)。（2分）2．證據(jù)傳遞的不確定性指什么？（5分）答：在推理過程中常常有這種情況：一條規(guī)則的結(jié)論又是另一條規(guī)則的前提。這樣，不確定的初始證據(jù)就會(huì)沿著這條推理鏈向下傳遞，其不確定性在傳遞的過程中會(huì)伴隨著規(guī)則的不確定性不斷地放大或縮小。（5分）3．什么是知識(shí)？知識(shí)有什么特性？什么是知識(shí)表示？（5分）答：有格式的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理、解釋過程會(huì)形成信息，而把有關(guān)的信息關(guān)聯(lián)到一起，經(jīng)過處理過程就形成了知識(shí)。（2分）知識(shí)的特性有：相對(duì)正確性，不確定性，可表示性和可利用性。（1分）知識(shí)表示是研究用機(jī)器表示知識(shí)的可行性、有效性的一般方法，是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與控制結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一體，既考慮知識(shí)的存儲(chǔ)又考慮知識(shí)的使用。（2分）4.請(qǐng)用一階謂詞邏輯法表示“太原市的夏天既干燥又炎熱?！保?分）答：：x市在y季節(jié)氣候處于z狀態(tài)。（1分）則：（4分）5．畫出下列知識(shí)的語義網(wǎng)絡(luò)：“籍貫為湖南的張山在信息學(xué)院讀書，該學(xué)校位于健翔橋附近，該校由計(jì)算機(jī)系、信息系和通信系組成。”（5分）答：語義網(wǎng)絡(luò)如下圖：6.產(chǎn)生式系統(tǒng)中，推理機(jī)的推理方式有哪幾種？在產(chǎn)生式推理過程中，如果發(fā)生策略沖突，如何解決？（5分）答：產(chǎn)生式系統(tǒng)推理機(jī)的推理方式有正向推理、反向推理和雙向推理三種。（3分）在產(chǎn)生式推理過程中，如果發(fā)生規(guī)則沖突，要利用沖突解決策略進(jìn)行啟用規(guī)則的選擇，專一性排序、規(guī)則排序、規(guī)模排序和就近排序是比較常見的沖突解決策略。（2分）7．什么是歸結(jié)控制策略？什么樣的歸結(jié)控制策略是完備的？（5分）答：對(duì)子句集S進(jìn)行歸結(jié)時(shí)，如果采用盲目的、全面的歸結(jié)，其結(jié)果將產(chǎn)生大量的不必要的歸結(jié)式，如果要在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，不但浪費(fèi)計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)空間，而且要浪費(fèi)大量的計(jì)算時(shí)間。為了解決這一問題，研究如何選擇合適的子句進(jìn)行歸結(jié)，以避免多余的、不必要的歸結(jié)式的出現(xiàn)，這就是歸結(jié)控制策略。（3分）歸結(jié)控制策略有完備與不完備之分。如果子句集S是不可滿足的，當(dāng)且僅當(dāng)用某歸結(jié)控制策略能夠歸結(jié)出空子句。則稱該歸結(jié)控制策略為完備的歸結(jié)控制策略。（2分）8．什么是盲目搜索？主要有幾種盲目搜索策略？（5分）答：盲目搜索又稱無信息搜索，即在搜索過程中，只按預(yù)先規(guī)定的搜索控制策略進(jìn)行搜索，而沒有任何中間信息來改變這些控制策略。（2分）主要的盲目搜索策略有：寬度優(yōu)先搜索、深度優(yōu)先搜索、有界深度優(yōu)先搜索、代價(jià)樹的寬度優(yōu)先搜索和代價(jià)樹的深度優(yōu)先搜索。（3分）9．一階謂詞邏輯表示法適于表示什么類型的知識(shí)？它有何特點(diǎn)？（5分）答：一階謂詞邏輯表示法適于表示確定性的知識(shí)。（2分）它具有自然性、精確性、嚴(yán)密性及易實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)。（3分）10．支持集策略對(duì)參加歸結(jié)的子句提出了什么限制？（5分）答：支持集策略要求在每次歸結(jié)時(shí)，親本子句中至少應(yīng)有一個(gè)是由目標(biāo)的否定所得到的子句或者它們的后代。（5分）證明與推理（每題8分，共16分）1.設(shè)公理集：P,(PQ)R,(ST)Q,T用歸結(jié)原理求證：R證明：（1）子句集：（4分） (1)P (2)～P～QR (3)～SQ (4)～TQ (5)T (6)～R（目標(biāo)求反）（2）歸結(jié)：（4分）(7)～P～Q(2,6)(8)～Q (1,7)(9)～T(4,8)(10)nil(5,9)2.已知：IfFidogoeswhereverJohngoesandifJohnisatschool,用歸結(jié)原理求解：WhereisFido?解：（1）化為謂詞公式：（2分），，求證：（2）化為子句集：（2分）～AT(John,x1)∨AT(Fido,x1)AT(John,School)～AT(Fido,x2)（3）修改證明樹：（4分）計(jì)算題（8分）1．已知：Rl:IFA1THENB1CF(B1,A1)=0.8R2:IFA2THENB1CF(B1,A2)=0.5R3:IFB1∧A3THENB2CF(B2,B1∧A3)=0.8設(shè)初始證據(jù)A1,A2,A3的可信度均為1，即CF(A1)=CF(A2)=CF(A3)=1，而對(duì)B1幾乎一無所知。求CF(B1)和CF(B2)（8分）解：①對(duì)知識(shí)R1,R2，分別計(jì)算CF(Bl)。CF1(B1)=CF(B1,A1)×max{0,CF(A1)}=0.8×1=0.8（2分）CF2(B1)=CF(B1,A2)×max{0,CF(A2)}=0.5×1=0.5（2分）②利用合成算法計(jì)算B1的綜合可信度。CF1,2(B1)=CF1(B1)+CF2(B1)－CF1(B1)×CF2(B1)＝0.8+0.5－0.8×0.5＝0.9（2分）③計(jì)算B2的可信度CF(B2)：（2分）CF(B2)＝CF(B2,B1∧A3)×max{0,CF(B1∧A3)}＝CF(B2,B1∧A3)×max{0,min{CF(B1),CF(A3)}}＝0.8×max{0,0.9}＝0.8×0.9＝0.72應(yīng)用題（共26分）1.推銷員旅行問題。設(shè)有5個(gè)相互可直達(dá)的城市A、B、C、D、E，如圖5.23所示，各城市間的交通費(fèi)用已在圖中標(biāo)出。推銷員從城市A出發(fā)，去每個(gè)城市各旅行一次，最后到達(dá)城市E。（1）畫出該問題的代價(jià)樹；（2）請(qǐng)找出一條費(fèi)用最省的旅行路線。解：（1）代價(jià)樹如下圖：（6分）（2）A→C→D→B→E（2分）2．用全局擇優(yōu)搜索法求解重排九宮問題，設(shè)初始狀態(tài)S0和目標(biāo)狀態(tài)Sg如下：估價(jià)函數(shù)定義：f(x)＝d(x)＋h1(x)，其中d(x)表示結(jié)點(diǎn)x的深度，h1(x)表示結(jié)點(diǎn)x中的數(shù)字位置和目標(biāo)結(jié)點(diǎn)中不相同的數(shù)字個(gè)數(shù)。例如：畫出全局擇優(yōu)搜索樹，在每個(gè)結(jié)點(diǎn)旁注明該結(jié)點(diǎn)的f值；（2）給出解題路徑解：全局擇優(yōu)搜索樹如下圖所示：（6分）解題路徑為S0→S1→S2→S3→Sg（2分）3．一個(gè)專家系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單地判斷一個(gè)城市是不是一個(gè)值得旅游的城市，其知識(shí)庫（CITY庫）中包含17個(gè)事實(shí)和10條規(guī)則（Ri表示第i條規(guī)則，F(xiàn)i表示第i個(gè)事實(shí)）。R1:IF好的城市AND有好的餐館THEN是值得旅游的城市R2:IF是歷史名城THEN是值得旅游的城市R3:IF當(dāng)?shù)厝藷崆楹每虯ND有民俗學(xué)傳統(tǒng)THEN是值得旅游的城市R4:IF有很多古跡AND有茂盛的草木THEN好的城市R5:IF有本地的烹調(diào)傳統(tǒng)THEN有好的餐館R6:IF有法國(guó)餐館THEN有好的餐館R7:IF有意大利餐館THEN有好的餐館R8:IF有很多博物館AND是古老的城市THEN是歷史名城R9:IF是南方國(guó)家AND商業(yè)自由THEN當(dāng)?shù)厝藷崆楹每蚏10:IF有很多公園AND有很多林蔭大道THEN有茂盛的草木（1）在下表中將CITY庫中的17個(gè)事實(shí)填完整。（4分）編號(hào)名字F1當(dāng)?shù)厝藷崆楹每虵2F3F4F5有很多林蔭大道F6有很多古跡F7有很多博物館F8有很多公園F9是南方國(guó)家F10F11F12有本地的烹調(diào)傳統(tǒng)F13有民俗學(xué)傳統(tǒng)F14有茂盛的草木F15F16F17（2）畫出CITY庫的依賴圖。（6分）解：（1）好的城市、有好的餐館、商業(yè)自由、有法國(guó)餐館、有意大利餐館、是古老的城市、是歷史名城、是值得旅游的城市。（每個(gè)事實(shí)0.5分，共4分）（2）CITY庫的依賴圖如下：（6分）

裝訂線班級(jí)：裝訂線班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：《人工智能與專家系統(tǒng)》試卷（3）參考答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)問答題（每題5分，共50分）1．何謂產(chǎn)生式系統(tǒng)？它由哪幾部分組成？（5分）答：把一組產(chǎn)生式放在一起，讓它們相互配合，協(xié)同作用，一個(gè)產(chǎn)生式生成的結(jié)論可以供另一個(gè)產(chǎn)生式作為已知事實(shí)使用，以求得問題的解，這樣的系統(tǒng)稱為產(chǎn)生式系統(tǒng)。（2分）產(chǎn)生式系統(tǒng)一般由三個(gè)基本部分組成：規(guī)則庫、綜合數(shù)據(jù)庫和推理機(jī)。（3分）2．什么是人工智能？人工智能有哪幾個(gè)主要學(xué)派？（5分）答：所謂人工智能，就是用人工的方法在機(jī)器（計(jì)算機(jī)）上實(shí)現(xiàn)的智能；或者說是人們使用機(jī)器模擬人類的智能。由于人工智能是在機(jī)器上實(shí)現(xiàn)的，因此又可稱之為機(jī)器智能。（2分）人工智能的主要學(xué)派有：符號(hào)主義、聯(lián)結(jié)主義、行為主義。（3分）3．什么是知識(shí)？什么是知識(shí)表示？（5分）答：有格式的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理、解釋過程會(huì)形成信息，而把有關(guān)的信息關(guān)聯(lián)到一起，經(jīng)過處理過程就形成了知識(shí)。（2分）知識(shí)表示是研究用機(jī)器表示知識(shí)的可行性、有效性的一般方法，是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與控制結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一體，既考慮知識(shí)的存儲(chǔ)又考慮知識(shí)的使用。（3分）4．支持集歸結(jié)策略對(duì)參加歸結(jié)的子句有什么限制？（5分）答：支持集策略要求在每次歸結(jié)時(shí)，親本子句中至少應(yīng)有一個(gè)是由目標(biāo)的否定所得到的子句或者它們的后代。（5分）5．請(qǐng)用一階謂詞邏輯法表示“喜歡玩籃球的人必喜歡玩排球?！保?分）答：表示x喜歡玩y。（1分）（4分）6．產(chǎn)生式系統(tǒng)中，推理機(jī)的推理方式有哪幾種？在產(chǎn)生式推理過程中，如果發(fā)生策略沖突，如何解決？（5分）答：產(chǎn)生式系統(tǒng)推理機(jī)的推理方式有正向推理、反向推理和雙向推理三種。（3分）在產(chǎn)生式推理過程中，如果發(fā)生規(guī)則沖突，要利用沖突解決策略進(jìn)行啟用規(guī)則的選擇，專一性排序、規(guī)則排序、規(guī)模排序和就近排序是比較常見的沖突解決策略。（2分）7．有哪兩大類不同的搜索方法？?jī)烧叩膮^(qū)別是什么？（5分）答：有兩大類搜索方法：盲目搜索和啟發(fā)式搜索。（2分）盲目搜索在搜索過程中，按預(yù)先規(guī)定的搜索控制策略進(jìn)行搜索，而沒有任何中間信息來改變這些控制策略，搜索帶有盲目性，效率不高。而啟發(fā)式搜索在搜索求解過程中，根據(jù)問題本身的特性或搜索過程中產(chǎn)生一些信息來不斷地改變或調(diào)整搜索的方向，使搜索朝著最有希望的方向前進(jìn)，加速問題的求解，并找到最優(yōu)解。啟發(fā)式搜索的求解效率更高，更易于求解復(fù)雜的問題。（3分）8．請(qǐng)解釋框架表示法的結(jié)構(gòu)性、繼承性、自然性。（5分）答：結(jié)構(gòu)性：框架表示法最突出的特點(diǎn)是它善于表達(dá)結(jié)構(gòu)性的知識(shí)，能夠把知識(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系及知識(shí)間的聯(lián)系表示出來，是一種結(jié)構(gòu)化的知識(shí)表示方法。繼承性：在框架網(wǎng)絡(luò)中，下層框架可以繼承上層框架的槽值，也可以進(jìn)行補(bǔ)充和修改。這樣不僅減少了知識(shí)的冗余，而且較好地保證了知識(shí)的一致性。自然性：框架表示法體現(xiàn)了人們?cè)谟^察事物時(shí)的思維活動(dòng)，與人們的認(rèn)識(shí)活動(dòng)是一致的。9．產(chǎn)生式的基本形式是什么？它與謂詞邏輯中的蘊(yùn)含式有什么共同處及不同處？（5分）答：產(chǎn)生式的基本形式是“IFPTHENQ”，其中，P是產(chǎn)生式的前提，用于指出該產(chǎn)生式是否可用的條件；Q是一組結(jié)論或操作，用于指出前提P所指示的條件被滿足時(shí)，應(yīng)該得出的結(jié)論或應(yīng)該執(zhí)行的操作。（2分）產(chǎn)生式基本形式與謂詞邏輯中蘊(yùn)含式的共同之處是具有相同的形式。它們的區(qū)別是：蘊(yùn)含式只能表示精確性知識(shí)，其邏輯值要么為真，要么為假；而產(chǎn)生式不僅可以表示精確性知識(shí)，而且可以表示不精確知識(shí)。（3分）10．用狀態(tài)空間法表示問題時(shí)，什么是問題的解？求解過的本質(zhì)是什么？答：用狀態(tài)空間法表示問題時(shí)，問題的解就是有向圖中從某一節(jié)點(diǎn)（初始狀態(tài)節(jié)點(diǎn)）到另一節(jié)點(diǎn)（目標(biāo)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)）的路徑。（2分）求解過程的本質(zhì)就是對(duì)狀態(tài)空間圖的搜索，即在狀態(tài)空間圖上尋找一條從初始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)的路徑。（3分）證明與推理（每題8分，共16分）1．每個(gè)讀書的人都是為了獲得知識(shí)。證明：對(duì)某個(gè)人來說，若不能獲得知識(shí)，則他就不會(huì)讀書。（8分）證明：定義謂詞。read(x)：表示x讀書；knowledge(x)：表示x獲得知識(shí)。(2分)將前提和要求證的問題之否定化成子句集:(3分)(1)～read(x)∨knowledge(x)(2)～knowledge(y)(3)read(y)利用歸結(jié)原理對(duì)上面的子句集中的子句進(jìn)行歸結(jié):(3分)(4)～read(y)(1)與(2)歸結(jié)，σ＝{y/x}(5)NIL(3)與(4)歸結(jié)證畢。2.已知：如果約翰在哪里菲多就在哪里，并且約翰在學(xué)校里；請(qǐng)用歸結(jié)原理求解：菲多在哪里?（8分）解：（1）化為謂詞公式：（2分）約翰：John，菲多：Fido，學(xué)校：School，，求證：（2）化為子句集：（2分）～AT(John,x1)∨AT(Fido,x1)AT(John,School)～AT(Fido,x2)（3）修改證明樹：（4分）計(jì)算題（8分）1．有三條規(guī)則，設(shè)其可信度因子分別是CF1=0.21，CF2=0.5，CF3=－0.4，求：結(jié)論H的綜合可信度CF1,2,3(H)。解：首先計(jì)算CF1,2(H)。此時(shí)CF1>0，CF2>0，所以使用組合函數(shù)公式中的第一個(gè)分支，即：CF1,2(H)=CF1+CF2(1－CF1)=0.21+0.5×(1－0.21)=0.605（4分）然后再計(jì)算CF1,2(H)和CF3的組合。因?yàn)镃F3<0，所以應(yīng)該使用組合函數(shù)公式的第三個(gè)分支，即：CF1,2,3(H)＝(CF1,2＋CF3)／(1－min{∣CF1,2∣,∣CF3∣})＝0.34（4分）應(yīng)用題（第1、2題各8分，第3題10分，共26分）1．已知在知識(shí)庫中有下列知識(shí)的語義網(wǎng)絡(luò)：“籍貫為湖南的張山在信息學(xué)院讀書，該學(xué)校位于健翔橋附近，該校由計(jì)算機(jī)系、信息系和通信系組成?！保?）畫出該知識(shí)的語義網(wǎng)絡(luò)；（2）若要求解“湖南的張山學(xué)習(xí)的學(xué)校位于什么地方”，如何利用語義網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行推理求解呢？解：（1）語義網(wǎng)絡(luò)如下圖：（4分）（2）首先將待求解的問題表示成一個(gè)局部的語義網(wǎng)絡(luò)，如下圖所示：（2分）然后到語義網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的知識(shí)庫中去匹配就會(huì)發(fā)現(xiàn)，與待求問題局部網(wǎng)絡(luò)未知處相匹配的事實(shí)是“健翔橋”。所以，這個(gè)問題的解就是健翔橋。（2分）2．二階Hanoi塔問題。已知三個(gè)柱子1、2、3和兩個(gè)盤子A、B（A比B小）。初始狀態(tài)A、B在柱1，目標(biāo)狀態(tài)時(shí)A、B在柱3。每次可以移動(dòng)一個(gè)柱子上部的一個(gè)盤子，任何時(shí)候大盤都不能放在小盤之上。（1）畫出其狀態(tài)空間圖；（2）從初始狀態(tài)S0到目標(biāo)狀態(tài)Sg的最短的解路徑長(zhǎng)度是多少？由哪些算符組成？解：（1）設(shè)用SK=(SKA,SKB)表示問題的狀態(tài)，SKA表示盤子A所在的柱號(hào)，SKB表示盤子B所在的柱號(hào)。問題的初始狀態(tài)集合為S=｛S0｝，目標(biāo)狀態(tài)集合為G={S8}。定義算符A(i,j)表示把盤子A從第i號(hào)柱子移到第j號(hào)柱子上的操作；算符B(i,j)表示把盤子B從第i號(hào)柱子移到第j號(hào)柱子上的操作。得到二階Hanoi塔的狀態(tài)空間圖如下：（5分）（2）從初始狀態(tài)S0到目標(biāo)狀態(tài)Sg的最短的解路徑長(zhǎng)度是3；（1分）它由3個(gè)算符組成，這3個(gè)算符是A(1,2)、B(1,3)、A(2,3)。（2分）3．推銷員旅行問題。假設(shè)A、B、C、D和E是五個(gè)城市，推銷員從城市A出發(fā)到達(dá)城市E，走怎樣的路線費(fèi)用最??？五個(gè)城市間的交通圖及五個(gè)城市間的旅行費(fèi)用如下圖所示，圖中的數(shù)字即是旅行費(fèi)。（1）畫出該問題的代價(jià)樹；（2）對(duì)代價(jià)樹進(jìn)行深度優(yōu)先搜索得到的路線是什么？該路線的代價(jià)是多少？（8分）解：代價(jià)樹如下：（4分）進(jìn)行深度優(yōu)先搜索得到的路線是A→B→D→E。（2分）該路線的代價(jià)是17。（2分）

裝訂線班級(jí)：裝訂線班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：《人工智能與專家系統(tǒng)》試卷（4）參考答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)問答題（每題5分，共50分）1．證據(jù)傳遞的不確定性指什么？（5分）答：在推理過程中常常有這種情況：一條規(guī)則的結(jié)論又是另一條規(guī)則的前提。這樣，不確定的初始證據(jù)就會(huì)沿著這條推理鏈向下傳遞，其不確定性在傳遞的過程中會(huì)伴隨著規(guī)則的不確定性不斷地放大或縮小。（5分）2．請(qǐng)寫出“學(xué)生框架”的描述。（5分）答：框架名：＜學(xué)生＞姓名：?jiǎn)挝唬ㄐ蘸兔┠挲g：?jiǎn)挝唬q）性別：范圍（男，女）缺?。校┙】禒顩r：范圍（健康，一般，差）缺省（一般）所在系別：?jiǎn)挝唬ㄏ担I(yè)：范圍（系中所包含的專業(yè)列表）入學(xué)時(shí)間：?jiǎn)挝唬?，月）畢業(yè)時(shí)間：?jiǎn)挝唬?，月）成?jī)：范圍（優(yōu)，良，中，差）缺省（良）是否學(xué)生干部：范圍（是，否）缺?。ǚ瘢?．什么是知識(shí)表示？在選擇知識(shí)表示方法時(shí)，應(yīng)該考慮哪幾個(gè)因素？（5分）答：知識(shí)表示是研究用機(jī)器表示知識(shí)的可行性、有效性的般方法，是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與控制結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一體，既考慮知識(shí)的存儲(chǔ)又考慮知識(shí)的使用。知識(shí)表示實(shí)際上就是對(duì)人類知識(shí)的一種描述，以把人類知識(shí)表示成計(jì)算機(jī)能夠處理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對(duì)知識(shí)進(jìn)行表示的過程就是把知識(shí)編碼成某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的過程。（3分）在選擇知識(shí)表示方法時(shí)，應(yīng)該考慮以下幾個(gè)因素：能否充分表示相關(guān)的領(lǐng)域知識(shí)；是否有利于對(duì)知識(shí)的利用；是否便于知識(shí)的組織、維護(hù)和管理；是否便于理解和實(shí)現(xiàn)。（2分）4．支持集歸結(jié)策略對(duì)參加歸結(jié)的子句有什么限制？（5分）答：支持集策略要求在每次歸結(jié)時(shí)，親本子句中至少應(yīng)有一個(gè)是由目標(biāo)的否定所得到的子句或者它們的后代。（5分）5．請(qǐng)用一階謂詞邏輯法表示“喜歡跳舞的人必喜歡唱歌?！保?分）答：表示x喜歡y；（1分）（4分）6．產(chǎn)生式系統(tǒng)中，推理機(jī)的推理方式有哪幾種？在產(chǎn)生式推理過程中，如果發(fā)生策略沖突，如何解決？（5分）答：產(chǎn)生式系統(tǒng)推理機(jī)的推理方式有正向推理、反向推理和雙向推理三種。在產(chǎn)生式推理過程中，如果發(fā)生規(guī)則沖突，要利用沖突解決策略進(jìn)行啟用規(guī)則的選擇，專一性排序、規(guī)則排序、規(guī)模排序和就近排序是比較常見的沖突解決策略。7．人工智能的研究目標(biāo)是什么？它有哪幾個(gè)主要學(xué)派？（5分）答：人工智能的研究目標(biāo)是構(gòu)造可實(shí)現(xiàn)人類智能的智能計(jì)算機(jī)或智能系統(tǒng)。（2分）人工智能的主要學(xué)派有：符號(hào)主義、聯(lián)結(jié)主義、行為主義。（3分）8．框架表示法的結(jié)構(gòu)性、繼承性各是指什么？（5分）答：結(jié)構(gòu)性：框架表示法最突出的特點(diǎn)是它善于表達(dá)結(jié)構(gòu)性的知識(shí)，能夠把知識(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系及知識(shí)間的聯(lián)系表示出來，是一種結(jié)構(gòu)化的知識(shí)表示方法。繼承性：在框架網(wǎng)絡(luò)中，下層框架可以繼承上層框架的槽值，也可以進(jìn)行補(bǔ)充和修改。這樣不僅減少了知識(shí)的冗余，而且較好地保證了知識(shí)的一致性。9．畫出專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。（5分）答：專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：10.專家系統(tǒng)是人工智能中最激動(dòng)人心的領(lǐng)域之一，取得了豐碩的成果。你認(rèn)為主要原因是什么？（5分）答：主要原因有兩個(gè)：首先，專家系統(tǒng)都是一些家用程序，可以用來完成某一方面的任務(wù)；其次，專家系統(tǒng)的目標(biāo)是可以達(dá)到的，因而激發(fā)了人們開發(fā)專家系統(tǒng)的熱情。（5分）證明與推理（每題8分，共16分）1.設(shè)已知：(1)能閱讀的人是識(shí)字的。(2)海豚不識(shí)字。(3)有些海豚是很聰明的。用歸結(jié)策略證明：有些很聰明的人并不識(shí)字。證明：首先定義謂詞和常量：（2分）Read(x)表示x是能閱讀的；Know(y)表示y是識(shí)字的；Wise(z)表示z是很聰明的；r表示人類，h表示海豚。然后將已知事實(shí)和目標(biāo)的否定用謂詞公式表示出來，并將它們化成子句集：（2分）(1)～Read(r)∨Know(r)(2)～Know(h)(3)Wise(a)(4)～Wise(r)∨Know(r)最后對(duì)以上子句集進(jìn)行歸結(jié)。（4分）(5)Know(a)(3)與(4)歸結(jié)，σ＝｛a/r｝(6)NIL(2)與(5)歸結(jié)，σ＝｛a/h｝從而命題得證。2.已知范真的老師是張先生，范真與李偉是同班同學(xué)。如果X與Y是同班同學(xué)，則X的老師也是Y的老師。請(qǐng)問李偉的老師是誰？解：Teacher(x,y)：x是y的老師；Classmate(x,y)：x和y是同班同學(xué)。（2分）然后將已知條件和問題用謂詞公式表示出來，并將問題公式的否定與謂詞ANSWER做析取，得到子句集：（3分）(1)～Classmate(x,y)∨～Teacher(z,x)∨Teacher(z,y)(2)Classmate(fan,li)(3)Teacher(zhang,fan)(4)～Teacher(u,li)∨ANSWER(u)應(yīng)用歸結(jié)原理進(jìn)行歸結(jié):（3分）(5)～Classmate(fan,y)∨Teacher(zhang,y)(1)與(3)歸結(jié),σ＝｛zhang/z,fan/x｝(6)～Classmate(fan,li)∨ANSWER(zhang)(4)與(5)歸結(jié),σ＝｛zhang/u,li/y｝(7)ANSWER(zhang)(2)與(6)歸結(jié)得到了歸結(jié)式ANSWER(zhang)，答案即在其中，所以u(píng)=zhang，即李偉的老師是計(jì)算題（本大題共1題，共8分）1．有以下三條規(guī)則：IFE1THENH1CF(H1,E1)=0.8IFE2THENH1CF(H1,E2)=0.5IFH1∧E3THENH2CF(H2,H1∧E3)=0.8設(shè)初始證據(jù)E1,E2,E3的可信度均為1，即CF(E1)=CF(E2)=CF(E3)=1，而對(duì)H1幾乎一無所知。求CF(H1)和CF(H2)（8分）解：①對(duì)知識(shí)R1,R2，分別計(jì)算CF(Hl)。CF1(H1)=CF(H1,E1)×max{0,CF(E1)}=0.8×1=0.8（2分）CF2(H1)=CF(H1,E2)×max{0,CF(E2)}=0.5×1=0.5（2分）②利用合成算法計(jì)算H1的綜合可信度。CF1,2(H1)=CF1(H1)+CF2(H1)－CF1(H1)×CF2(H1)＝0.8+0.5－0.8×0.5＝0.9（2分）③計(jì)算H2的可信度CF(H2)：（2分）CF(H2)＝CF(H2,H1∧E3)×max{0,CF(H1∧E3)}＝CF(H2,H1∧E3)×max{0,min{CF(H1),CF(E3)}}＝0.8×max{0,0.9}＝0.8×0.9＝0.72應(yīng)用題（第1、2題各8分，第3題10分，共26分）1．求如下圖所示的交通圖中最小費(fèi)用路線，設(shè)出發(fā)地是A城，目的地是E城，邊上的數(shù)字代表交通費(fèi)。（1）畫出本問題的代價(jià)樹；（2）對(duì)代價(jià)樹進(jìn)行廣度優(yōu)先搜索得到的路線是什么？該路線的代價(jià)是多少？（8分）解：代價(jià)樹如下：（4分）廣度優(yōu)先搜索得到的路線：A→C→D→E（2分）代價(jià)為8（2分）2．畫出植物分類庫BOTANI對(duì)應(yīng)的依賴圖／＊BOTANI＊／Rl．IF開花AND結(jié)籽THEN顯花植物R2．IF顯花植物AND一片葉子THEN單子葉R3．IF顯花植物AND種子裸露THEN松R4．IF顯花植物AND兩片葉子THEN雙子葉R5．IF單子葉AND有根莖THEN鈴蘭R6．IF雙子葉THEN銀蓮花R7．IF單子葉AND無根莖THEN丁香R8．IF有葉子AND開花THEN隱花植物R9．IF隱花植物AND無根THEN苔蘚R10．IF隱花植物AND有根THEN蕨類R11．IF無葉子AND植物THEN菌藻植物R12．IF菌藻植物AND有葉綠素THEN藻類R13．IF菌藻植物AND無葉綠素THEN蘑菇R14．IF無葉子AND無花THEN大腸桿菌解：依賴圖如下：（8分）3．（1）畫出下列知識(shí)的語義網(wǎng)絡(luò)：“籍貫為湖南的張山在信息學(xué)院讀書，該學(xué)校位于健翔橋附近，該校由計(jì)算機(jī)系、信息系和通信系組成。”（2）已知在知識(shí)庫中有上述知識(shí)的語義網(wǎng)絡(luò)，如何利用語義網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行推理求解問題：湖南的張山學(xué)習(xí)的學(xué)校位于什么地方？解：（1）語義網(wǎng)絡(luò)如下圖：（4分）（2）首先將待求解的問題表示成一個(gè)局部的語義網(wǎng)絡(luò)，如下圖所示：（2分）然后到語義網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的知識(shí)庫中去匹配就會(huì)發(fā)現(xiàn)，與待求問題局部網(wǎng)絡(luò)未知處相匹配的事實(shí)是“健翔橋”。所以，這個(gè)問題的解就是健翔橋。（2分）

裝訂線班級(jí)：裝訂線班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：《人工智能與專家系統(tǒng)》試卷（5）參考答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)問答題（每題5分，共50分）1．寫出專家系統(tǒng)的三條優(yōu)點(diǎn)。（5分）答：任寫三條即可。（1）隨叫隨到，方便實(shí)用。專家系統(tǒng)可以一天24小時(shí)地提供服務(wù)。（2）計(jì)算機(jī)專家系統(tǒng)永遠(yuǎn)保持同樣的知識(shí)水平。（3）與人類專家相比，專家系統(tǒng)工作時(shí)始終處于頂峰狀態(tài)，它總能產(chǎn)生最好的建議。（4）計(jì)算機(jī)專家系統(tǒng)沒有個(gè)性，它為所有的用戶提供無差別的服務(wù)。用戶使用專家系統(tǒng)也沒有個(gè)性方面的考慮。（5）專家系統(tǒng)可以復(fù)制，相當(dāng)于產(chǎn)生多個(gè)專家，而人類專家的培養(yǎng)則需要很長(zhǎng)的時(shí)間。2．人工智能的研究目標(biāo)是什么？它有哪幾個(gè)主要學(xué)派？（5分）答：人工智能的研究目標(biāo)是構(gòu)造可實(shí)現(xiàn)人類智能的智能計(jì)算機(jī)或智能系統(tǒng)。（2分）人工智能的主要學(xué)派有：符號(hào)主義、聯(lián)結(jié)主義、行為主義。（3分）3．寫出“教師框架”的描述。（5分）答：框架名：<教師>姓名：?jiǎn)挝唬ㄐ眨┠挲g：?jiǎn)挝唬q）性別：范圍（男，女）默認(rèn)：男職稱：范圍（教授，副教授，講師,助教）默認(rèn)：講師部門：?jiǎn)挝唬ㄏ?，教研室）參加工作時(shí)間：?jiǎn)挝唬辏拢?．用一階謂詞邏輯法表示“常州的冬天既干燥又寒冷?！保?分）答：表示x市在y氣候季節(jié)處于z狀態(tài)。（1分）（4分）5．何謂產(chǎn)生式系統(tǒng)？它由哪幾部分組成？（5分）答：把一組產(chǎn)生式放在一起，讓它們相互配合，協(xié)同作用，一個(gè)產(chǎn)生式生成的結(jié)論可以供另一個(gè)產(chǎn)生式作為已知事實(shí)使用，以求得問題的解，這樣的系統(tǒng)稱為產(chǎn)生式系統(tǒng)。（2分）產(chǎn)生式系統(tǒng)一般由三個(gè)基本部分組成：規(guī)則庫、綜合數(shù)據(jù)庫和推理機(jī)。（3分）6．規(guī)則庫中，概念共享和概念分離各指什么？在哪種情況下，其與／或樹和依賴圖是相一致的？（5分）答：對(duì)系統(tǒng)中的所有事實(shí)，如果在規(guī)則的條件部分只出現(xiàn)一次，則稱這樣的系統(tǒng)是概念分離的，否則就是概念共享的。（4分）在概念分離的情況下，其與／或樹和依賴圖是相一致的。（1分）7．有哪兩大類不同的搜索方法？?jī)烧叩膮^(qū)別是什么？（5分）答：有兩大類搜索方法：盲目搜索和啟發(fā)式搜索。（2分）盲目搜索在搜索過程中，按預(yù)先規(guī)定的搜索控制策略進(jìn)行搜索，而沒有任何中間信息來改變這些控制策略，搜索帶有盲目性，效率不高。而啟發(fā)式搜索在搜索求解過程中，根據(jù)問題本身的特性或搜索過程中產(chǎn)生一些信息來不斷地改變或調(diào)整搜索的方向，使搜索朝著最有希望的方向前進(jìn)，加速問題的求解，并找到最優(yōu)解。啟發(fā)式搜索的求解效率更高，更易于求解復(fù)雜的問題。（3分）8．產(chǎn)生式的基本形式是什么？它與謂詞邏輯中的蘊(yùn)含式有什么共同處及不同處？（5分）答：產(chǎn)生式的基本形式是“IFPTHENQ”，其中，P是產(chǎn)生式的前提，用于指出該產(chǎn)生式是否可用的條件；Q是一組結(jié)論或操作，用于指出前提P所指示的條件被滿足時(shí)，應(yīng)該得出的結(jié)論或應(yīng)該執(zhí)行的操作。（2分）產(chǎn)生式基本形式與謂詞邏輯中蘊(yùn)含式的共同之處是具有相同的形式。它們的區(qū)別是：蘊(yùn)含式只能表示精確性知識(shí)，其邏輯值要么為真，要么為假；而產(chǎn)生式不僅可以表示精確性知識(shí)，而且可以表示不精確知識(shí)。（3分）9．簡(jiǎn)單解釋什么是專家系統(tǒng)，以及專家系統(tǒng)的工作過程。（5分）答：專家系統(tǒng)（ExpertSystem,ES）是一些能模仿人類專家行為的計(jì)算機(jī)程序。它根據(jù)用戶提供的信息進(jìn)行分析判斷，最后發(fā)表對(duì)某一方面問題的意見和建議。（3分）專家系統(tǒng)的工作過程是：當(dāng)用戶咨詢專家系統(tǒng)的時(shí)候，專家系統(tǒng)就基于用戶的問題不斷地向用戶提有關(guān)的問題，它問你答，直到確定一個(gè)與用戶的回答相匹配的目標(biāo)。（2分）10．什么是知識(shí)？什么是知識(shí)表示？（5分）答：有格式的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理、解釋過程會(huì)形成信息，而把有關(guān)的信息關(guān)聯(lián)到一起，經(jīng)過處理過程就形成了知識(shí)。（2分）知識(shí)表示是研究用機(jī)器表示知識(shí)的可行性、有效性的一般方法，是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與控制結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一體，既考慮知識(shí)的存儲(chǔ)又考慮知識(shí)的使用。（3分）證明與推理（每題8分，共16分）1.每個(gè)儲(chǔ)蓄的人都是為了獲取利息。求證：對(duì)某個(gè)人來說，如果不能獲取利息，則他就不會(huì)儲(chǔ)蓄。證明：定義謂詞。Save(x)：表示x儲(chǔ)蓄錢；Interest(x)：表示x獲得利息。(2分)將前提和要求證的問題之否定化成子句集:(3分)(1)～Save(x)∨Interest(x)(2)～I(xiàn)nterest(y)(3)Save(y)利用歸結(jié)原理對(duì)上面的子句集中的子句進(jìn)行歸結(jié):(3分)(4)～Save(y)(1)與(2)歸結(jié)，σ＝{y/x}(5)NIL(3)與(4)歸結(jié)證畢。2.如果小芳在干什么小麗就在干什么，并且小芳在看書。請(qǐng)用歸結(jié)原理求解：小麗在干什么?解：（1）化為謂詞公式：（2分），，求證：（2）化為子句集：（2分）～DO(fang,x1)∨DO(li,x1)DO(fang,reading)～DO(li,x2)（3）修改證明樹：（4分）計(jì)算題（8分）1．已知下列規(guī)則：R1:IFAlTBANB(0.7)R2:IFA2TBANB(0.6)R3:IFA3TBANB(0.4)證據(jù)的可信度為CF(Al)=CF(A2)=CF(A3)=0.5，B的初始可信度未知，計(jì)算B的綜合可信度。（8分）解：(1)由規(guī)則R1、R2、R3，分別計(jì)算CF(B)：（3分）CF1(B)＝CF(B，Al)×max{0,CF(Al)}＝0.7×0.5＝0.35CF2(B)＝CF(B，A2)×max{0,CF(A2)}=0.6×0.5＝0.3CF3(B)＝CF(B，A3)×max{0,CF(A3)}＝0.4×0.5＝0.2(2)計(jì)算B的綜合可信度：CF1,2(B)＝CF1(B)＋CF2(B)－CF1(B)×CF2(B)＝0.35＋0.3－0.35×0.3＝0.545（2分）CF1,2,3(B)＝CF1,2(B)＋CF3(B)－CF1,2(B)×CF3(B)＝0.545＋0.2－0.545×0.2＝0.636（3分）應(yīng)用題（第1、2題各8分，第3題10分，共26分）1．設(shè)在語義網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的知識(shí)庫中，存有下列事實(shí)的語義網(wǎng)絡(luò)：（8分）山西大學(xué)是一個(gè)學(xué)校，位于太原市，建立時(shí)間是1902年。畫出這一事實(shí)的語義網(wǎng)絡(luò)；（2）假若將要求解的問題是：山西大學(xué)位于哪個(gè)城市？如何利用語義網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行推理求解呢？解：（1）有關(guān)山西大學(xué)的語義網(wǎng)絡(luò)如下：（4分）首先將待求解的間題表示成一個(gè)局部的語義網(wǎng)絡(luò)，如下圖所示：（2分）然后到語義網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的知識(shí)庫中去匹配就會(huì)發(fā)現(xiàn)，與待求問題局部網(wǎng)絡(luò)未知處相匹配的事實(shí)是“太原市”。所以，這個(gè)問題的解就是太原市。（2分）2．用全局擇優(yōu)搜索法求解重排九宮問題，設(shè)初始狀態(tài)S0和目標(biāo)狀態(tài)Sg如下：估價(jià)函數(shù)定義：f(x)＝d(x)＋h1(x)，其中d(x)表示結(jié)點(diǎn)x的深度，h1(x)表示結(jié)點(diǎn)x中的數(shù)字位置和目標(biāo)結(jié)點(diǎn)中不相同的數(shù)字個(gè)數(shù)。例如：畫出全局擇優(yōu)搜索樹，在每個(gè)結(jié)點(diǎn)旁注明該結(jié)點(diǎn)的f值；（2）給出解題路徑解：全局擇優(yōu)搜索樹如下圖所示：（6分）解題路徑為S0→S1→S2→S3→Sg（2分）3．一個(gè)專家系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單地判斷一個(gè)城市是不是一個(gè)值得旅游的城市，其知識(shí)庫（CITY庫）中包含10條規(guī)則。R1:IF好的城市AND有好的餐館THEN是值得旅游的城市R2:IF是歷史名城THEN是值得旅游的城市R3:IF當(dāng)?shù)厝藷崆楹每虯ND有民俗學(xué)傳統(tǒng)THEN是值得旅游的城市R4:IF有很多古跡AND有茂盛的草木THEN好的城市R5:IF有本地的烹調(diào)傳統(tǒng)THEN有好的餐館R6:IF有法國(guó)餐館THEN有好的餐館R7:IF有意大利餐館THEN有好的餐館R8:IF有很多博物館AND是古老的城市THEN是歷史名城R9:IF是南方國(guó)家AND商業(yè)自由THEN當(dāng)?shù)厝藷崆楹每蚏10:IF有很多公園AND有很多林蔭大道THEN有茂盛的草木畫出CITY庫的與/或樹。（5分）（2）畫出CITY庫的依賴圖。（5分）解：與/或樹如下：（5分）依賴圖如下：（5分）裝訂線班級(jí)：姓名：裝訂線班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：《人工智能與專家系統(tǒng)》試卷（6）參考答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)問答題（每題5分，共50分）1．何謂產(chǎn)生式系統(tǒng)？它由哪幾部分組成？（5分）答：把一組產(chǎn)生式放在一起，讓它們相互配合，協(xié)同作用，一個(gè)產(chǎn)生式生成的結(jié)論可以供另一個(gè)產(chǎn)生式作為已知事實(shí)使用，以求得問題的解，這樣的系統(tǒng)稱為產(chǎn)生式系統(tǒng)。（2分）產(chǎn)生式系統(tǒng)一般由三個(gè)基本部分組成：規(guī)則庫、綜合數(shù)據(jù)庫和推理機(jī)。（3分）2．簡(jiǎn)單解釋什么是專家系統(tǒng)，以及專家系統(tǒng)的工作過程。（5分）答：專家系統(tǒng)（ExpertSystem,ES）是一些能模仿人類專家行為的計(jì)算機(jī)程序。它根據(jù)用戶提供的信息進(jìn)行分析判斷，最后發(fā)表對(duì)某一方面問題的意見和建議。（3分）專家系統(tǒng)的工作過程是：當(dāng)用戶咨詢專家系統(tǒng)的時(shí)候，專家系統(tǒng)就基于用戶的問題不斷地向用戶提有關(guān)的問題，它問你答，直到確定一個(gè)與用戶的回答相匹配的目標(biāo)。（2分）3．請(qǐng)寫出“教師框架”的描述。（5分）答：框架名：<教師>姓名：?jiǎn)挝唬ㄐ眨┠挲g：?jiǎn)挝唬q）性別：范圍（男，女）默認(rèn)：男職稱：范圍（教授，副教授，講師,助教）默認(rèn)：講師部門：?jiǎn)挝唬ㄏ担萄惺遥﹨⒓庸ぷ鲿r(shí)間：?jiǎn)挝唬?，月?．輸入歸結(jié)策略對(duì)參加歸結(jié)的子句有什么限制？（5分）答：輸入歸結(jié)策略對(duì)參加歸結(jié)的子句有如下限制：參加歸結(jié)的兩個(gè)子句中，必須至少有一個(gè)子句是初始子句集中的子句。5．請(qǐng)用一階謂詞邏輯法表示“喜歡玩籃球的人必喜歡玩排球?！保?分）答：表示x喜歡玩y。（1分）（4分）6．畫出下列事實(shí)的語義網(wǎng)絡(luò)：“山西大學(xué)是一個(gè)學(xué)校，位于太原市，建立時(shí)間是1902年?！保?分）答：語義網(wǎng)絡(luò)如下：（5分）7．有哪兩大類不同的搜索方法？?jī)烧叩膮^(qū)別是什么？（5分）答：有兩大類搜索方法：盲目搜索和啟發(fā)式搜索。（2分）盲目搜索在搜索過程中，按預(yù)先規(guī)定的搜索控制策略進(jìn)行搜索，而沒有任何中間信息來改變這些控制策略，搜索帶有盲目性，效率不高。而啟發(fā)式搜索在搜索求解過程中，根據(jù)問題本身的特性或搜索過程中產(chǎn)生一些信息來不斷地改變或調(diào)整搜索的方向，使搜索朝著最有希望的方向前進(jìn)，加速問題的求解，并找到最優(yōu)解。啟發(fā)式搜索的求解效率更高，更易于求解復(fù)雜的問題。（3分）8．框架表示法的結(jié)構(gòu)性、繼承性各是指什么？（5分）答：結(jié)構(gòu)性：框架表示法最突出的特點(diǎn)是它善于表達(dá)結(jié)構(gòu)性的知識(shí)，能夠把知識(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系及知識(shí)間的聯(lián)系表示出來，是一種結(jié)構(gòu)化的知識(shí)表示方法。繼承性：在框架網(wǎng)絡(luò)中，下層框架可以繼承上層框架的槽值，也可以進(jìn)行補(bǔ)充和修改。這樣不僅減少了知識(shí)的冗余，而且較好地保證了知識(shí)的一致性。9．請(qǐng)寫出專家系統(tǒng)的三條優(yōu)點(diǎn)。（5分）答：任寫三條即可。（1）隨叫隨到，方便實(shí)用。專家系統(tǒng)可以一天24小時(shí)地提供服務(wù)。（2）計(jì)算機(jī)專家系統(tǒng)永遠(yuǎn)保持同樣的知識(shí)水平。（3）與人類專家相比，專家系統(tǒng)工作時(shí)始終處于頂峰狀態(tài)，它總能產(chǎn)生最好的建議。（4）計(jì)算機(jī)專家系統(tǒng)沒有個(gè)性，它為所有的用戶提供無差別的服務(wù)。用戶使用專家系統(tǒng)也沒有個(gè)性方面的考慮。（5）專家系統(tǒng)可以復(fù)制，相當(dāng)于產(chǎn)生多個(gè)專家，而人類專家的培養(yǎng)則需要很長(zhǎng)的時(shí)間。10．用狀態(tài)空間法表示問題時(shí)，什么是問題的解？求解過的本質(zhì)是什么？（5分）答：用狀態(tài)空間法表示問題時(shí)，問題的解就是有向圖中從某一節(jié)點(diǎn)（初始狀態(tài)節(jié)點(diǎn)）到另一節(jié)點(diǎn)（目標(biāo)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)）的路徑。（2分）求解過程的本質(zhì)就是對(duì)狀態(tài)空間圖的搜索，即在狀態(tài)空間圖上尋找一條從初始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)的路徑。（3分）證明與推理（每題8分，共16分）1.小鳳是小龍的妹妹。如果X和Y是兄妹，則X的父親也是Y的父親。如果小龍的父親是東旭，問小鳳的父親是誰？解：定義謂詞。Father(x,y)：x是y的父親；S_B(x,y)：x和y是兄妹。（2分）然后將已知條件和問題用謂詞公式表示出來，并將問題公式的否定與謂詞ANSWER做析取，得到子句集：（3分）(1)～S_B(x,y)∨～Father(z,x)∨Father(z,y)(2)S_B(Long,Feng)(3)Father(Dongxu,Li)(4)～Father(u,Feng)∨ANSWER(u)應(yīng)用歸結(jié)原理進(jìn)行歸結(jié):（3分）(5)～S_B(Long,y)∨Father(Dongxu,y)(1)與(3)歸結(jié),σ＝｛Dongxu/z,Long/x｝(6)～S_B(Long,Feng)∨ANSWER(Dongxu)(4)與(5)歸結(jié),σ＝｛Dongxu/u,Feng/y｝(7)ANSWER(Dongxu)(2)與(6)歸結(jié)得到歸結(jié)式ANSWER(Dongxu)，答案即在其中，所u=Dongxu，即小鳳的父親是Dongxu。2.設(shè)有子句集：S＝{～I(xiàn)(x)∨R(x)，I(a)，～R(y)∨～L(y)，L(a)}對(duì)S用支持集策略歸結(jié)出空子句，畫出歸結(jié)樹。解：歸結(jié)樹如下：（8分）計(jì)算題（8分）1．有規(guī)則如下：IFE1ANDE2ANDE3THENH設(shè)：CF(El)＝0.5，CF(E2)＝0.6，CF(E3)＝0.3，E＝El∧E2∧E3，求：（1）CF(E)；（2）結(jié)論H的可信度CF(H)解：（1）CF(E)＝CF(El∧E2∧E3)＝min{CF(El),CF(E2),CF(E3)}＝min{0.5,0.6,0.3}＝0.3（4分）（2）結(jié)論H的可信度為：CF(H)＝CF(H,E)×CF(E)＝0.7×0.3＝0.21（4分）應(yīng)用題（第1、2題各8分，第3題10分，共26分）1．二階Hanoi塔問題。已知三個(gè)柱子1、2、3和兩個(gè)盤子A、B（A比B?。３跏紶顟B(tài)A、B在柱1，目標(biāo)狀態(tài)時(shí)A、B在柱3。每次可以移動(dòng)一個(gè)柱子上部的一個(gè)盤子，任何時(shí)候大盤都不能放在小盤之上。求其狀態(tài)空間，并畫出狀態(tài)空間圖。解：（1）設(shè)用SK=(SKA,SKB)表示問題的狀態(tài)，SKA表示盤子A所在的柱號(hào)，SKB表示盤子B所在的柱號(hào)。（2分）（2）本問題所有可能的狀態(tài)共有9種，描述如下：S0＝(1,1),S1＝(1,2),S2＝(1,3),S3＝(2,1),S4＝(2,2),S5＝(2,3),S6＝(3,1),S7＝(3,2),S8＝(3,3)問題的初始狀態(tài)集合為S=｛S0｝，目標(biāo)狀態(tài)集合為G={S8}（2分）（3）定義一組算符F。定義算符A(i,j)表示把盤子A從第i號(hào)柱子移到第j號(hào)柱子上的操作；算符B(i,j)表示把盤子B從第i號(hào)柱子移到第j號(hào)柱子上的操作。這樣定義的算符組共有12個(gè)算符，它們分別是：A(1,2)，A(1,3)，A(2,1)，A(2,3)，A(3,1)，A(3,2)B(1,2)，B(1,3)，B(2,1)，B(2,3)，B(3,1)，B(3,2)（2分）至此，該問題的狀態(tài)空間(S,F,G)構(gòu)造完成。這就完成了對(duì)問題的狀態(tài)空間表示。得到二階Hanoi塔的狀態(tài)空間圖如下：（2分）2．推銷員旅行問題。假設(shè)A、B、C、D和E是五個(gè)城市，推銷員從城市A出發(fā)到達(dá)城市E，走怎樣的路線費(fèi)用最省？五個(gè)城市間的交通圖及五個(gè)城市間的旅行費(fèi)用如下圖所示，圖中的數(shù)字即是旅行費(fèi)。（1）畫出該問題的代價(jià)樹；（2）對(duì)代價(jià)樹進(jìn)行廣度優(yōu)先搜索和深度優(yōu)先搜索得到的路線分別是什么？（8分）解：代價(jià)樹如下：（4分）進(jìn)行廣度優(yōu)先搜索得到的路線是A→C→E。（2分）進(jìn)行深度優(yōu)先搜索得到的路線是A→B→D→E。（2分）3．一個(gè)專家系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單地判斷一個(gè)城市是不是一個(gè)值得旅游的城市，其知識(shí)庫（CITY庫）中包含10條規(guī)則。R1:IF好的城市AND有好的餐館THEN是值得旅游的城市R2:IF是歷史名城THEN是值得旅游的城市R3:IF當(dāng)?shù)厝藷崆楹每虯ND有民俗學(xué)傳統(tǒng)THEN是值得旅游的城市R4:IF有很多古跡AND有茂盛的草木THEN好的城市R5:IF有本地的烹調(diào)傳統(tǒng)THEN有好的餐館R6:IF有法國(guó)餐館THEN有好的餐館R7:IF有意大利餐館THEN有好的餐館R8:IF有很多博物館AND是古老的城市THEN是歷史名城R9:IF是南方國(guó)家AND商業(yè)自由THEN當(dāng)?shù)厝藷崆楹每蚏10:IF有很多公園AND有很多林蔭大道THEN有茂盛的草木畫出CITY庫的與/或樹。（2）畫出CITY庫的依賴圖。解：與/或樹如下：（5分）依賴圖如下：（5分）

裝訂線班級(jí)：姓名：裝訂線班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：《人工智能與專家系統(tǒng)》試卷（7）參考答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)問答題（每題5分，共50分）1.請(qǐng)用一階謂詞邏輯法表示：“有的人喜歡米飯，有的人喜歡面條，有的人既喜歡米飯又喜歡面條”。（5分）答：定義謂詞及個(gè)體。設(shè)LIKE(x,y)表示：x喜歡y,Mifan表示米飯，Miantiao表示面條。（2分）則：（3分）2．專家系統(tǒng)規(guī)則庫中，唯一推理和多重推理各指什么？（5分）答：如果對(duì)每一個(gè)事實(shí)，最多存在一條規(guī)則歸結(jié)到該事實(shí)，則這樣的規(guī)則庫就稱為是唯一推理的，否則稱為多重推理的。3．畫出專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。（5分）答：專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：4．支持集歸結(jié)策略對(duì)參加歸結(jié)的子句有什么限制？（5分）答：支持集策略要求在每次歸結(jié)時(shí)，親本子句中至少應(yīng)有一個(gè)是由目標(biāo)的否定所得到的子句或者它們的后代。5．請(qǐng)寫出“教師框架”的描述。（5分）答：框架名：<教師>姓名：?jiǎn)挝唬ㄐ?，名）年齡：?jiǎn)挝唬q）性別：范圍（男，女）默認(rèn)：男職稱：范圍（教授，副教授，講師,助教）默認(rèn)：講師部門：?jiǎn)挝唬ㄏ?，教研室）參加工作時(shí)間：?jiǎn)挝唬?，月?．證據(jù)傳遞的不確定性指什么？（5分）答：在推理過程中常常有這種情況：一條規(guī)則的結(jié)論又是另一條規(guī)則的前提。這樣，不確定的初始證據(jù)就會(huì)沿著這條推理鏈向下傳遞，其不確定性在傳遞的過程中會(huì)伴隨著規(guī)則的不確定性不斷地放大或縮小。7．有哪兩大類不同的搜索方法？?jī)烧叩膮^(qū)別是什么？（5分）答：有兩大類搜索方法：盲目搜索和啟發(fā)式搜索。（2分）盲目搜索在搜索過程中，按預(yù)先規(guī)定的搜索控制策略進(jìn)行搜索，而沒有任何中間信息來改變這些控制策略，搜索帶有盲目性，效率不高。而啟發(fā)式搜索在搜索求解過程中，根據(jù)問題本身的特性或搜索過程中產(chǎn)生一些信息來不斷地改變或調(diào)整搜索的方向，使搜索朝著最有希望的方向前進(jìn)，加速問題的求解，并找到最優(yōu)解。啟發(fā)式搜索的求解效率更高，更易于求解復(fù)雜的問題。（3分）8．請(qǐng)解釋“推理方法”和“推理機(jī)”。（5分）答：推理方法是一種證明在一系列假設(shè)中隱含的結(jié)論的系統(tǒng)化方法。（2分）推理機(jī)是實(shí)現(xiàn)推理方法的一組程序，由它來控制、協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)，并根據(jù)當(dāng)前輸入的數(shù)據(jù)，利用知識(shí)庫中的知識(shí)按一定的推理策略去解決所提出的問題。（3分）9．寬度優(yōu)先搜索與深度優(yōu)先搜索有何不同？（5分）答：深度優(yōu)先搜索與寬度優(yōu)先搜索的區(qū)別在于：在對(duì)節(jié)點(diǎn)n進(jìn)行擴(kuò)展時(shí)，其后繼節(jié)點(diǎn)在OPEN表中的存放位置不同。寬度優(yōu)先搜索是將后繼節(jié)點(diǎn)放入OPEN表的末端，而深度優(yōu)先搜索是將后繼節(jié)點(diǎn)放入OPEN表的前端。即寬度優(yōu)先搜索按照“先擴(kuò)展出的節(jié)點(diǎn)先被考察”的原則進(jìn)行搜索，而深度優(yōu)先搜索則按“后擴(kuò)展出的節(jié)點(diǎn)先被考察”的原則進(jìn)行搜索。寬度優(yōu)先搜索是－種完備搜索，即只要問題有解就一定能夠求出，而深度優(yōu)先搜索是不完備搜索。10．畫出下列事實(shí)的語義網(wǎng)絡(luò)：“山西大學(xué)是一個(gè)學(xué)校，位于太原市，建立時(shí)間是1902年。”（5分）答：語義網(wǎng)絡(luò)如下：證明與推理（每題8分，共16分）1.設(shè)公理集：P,(PQ)R,(ST)Q,T用歸結(jié)原理求證：R證明：（1）子句集：（4分） (1)P (2)～P～QR (3)～SQ (4)～TQ (5)T (6)～R（目標(biāo)求反）（2）歸結(jié)：（4分）(7)～P～Q(2,6)(8)～Q (1,7)(9)～T(4,8)(10)nil(5,9)2.已知范真的老師是張先生，范真與李偉是同班同學(xué)。如果X與Y是同班同學(xué)，則X的老師也是Y的老師。請(qǐng)問李偉的老師是誰？解：Teacher(x,y)：x是y的老師；Classmate(x,y)：x和y是同班同學(xué)。（2分）然后將已知條件和問題用謂詞公式表示出來，并將問題公式的否定與謂詞ANSWER做析取，得到子句集：（3分）(1)～Classmate(x,y)∨～Teacher(z,x)∨Teacher(z,y)(2)Classmate(fan,li)(3)Teacher(zhang,fan)(4)～Teacher(u,li)∨ANSWER(u)應(yīng)用歸結(jié)原理進(jìn)行歸結(jié):（3分）(5)～Classmate(fan,y)∨Teacher(zhang,y)(1)與(3)歸結(jié),σ＝｛zhang/z,fan/x｝(6)～Classmate(fan,li)∨ANSWER(zhang)(4)與(5)歸結(jié),σ＝｛zhang/u,li/y｝(7)ANSWER(zhang)(2)與(6)歸結(jié)得到了歸結(jié)式ANSWER(zhang)，答案即在其中，所以u(píng)=zhang，即李偉的老師是計(jì)算題（8分）1．在專家系統(tǒng)MYCIN中，有一條關(guān)于鏈球菌的規(guī)則如下：IF（a）生物體的染色成革蘭氏陽性，并且（b）生物體的形態(tài)是球形，并且（c）生物體的生長(zhǎng)構(gòu)造是鏈狀THEN這種物體是鏈球菌（0.7）三個(gè)條件可分別用El、E2、E3表示，結(jié)論用H表示，設(shè)：CF(El)＝0.5，CF(E2)＝0.6，CF(E3)＝0.3，E＝El∧E2∧E3，求：（1）CF(E)（2）結(jié)論H的可信度CF(H)解：CF(E)＝CF(El∧E2∧E3)＝min{CF(El),CF(E2),CF(E3)}＝min{0.5,0.6,0.3}＝0.3（4分）（2）結(jié)論H的可信度為：CF(H)＝CF(H,E)×CF(E)＝0.7×0.3＝0.21（4分）應(yīng)用題（第1、2題各8分，第3題10分，共26分）1．求如下圖所示的交通圖中最小費(fèi)用路線，設(shè)出發(fā)地是A城，目的地是E城，邊上的數(shù)字代表交通費(fèi)。（1）畫出本問題的代價(jià)樹；（2）對(duì)代價(jià)樹進(jìn)行深度優(yōu)先搜索得到的路線是什么？該路線的代價(jià)是多少？（8分）解：代價(jià)樹如下：（4分）深度優(yōu)先搜索得到的路線：A→C→D→E（2分）代價(jià)為8（2分）2．畫出植物分類庫BOTANI對(duì)應(yīng)的依賴圖。／＊BOTANI＊／Rl．IF開花AND結(jié)籽THEN顯花植物R2．IF顯花植物AND一片葉子THEN單子葉R3．IF顯花植物AND種子裸露THEN松R4．IF顯花植物AND兩片葉子THEN雙子葉R5．IF單子葉AND有根莖THEN鈴蘭R6．IF雙子葉THEN銀蓮花R7．IF單子葉AND無根莖THEN丁香R8．IF有葉子AND開花THEN隱花植物R9．IF隱花植物AND無根THEN苔蘚R10．IF隱花植物AND有根THEN蕨類R11．IF無葉子AND植物THEN菌藻植物R12．IF菌藻植物AND有葉綠素THEN藻類R13．IF菌藻植物AND無葉綠素THEN蘑菇R14．IF無葉子AND無花THEN大腸桿菌解：依賴圖如下：（8分）3．二階Hanoi塔問題。已知三個(gè)柱子1、2、3和兩個(gè)盤子A、B（A比B小）。初始狀態(tài)A、B在柱1，目標(biāo)狀態(tài)時(shí)A、B在柱3。每次可以移動(dòng)一個(gè)柱子上部的一個(gè)盤子，任何時(shí)候大盤都不能放在小盤之上。求其狀態(tài)空間，并畫出狀態(tài)空間圖。解：（1）設(shè)用SK=(SKA,SKB)表示問題的狀態(tài)，SKA表示盤子A所在的柱號(hào)，SKB表示盤子B所在的柱號(hào)。（2分）（2）本問題所有可能的狀態(tài)共有9種，描述如下：S0＝(1,1),S1＝(1,2),S2＝(1,3),S3＝(2,1),S4＝(2,2),S5＝(2,3),S6＝(3,1),S7＝(3,2),S8＝(3,3)問題的初始狀態(tài)集合為S=｛S0｝，目標(biāo)狀態(tài)集合為G={S8}（2分）（3）定義一組算符F。定義算符A(i,j)表示把盤子A從第i號(hào)柱子移到第j號(hào)柱子上的操作；算符B(i,j)表示把盤子B從第i號(hào)柱子移到第j號(hào)柱子上的操作。這樣定義的算符組共有12個(gè)算符，它們分別是：A(1,2)，A(1,3)，A(2,1)，A(2,3)，A(3,1)，A(3,2)B(1,2)，B(1,3)，B(2,1)，B(2,3)，B(3,1)，B(3,2)（2分）至此，該問題的狀態(tài)空間(S,F,G)構(gòu)造完成。這就完成了對(duì)問題的狀態(tài)空間表示。得到二階Hanoi塔的狀態(tài)空間圖如下：（4分）

裝訂線班級(jí)：姓名：裝訂線班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：《人工智能與專家系統(tǒng)》試卷（8）參考答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)問答題（每題5分，共50分）1．產(chǎn)生式系統(tǒng)中，推理機(jī)的推理方式有哪幾種？在產(chǎn)生式推理過程中，如果發(fā)生策略沖突，如何解決？（5分）答：產(chǎn)生式系統(tǒng)推理機(jī)的推理方式有正向推理、反向推理和雙向推理三種。（3分）在產(chǎn)生式推理過程中，如果發(fā)生規(guī)則沖突，要利用沖突解決策略進(jìn)行啟用規(guī)則的選擇，專一性排序、規(guī)則排序、規(guī)模排序和就近排序是比較常見的沖突解決策略。（2分）2．證據(jù)傳遞的不確定性指什么？（5分）答：在推理過程中常常有這種情況：一條規(guī)則的結(jié)論又是另一條規(guī)則的前提。這樣，不確定的初始證據(jù)就會(huì)沿著這條推理鏈向下傳遞，其不確定性在傳遞的過程中會(huì)伴隨著規(guī)則的不確定性不斷地放大或縮小。（5分）3．用一階謂詞邏輯法表示：“有的人喜歡鋼琴，有的人喜歡提琴，有的人既喜歡鋼琴又喜歡提琴”。答：定義謂詞及個(gè)體。設(shè)LIKE(x,y)表示：x喜歡y,Gangqin表示鋼琴，Tiqin表示提琴。（2分）則：（3分）4．輸入歸結(jié)策略對(duì)參加歸結(jié)的子句有什么限制？（5分）答：輸入歸結(jié)策略對(duì)參加歸結(jié)的子句有如下限制：參加歸結(jié)的兩個(gè)子句中，必須至少有一個(gè)子句是初始子句集中的子句。5．什么是知識(shí)表示？在選擇知識(shí)表示方法時(shí)，應(yīng)該考慮哪幾個(gè)因素？（5分）答：知識(shí)表示是研究用機(jī)器表示知識(shí)的可行性、有效性的般方法，是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與控制結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一體，既考慮知識(shí)的存儲(chǔ)又考慮知識(shí)的使用。知識(shí)表示實(shí)際上就是對(duì)人類知識(shí)的一種描述，以把人類知識(shí)表示成計(jì)算機(jī)能夠處理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對(duì)知識(shí)進(jìn)行表示的過程就是把知識(shí)編碼成某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的過程。（3分）在選擇知識(shí)表示方法時(shí)，應(yīng)該考慮以下幾個(gè)因素：(1)能否充分表示相關(guān)的領(lǐng)域知識(shí)；(2)是否有利于對(duì)知識(shí)的利用；(3)是否便于知識(shí)的組織、維護(hù)和管理；(4)是否便于理解和實(shí)現(xiàn)。（2分）6．人工智能是何時(shí)、何地、怎樣誕生的？（5分）答：人工智能于1956年夏季在美國(guó)達(dá)特茅斯（Dartmouth）大學(xué)誕生。（3分）1956年夏季，美國(guó)的一些從事數(shù)學(xué)、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息論和神經(jīng)學(xué)研究的年輕學(xué)者，匯聚在Dartmouth大學(xué)，舉辦了一次長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)月的學(xué)術(shù)討論會(huì)，認(rèn)真而熱烈地討論了用機(jī)器模擬人類智能的問題。在這次會(huì)議上，第一次使用了“人工智能”這一術(shù)語，以代表有關(guān)機(jī)器智能這一研究方向。這是人類歷史上第一次人工智能研討會(huì)，標(biāo)志著人工智能學(xué)科的誕生，具有十分重要的意義。（2分）7．什么是盲目搜索？主要有幾種盲目搜索策略？（5分）答：盲目搜索又稱無信息搜索，即在搜索過程中，只按預(yù)先規(guī)定的搜索控制策略進(jìn)行搜索，而沒有任何中間信息來改變這些控制策略。（2分）主要的盲目搜索策略有：寬度優(yōu)先搜索、深度優(yōu)先搜索、有界深度優(yōu)先搜索、代價(jià)樹的寬度優(yōu)先搜索和代價(jià)樹的深度優(yōu)先搜索。（3分）8．請(qǐng)寫出“本科生框架”的描述。（5分）答：框架名：＜學(xué)生＞姓名：?jiǎn)挝唬ㄐ蘸兔┠挲g：?jiǎn)挝唬q）性別：范圍（男，女）缺?。校┙】禒顩r：范圍（健康，一般，差）缺?。ㄒ话悖┧谙祫e：?jiǎn)挝唬ㄏ担I(yè)：范圍（系中所包含的專業(yè)列表）入學(xué)時(shí)間：?jiǎn)挝唬辏拢┊厴I(yè)時(shí)間：?jiǎn)挝唬?，月）成?jī)：范圍（優(yōu)，良，中，差）缺?。迹┦欠駥W(xué)生干部：范圍（是，否）缺?。ǚ瘢?．產(chǎn)生式的基本形式是什么？它與謂詞邏輯中的蘊(yùn)含式有什么共同處及不同處？（5分）答：產(chǎn)生式的基本形式是“IFPTHENQ”，其中，P是產(chǎn)生式的前提，用于指出該產(chǎn)生式是否可用的條件；Q是一組結(jié)論或操作，用于指出前提P所指示的條件被滿足時(shí)，應(yīng)該得出的結(jié)論或應(yīng)該執(zhí)行的操作。（2分）產(chǎn)生式基本形式與謂詞邏輯中蘊(yùn)含式的共同之處是具有相同的形式。它們的區(qū)別是：蘊(yùn)含式只能表示精確性知識(shí)，其邏輯值要么為真，要么為假；而產(chǎn)生式不僅可以表示精確性知識(shí)，而且可以表示不精確知識(shí)。（3分）10．專家系統(tǒng)規(guī)則庫中，唯一推理和多重推理各指什么？（5分）答：如果對(duì)每一個(gè)事實(shí)，最多存在一條規(guī)則歸結(jié)到該事實(shí)，則這樣的規(guī)則庫就稱為是唯一推理的，否則稱為多重推理的。證明與推理（每題8分，共16分）1.已知：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。用歸結(jié)策略證明：有些很聰明的人并不識(shí)