人工智能练习题答案

1、1、什么是人工智能人工智能有哪些研究领域何时创建该学科，创始人是谁(1) AI (Artificial Intelligence )是利用计算机技术、传感器技术、自动控制技术、仿生 技术、电子技术以及其他技术仿制人类智能机制的学科(或技术)，再具体地讲就是利用 这些技术仿制出一些具有人类智慧(能)特点的机器或系统(2)人工智能的研究领域主要有专家系统、机器学习、模式识别、自然语言理解、自 动定力证明、自动程序设计、机器人学、博弈、智能决策支持系统、人工神经网络等(3)人工智能于1956年夏季，由麦卡锡，明斯基、洛切斯特、香农等发起创建2、产生式系统的由哪三部分组成各部分的功能是什么课本29页(

2、1)产生式系统由综合数据库、产生式规则和控制系统三部分组成(2)综合数据库用于存放当前信息，包括初始事实和中间结果；产生式规则用于存放相关知识；控制系统用于规则的解释或执行程序。3、设有三枚硬币，其初始状态为(反，正，反)，允许每次翻转一个硬币(只翻一个硬币， 必须翻一个硬币)。必须连翻三次。用知识的状态空间表示法求出到达状态(反，反，反) 的通路。画出状态空间图。课本51页问题求解过程如下：(1)构建状态用数组表示的话，显然每一硬币需占一维空间，则用三维数组状态变量表示这个知识：Q= (q1 , q2 , q3)取q=0表示钱币的正面；q=1表示钱币的反面构成的问题状态空间显然为：Q0= (

3、0,0, 0) , Q1=(0,0, 1), Q2= (0, 1, 0) , Q3= (0, 1,1),Q4= (1,0, 0) , Q5=(1,0, 1), Q6= (1, 1,0), Q7= (1,1, 1)(2)引入操作f1 :把q1翻一面。f2 :把q2翻一面。f3 :把q3翻一面。显然：F=f1, f2, f3目标状态：(找到的答案)Qg= (0, 0, 0)或(1 1, 1)(3)画出状态图1, 0,1)到“正，正，正” (0,0,0)没有解题路径；1, 0,1)至反，反，反” (1,1,1)有几条解题路径从状态图可知：从反，正，反 ( 从“反，正，反”f3 f2 f3,f1 f2

4、 f1,4、八数码问题：已知八数码的初始状态和目标状态如下:28316475=>1238476P 5请画出相应的启发式搜索树。估价函数f(n)=g(n)+h(n),g(n)=d(n),h(n)=p(n)。d(n)表示节点n的深度。p(n)表示节点n的格局与目标格局不相同的牌数。启发式搜索算法举例5、将谓词公式化成子句集的步骤是什么课本94、95页将谓词公式化成子句集共需9步：(1)消蕴涵符一(2)否定深入 (3)变元标准化(4)消去存在量词(5)把量词移到公式最左边(6)化为Skolem标准形前束合取范式(7)消去全称量词(8)变元标准化变元换名(9)表示为子句集一一消去合取词，用代替入

5、 6、鲁滨逊归结原理的基本思想是什么鲁宾逊的归结原理基本思想方法是：首先把欲证明的问题的结论进行否定，并加入到子句集，得到一个扩充的子句集 S'。然后设法检查子句集 S'中是否包含空子句，若包含，则S' 不可满足，若不包含，就要在子句集中选择合适的子句进行归结，一旦能归结出空子句， 就说明子句集S'是不可满足的。7、已知：F: (x)(y)A(x, y)AB(y) 一 (y)C(y)D(x, y)G:(x)C(x) 一 (x)(y)A(x, yRB(y)一 求证：G是F的逻辑结论。归结反演举例: (Vx) (3y) A (s, y)(3y) C(y)八D

6、4; y)lG： »(3x)C(x)-(Vx> (Vy) - y)-*«B(y)求证G是F的逻辑结论证明第一步，把F化为子句集L 消一(Vx)Gy) AG, y)AB(y)V(3y) C(y) AD(y)2. rJS入(Vx) (Vy) I T(x, y) V -B(y) | VGy) C(y) AD(x, y) 1 3.换名 (Vx) (Vy)f-A(x, y) V-B(y) VGz) C(z)AD(x, z) 4,洎三(Vx) (Vy) -4(x, y) VB(y) ：| V LC(f W) AD(x, f(x) 5.前束(Vx) (Vy) -(A(x, y) V

7、 »B(y) V I C(1G) D(x, f (x) V 6合取(Vx) (Vy) -AU y) V B(y) VC(f (x)A -"A(X, y) V rB(y) VD(xf f (x) 1 工消V A(xr y) V-B(y) VC(f(x)F的子句A ->A (x, y) V ->B (y) VD(x, f (x) & 换名 rA(u, v) VB(v)VD(u, f(u)9.消AF的子句第一步把(K匕为子句集* <(3w)C(x)(Vx) (Vy) A (x, y) «B(y) 洎-a»)C(x) V (Vx) (V

8、y) y) V-B(y) )2.深入 (3x)C (x> V ( Vx) (Vy) (x, y) V -B(y) «Rx)C(x) A -1(Vx) (Vy) -y) V »B(y)(Vx) «C(x) A (3x) Gy) T (x, y> V *B(y)(Vx) -(x) A(3 ) (Sy) A( , y) AB(y)工换名 (Vz) Y (工)A (3x) <ly) (A (xpy) AB(y)4 .消三(Vz)-C(K) A(A( b) AB(b) a, b是常量5 .前束<卡公心(幻八人(鼻卜)八65) | 6.合取不变7 .洎

9、V-CG)八A(a,b)AB(b)8.换名不变虫酒八 -.C(z) , A (a, b) , B(b)的子句 (3)4)(5)8、某村农民张某被害，有四个嫌疑犯A,B,C,Db公安局派出五个侦察员，他们的侦察结果分别是：A, B之中至少有一人作案，B, C中至少有一人作案，C, D中至少有一人作案，A,C中至少有一人与此案无关，B, D中至少有一人与此案无关，所有侦察结果都是可靠的。请用归结原理求出谁是罪犯解：设谓词C(D底示D为罪犯对于第一个侦察员：C(A)V C(B)(1)对于第二个侦察员：C(B)V C(C)(2)对于第三个侦察员：C(C)V C(D)(3)对于第四个侦察员：C(A)V

10、C(C) (4) 对于第五个侦察员：C(B)V C(D) (5) 结论： C(U) V ANSWER(U)(6)与(4)归结：C(B)VC(C)(2)与(7)归结：C(B)(8)(6)与(8)归结：ANSWER(B).? B是罪犯与(5)归结：C(C)V C(B)(7)(2)与(7)归结：C(C)(8)(6)与(8)归结：ANSWER(C).? C是罪犯9、试用归结原理证明结论成立。(7分)已知：任何能够阅读的人都是识字的，海豚不识字。某些海豚是有智力的。求证：某些有智力者不能阅读。定义谓词R(x)-x是能阅读的L(x)x能识字D(x)x是海豚I(x) x是有智力的已知条件和结论的谓词公式 已

11、知公式集(x)(R(x) - L(x)(x)(D(x) -L(x)(x)(D(x)AI(x) 求证(x)(I(x) AR(x)? 事实化子句集(x)(R(x) - L(x)(x)(R(x)VL(x)R(x)VL(x) (1)(x)(D(x) -L(x)(x)(D(x) VL(x)D(x) VL(x) (2)(x)(D(x) A I(x)D(A) A I(A)D(A)(3)I(A)(4)目标求反(x)(I(x)AR(x)(x)(I(x)AR(x)(x)(I(x)V R(x)I(x)VR(x) (5)归结反演练习的归结树1(x5) VR(x5)A/x5I (xS) VR (x5)也（*2）VBEG

12、IN(3)D(A)换名后得子句集(I) fxi) VLGD (2) T)G2)VTG2(3)D(A)即可证叨，某些有智力者不能阅读10、已知事实和规则的描述如下：事实：P(x,y)V(Q(x,A)A R(B,y) 规则：P(A,B) 一 (S(A)VX(B)Q(B,A) - U(A)R(B,B) 一 V(B)用正向演绎推理推出目标：S(A)VX(B)V V(B),同时保证解图的一致性。例 事实：P&y) v (Q(x, A)人 R(B,y) 规则集；P(AtB)-(S(A) v X(B>)Q(B. A)f U(A)R(B, V(B)目标：S(A) v X(B) v V(B)于则向

13、绎理例基规正演推举P(A, B)X(B)P(x, y)| Q1, U铿以1T| QA)15(A)Q(x, A) a R(B, y)RO* y)R(珥 B)H(x, y) u(QZ, A)八 Rg y)11、设有子句集 S=Q(x)VP(x),Q(y)VP(y),Q(w) V P(w),Q(A)V P(A)用祖先过滤策略进 行归结。祖先过滤策略举例s= (Q(x) v f(x), Q (y) V p (y),Q (w) VP(w), Q (A) VP(A) iQ(x) V -PM Q(y) VPG)poor go vp(w)12、试用基于规则的演绎方法证明下题。设事实和规则描述如下：事实： Fi

14、do barks and bites, or Fido is not a dog.规贝 U: All terriers are dogs. Anyone who barks is noisy.要证明的 目标是：There exists someone who is not a terriers or who is noisy.课本111页例4-29解事实和规则描述如下：F:DOG(FIDO)V BARKS(FIDO/ BITES(FIDO)R1:DOG(x)TERRIER(x)R2: BARKS(y)NOISY(y)目标公式：TERRIER(z) NOISY(z)目标(z)TFRRIER(z)

15、XOIS'SXy)BARKS(y>-TF.RRrER(x)Ii KKS( I IIH»)BITFS(FII>O)DQf“FID。)RARKS<Frnr) /BITES (FT DO)DOG (FIDO) V BARKS (FI DO) ABTTES (FIDO) IRI.r>o<(x>13、设子句集 S=P(x), Q(f( x), R(g(y)求 S 的海伯伦域 H (S)。设S为子句集，则按下述方法构造成的域Hs称为海伯伦域，简记为H域（也有记为H（S）,在此域中子句处处不可满足，则认为子句集处处不可满足。（1）令Ho是S中所有个体常量

16、的集合，若S中不包含个体常量，则令H0=a,其中a为任意指定的一个个体常量。（2）令Hi+i=HiU S中出现的所有n元函数f（xi, X2,X| xj （j =1,2,是加）中的元素,其中i=0, 1,2 14、写出语句 每个学生都读过红楼梦这本书 ”的语义网络表示。GS| |学生|阅读|书（名著5是一个履二足U种是一种白匕灯后 主体己飞&t楼梦sV L_l_ZTTLTJ 15、用框架表示法描述 学生框架”，要求槽名不少于 8个。框架名：学生姓名：单位（姓，名）性别：范围（男，女）默认（男）年龄：单位（岁）条件（岁16）学习专业：单位（专业名）研究方向：单位（方向名）住址：单位（楼号

17、，房间号）入学时间：单位（年，月）学制：单位（年）默认（4年）16、什么是专家系统专家系统的一般结构是什么开发专家系统有哪些阶段（1）专家系统：? 是一个计算机程序系统? 拥有某个领域人类专家的知识与经验? 能够利用人类专家的知识和解决问题的方法处理该领域问题? 能够在运行过程中不断地增长新知识和修改原有知识(2)专家系统的一般结构专家系统各的成部分的构造方法和姐织形式用户 领域专家 AI宁家人机接 口知识获取机构解降机构II推理机知识库及其管理系统数据库及其管理系统想构理结自学习模块(3)专家系统的开发阶段有：认识阶段、概念化阶段、形式化阶段、实现阶段、测试 修改阶段17、已知如下事实：(1

18、)凡是容易的课程小王(wang)者B喜欢(2) C班的课程都是容易的(3) ds是C班的一门课程证明：小王喜欢 ds这门课程。(1)定义谓词easy(x):x是容易的课程like(x,y): x 喜欢 yc(x):x是c班的一门课程(2)用谓词表示已知事实和问题(1)easy(x) - like(wang,x)(2)(x)(c(x) -easy(x)(3)c(ds)(3)应用推理规则进行推理c(y) -easy(y)全称固化c(ds),c(y) -easy(y)easy(ds)假言推理easy(ds),easy(x) - like(wang,x)like(wang,ds)假言推理因此小王喜欢d

19、s这门课18、什么是个体什么是个体域函数与谓词的区别是什么个体（个体词）是指所研究对象中可以独立存在的具体事物、状态或个体之间的关系。个体域（论域）：个体变量的值域（取值范围），常用 D表示谓词与函数的区别：1 .谓词的真值是真和假，而函数无真值可言，其值是个体域中的某个个体。2 .谓词实现的是从个体域中的个体到T或F的映射，而函数实现的是同一个个体域中从一个个体到另一个个体的映射。3 .在谓词逻辑中，函数本身不能单独使用，它必须嵌入到谓词中。19、请将下面的谓词公式 F化为子句集。F:(x)(y)A(x,y八 B(y)一(y)C(y)A D(x,y)把F化为子句集L 消一 (Vx) (-&l

20、t;3y) A(x.y) AB(y) V(3y) C<y> AD( y> 1>3.1 深入(Vx) (Vy) *A(xty) V-<B(y) V (3y) C(y) AD(x> y)3.换名 (Vx) (Vy)-A(x. y) VV (3i) C(z) AD(x,z)4,消m (Vx)(Vy) fAU. y) V(x) f (x)J 前束(Vx) (Vy) ( A(x, y) V (y) V C (f (x) AD(x, f (x) * 合取(Vx) (Vy)y)V'B(y) VC(f(x)八rAU, y) V -B(y) VD(x,f(x)7消 Y (x, y) V B(y) VC(f (x) > F的子句(D 八f (x. y)V-B(y)VD(x,f(x)8换名A(. v) V-B(v)VDS. f(u)9消AF的子句(2)20、写出三阶梵塔问题的 prolog程序。 domain