人工智能復習資料

人工智能復習資料什么是人工智能？它研究的目標是什么？從能力的角度：人工智能是指用人工的方法在機器（計算機）上實現(xiàn)的智能。從學科的角度：人工智能是一門研究如何構(gòu)造智能機器或智能系統(tǒng)，去模擬、延伸和擴展人類智能的學科。目標：1）對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。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？機器思維、機器學習、機器感知、機器行為計算智能、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，自動程序設(shè)計，專家系統(tǒng)，機器學習，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，機器人學（星際探索機器人），模式識別（手寫識別，汽車牌照識別，指紋識別），機器視覺（機器裝配，衛(wèi)星圖像處理），智能控制，智能檢索，智能調(diào)度與指揮（汽車運輸高度，列車編組指揮），系統(tǒng)與語言工具新的研究熱點：分布式人工智能與Agent,計算智能與進化計算，數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)（超市市場商品數(shù)據(jù)分析），人工生命人工智能有未來發(fā)展有哪些值得思考和關(guān)注的重要問題？.多學科交叉研究.分布智能與社會智能研究3.集成智能研究4.智能網(wǎng)絡(luò)研究.認知計算與情感計算研究6.智能系統(tǒng)與智能服務(wù).2什么是知識表示？知識表示有哪些要求？知識表示是對知識的描述，即用一組符號把知識編碼成計算機可以接受的某種結(jié)構(gòu)。要求：1）表示能力。2）可利用性。3）可組織性與可維護性。4）可理解性與可實現(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)域知識使推理過程盡快達到目標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：一個陳述句稱為一個斷言.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口2.7什么是論域？什么是謂詞？由所討論對象的全體構(gòu)成的集合。也稱為個體域，論域中的元素稱為個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，表示個體的性質(zhì)、狀態(tài)或個體之間的關(guān)系；某1,某2,…，某n是個體，即命題的主語，表示獨立存在的事物或口概念。2.8什么是自由變元？什么是約束變元？轄域：指位于量詞后面的單個謂詞或者用括弧括起來的合式公式約束變元：轄域內(nèi)與量詞中同名的變元稱為約束變元自由變元：不受約束的變元稱為自由變元2.15何謂語義網(wǎng)絡(luò)？它有哪些基本語義關(guān)系？1)實例關(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，…口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)檢查知識庫中是否有可用知識，若有，形成當前可用知識集，執(zhí)行下一步；否則轉(zhuǎn)(5)。(4)按照某種沖突消解策略，從當前可用知識集中選出一條規(guī)則進行推理，并將推出的新事實加入綜合數(shù)據(jù)庫種，然后轉(zhuǎn)(2)。(5)詢問用戶是否可以進一步補充新的事實，若可補充，則將補充的新事實加入綜合數(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？從某個假設(shè)目標出發(fā)，逆向使用規(guī)則的推理方法，亦稱為目標驅(qū)動推理或逆向鏈推理。(1)將要求證的目標(稱為假設(shè))構(gòu)成一個假設(shè)集；(2)從假設(shè)集中選出一個假設(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，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)是否可由知識庫的某個知識導出，若不能由某個知識導出，則詢問用戶該假設(shè)是否為可由用戶證實的原始事實，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)；若能由某個知識導出，則執(zhí)行下一步；(4)將知識庫中可以導出該假設(shè)的所有知識構(gòu)成一個可用知識集；(5)檢查可用知識集是否為空，若是，失敗退出；否則執(zhí)行下一步；(6)按沖突消解策略從可用知識集中取出一個知識，繼續(xù)；(7)將該知識的前提中的每個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出發(fā)，直接運用經(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“(2)減少否定符號的轄域⑶對變元標準化(4)化為前束范式(5)消去存在量詞(6)化為Skolem標準形⑺消去全稱量詞(8)消去合取詞⑼更換變量名稱什么是搜索？有哪兩大類不同的搜素方法？根據(jù)問題的實際情況，不斷尋找可利用知識，從而構(gòu)造一條代價最小的推理路線，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。什么是狀態(tài)空間？用狀態(tài)空間表示問題時，什么是問題的解？用來描述一個問題的全部狀態(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；6為目標狀態(tài)的集合?？谟沙跏紶顟B(tài)到目標狀態(tài)所使用的算符序列就是該問題的一個解。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？什么是解數(shù)？把一個原問題分解為若干個子問題可用一個“與樹”來表示。把一個原問題變換為若干個子問題可用一個“或樹”來表示。如果一個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“與/或樹”來表示。在與/或樹中，滿足以下三個條件之一的節(jié)點為可解節(jié)點：①任何終止節(jié)點都是可解節(jié)點。②對“或”節(jié)點，當其子節(jié)點中至少有一個為可解節(jié)點時，則該或節(jié)點就是可解節(jié)點。③對“與”節(jié)點，只有當其子節(jié)點全部為可解節(jié)點時，該與節(jié)點才是可解節(jié)點。由可解節(jié)點構(gòu)成，并且由這些可解節(jié)點可以推出初始節(jié)點(它對應(yīng)著原始問題)為可解節(jié)點的子樹為解樹。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)點排序不同。在深度優(yōu)先搜索算法中，最后進人Open表的節(jié)點總是排在最前面，即后生成的節(jié)點先擴展。其具體算法描述和例子省略。3.10何謂估價函數(shù)？在估價函數(shù)中g(shù)(n)和h(n)各起什么作用？口用來估計節(jié)點重要性，定義為從初始節(jié)點S0出發(fā)，約束經(jīng)過節(jié)點n到達目標節(jié)點Sg的所有路徑中最小路徑代價的估計值。一般形式：f(n)=g(n)+h(n)其中，g(n)是從初始節(jié)點S0到節(jié)點n的實際代價；h(n)是從節(jié)點n到目標節(jié)點Sg的最優(yōu)路徑的估計代價?？谑裁词遣淮_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際上是一種從不確定的初始證據(jù)出發(fā)，通過運用不確定性知識，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。所需知識不完備、不精確所需知識描述模糊多種原因?qū)е峦唤Y(jié)論解題方案不唯一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)不確定性的計算不確定性的更新不確定性結(jié)論的合成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。何謂可信度？由規(guī)則強度CF(H,E)的定義說明它的含義?？诳尚哦仁侵溉藗兏鶕?jù)以往經(jīng)驗對某個事物或現(xiàn)象為真的程度的一個判斷，或者說是人們對某個事物或現(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MB(H,E)>0時，有P(H|E)>P(H)，即證據(jù)E的出現(xiàn)增加了口為真的概率，即增加了口的可信度，CF(H,E)的值越大，增加H為真的可信度就越大。當MD(H,E)=0時，有P(H|E)=P(H)，即H的后驗概率等于其先驗概率，它說明證據(jù)E與H無關(guān)。口當MD(H,E)>0時，有P(H|E)口學習是一個有特定目的的知識獲取和能力增長過程，其內(nèi)在行為是獲得知識、積累經(jīng)驗、發(fā)現(xiàn)規(guī)律等，其外部表現(xiàn)是改進性能、適應(yīng)環(huán)境、實現(xiàn)自我完善等。機器學習就是讓機器（計算機）來模擬和實現(xiàn)人類的學習功能。6.2什么是學習系統(tǒng)？它包括哪幾個基本要求？是指能夠在一定程度上實現(xiàn)機器學習系統(tǒng)。（1）具有適當?shù)膶W習環(huán)境（2）具有一定的學習能力（3）夠運用所學知識求解問題（4）通過學習提高自身性能6.3機器學習經(jīng)歷了哪幾個階段？（1）神經(jīng)元模型研究（2）符號概念獲?。?）知識強化學習（4）連接學習和混合型學習記憶學習的基本思想是什么？執(zhí)行元素每解決一個問題時，系統(tǒng)就記住這個問題和它的解，當以后再遇到此類問題時，不必重新計算，直接找出原來的解即可使用。6.5示例學習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。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。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是下午口將知識用謂詞表示為：（某）（y）（A（y）-B（某）AP（某））口（3）新型計算機速度又快，存儲容量又大。解：定義謂詞NC（某）：某是新型計算機F（某）：某速度快B（某）：某容量大將知識用謂詞表示為：（某）（NC（某）一F（某）AB（某））口（4）不是每個計算機系的學生都喜歡在計算機上編程序。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?，農(nóng)夫有一條船，過