人工智能期末复习题

1、.word格式.简述产生式系统分为几个部分及其主要功能(10)答案：产生式系统分为三部分，分别为综合数据库、规则集和控制策略。综合数据库中保存了推理的初始状态、中间结果和目标状态。规则集中的规则是描述能够使状态发生改变的操作或者方法，它的形式是IF前件,THEN后件。控制策略描述了当对某一状态而言有很多规则可用时，系统应该先采用哪一条规则。简述回溯策略与深度优先策略的不同点。(10)答案：回溯搜索策略与深度有限搜索策略最大的不同是深度有限搜索策略属于图搜索，而回溯搜索则不是图搜索。在回溯搜索中，只保留了从初始节点到当前节点的搜索路径。而深度优先搜索，则保留了所有的已经搜索过的路径。(10)什么

2、地人工智给？人工智能与计算机值序的卜，别？等，AI是研究如柯制造人造的智能机器或智能系统来模拟人类智能活动的能力以延伸人类智能的科学，它与计算机程序的区别是：A1所究的是符号表示的知诅而不是微值数据为研究对制弋AI采用自发式搜索方法而不是普通的算法小控制结构与知识是分离的允许出现不正确的答案(10)k何谓“08灵实除”和“中文展子”？简单描述之*no分）答：皿图灵实前”是为了判断一台机器是否具备智能的实龄.实龄是由三个封闭的房间组成，分别放置主持人,参与人和机舞.主持人向参、人和机器提问1通过提问的结果来判断谁是人，谛毡机器.如果主持人无法判断谁是人，谯是机器，则这台机疆具备智能,即所谓的“智

3、能机器：“中文犀子”是假设有一台计算机阅设了一段故事并且能正确I回答相关同翅；设想故事和问题用中文描述.然后将个不会中文的人封冏在一个房子里，他不能通过IM读理解来回答问遁,但按照计算机程序的处理方法能用到问强的正确答案.期齐都通过了图灵测试，但仍然不能说明机器有智能，（20）3.5#系统是指什么？它有哪普特点？有制儿胖分类？门。分J辔。家系统蛀指一和模拟人类芽家解决卷域阿逑的计算机双序系统.特点工1，启发性工透明性生灵活性.分类，1.解释专家系统:工懂泅专家系统t3.诲折专束系统；4.设计专,系统.5.规划专家系统；6.监视专家系统；7.控制专家系统：乱调试专家系统：丈我学专家系蜕：10.性

4、理专家系统口4,什么是白然语喜理解？它有哪当研究领域？门口分）答：自楙语言理解是语言学、逻辑学、生珥学、心珥学*计算机科学和散学等相关学科发展和结合而形成的一门交更学科；它能够理解口头语言和书面语言.划究领域:机器明洋，涪古的自动分析、句子的白动理解、悟吉的自动生成、语音识别和白动文摘等*对N=5、k£3时，求解传教士和野人问题的产生式系统各组成部分进行描述（给出综合数据库、规则集合的形式化描述，给出初始状态和目标条件的描述）（20）答案：1,综合数据库定义三元组：（m,c,b）其中：0王掰m5,表示传教士在河左岸的人数。0McE5,表示野人在河左岸的人数。8式°，b=1,

5、表示船在左岸，b=0,表示船在右岸。2,规则集按每次渡河的人数分别写出每一个规则，共(30)、(03)、(21)、(11)、(10)、(01)、(20)、(02)八种渡河的可能(其中(xy)表示x个传教士和y个野人上船渡河)，因此共有16个规则(从左岸到右岸、右岸到左岸各八个)。注意：这里没有(12),因为该组合在船上的传教士人数少于野人人数。规则集如下：r1:IF(m,c,1)THEN(m-3,c,0)r2:IF(m,c,1)THEN(m,c-3,0)r3:IF(m,c,1)THEN(m-2,c-1,0)r4:IF(m,c,1)THEN(m-1,c-1,0)r5:IF(m,c,1)THEN(

6、m-1,c,0)r6:IF(m,c,1)THEN(m,c-1,0)r7:IF(m,c,1)THEN(m-2,c,0)r8:IF(m,c,1)THEN(m,c-2,0)r9:IF(m,c,0)THEN(m+3,c,1)r10:IF(m,c,0)THEN(m,c+3,1)r11:IF(m,c,0)THEN(m+2,c+1,1)r12:IF(m,c,0)THEN(m+1,c+1,1)r13:IF(m,c,0)THEN(m+1,c,1)r14:IF(m,c,0)THEN(m,c+1,1)r15:IF(m,c,0)THEN(m+2,c,1)r16:IF(m,c,0)THEN(m,c+2,1)3,初始状态

7、：(5,5,1)4,结束状态：(0,0,0)对三枚钱币问题给出产生式系统描述。(20)设有三枚钱币，其排列处在"正、正、反”状态，现允许每次可翻动其中任意一个钱币，问只许操作三次的情况下，如何翻动钱币使其变成"正、正、正"或"反、反、反"状态。1)综合数据库定义四元组：(x,y,z,n)其中x,y,x0,1,1表示钱币为正面，0表示钱币为反面。n=0,1,2,3,表示当前状态是经过n次翻钱币得到的。2)规则库r1:IF(x,y,z,n)THEN(x,y,z,n+1)r2:IF(x,y,z,n)THEN(x,y,z,n+1)r3:IF(x,y,z

8、,n)THEN(x,y,z,n+1)其中x表示对x取反。3)初始状态(1,1,0,0)4)结束状态(1,1,1,3)或者(0,0,0,3)有四人过河，只有一条船，最多可乘坐两人。若单个过，各需1,1,5,9分钟，若两人一起过，则需要的时间以多的为准(如需要5分和9分的两人同时乘坐，则需要9分)。问最少需要多少分钟。要求用产生式系统描述该问题，要求给出综合数据库的定义，规则集，初始状态和结束状态。(20)1)综合数据库：(ml,m5,m9,b)设从河的左岸到右岸，其中ml,m5,m9分别表示过河时间需要1分钟，5分钟和9分钟的人，在河左岸的人数。b=1表小船在左岸，b=0表小船在右岸。2)规则集

9、：IF(ml,m5,1)THEN(mb1,m5,m*(J)IF(ml,m5,m9,1)THEN(ml-2,m5P(J)1)THEN(ml,m5J,0)1)THEN(ml,m5,mP-L0)IF(ml,m5,1)THEN(ml-1,m51m*0)IF(ml,I)THEN(ml-1,m5,m?-!,0)IF(ml,m5,m又1)THEN(ml,m5-l1109-1,0)IFCml.mS,m*。THEN(ml+1,m3,m*1)IF(ml,gmW0)THEN(ml+2,gm911)IF(mhm5,rnP,THEN(ml,L1)IF(mtm5fmP,0)THEN(mlfH15,mP+1,1)IF(ml

10、,m5,m9,0)THEN(ml+1,tn5+l,m9,1)IF(ml,m5.m9,0)THEN(ml+1,m5,m9+lF1)IF(ml,m5,0)THEN(ml,m5+l,m9+1,1)初始状态：(2,1,1,1)结束状态(0,0,0,0)宽度优先搜索(10)详见课件相关内容限深度为5写出下面的八数码游戏用A算法进行搜索的示意图(20)初始状态目标状态142123083804765765注：(1)首先需要简要的描述八数码游戏的产生式系统三要素(2)最终要写出所采用的规则序列答案：首先描述产生式系统三要素。综合数据库用二维数组表示，规则集为上下左右4条规则。控制策略：f(n)=g(n)+h(

11、n)。选取f(n)最小的节点进行扩展，扩展时采用左上右下顺序。搜索路径如下：专业.专注上 f=5下.f=6+j采用的规则序列为右上右下左写出下面的八数码游戏用A算法进行搜索的示意图（20）初始状态目标状态142142083730765685(1)首先需要简要的描述八数码游戏的产生式系统三要素(2)最终要写出所采用的规则序列首先描述产生式系统三要素。综合数据库用二维数组表示，规则集为上下左右4条规则。控制策略：f(n)=g(n)+h(n)。选取f(n)最小得节点进行扩展,扩展时采用左上右下顺序。g(n)为不在位的将牌数搜索路径如下：规则序列如下：（4分）下右上右把下面的谓词公式化成子句集：(10

12、)(、'x)(y)P(x,y)(y)(Q(x,y)R(x,y)(七)(y)P(x,y)(y)(Q(x,y)R(x,y) ( vy)( Q(x,y) v R(x,y) ) (a)=>('*)(y)P(x,y)二>(以)(，P(x,y)(三y)(Q(x,y)八R(x,y)(b)二>(Vx)(3y)P(x,y)V(三y)(Q(x,y)AR(x,y)(c)=>”x) ( 3y) ( P(x,y)V ( Q(x,y)=>”x) ( 3y)( P(x,y)V Q(x,y)=>(vx) ( P(x,f(x)V Q(x,f(x)(f)故子句集为 P(x,f(

13、x) V Q(x,f(x) 换名后的字句集： P(x1,f(x1) V f(x2) A R(x,y) )(d)A (P(x,y) V R(x,y) )(e)A (P(x, f(x) V R(x, f(x),P(x, f(x) V R(x, f(x) (g)Q(x1,f(x1), P(x2, f(x2) V R(x2,化子句集的方法(10)例：(z)(-x)(y)(P(x)Q(x)>R(y)U(z)=> (z) ( -x)( y)(P(x)Q(x)R(y)U(z)=>(z)(-x)(y)(P(x)Q(x)R(y)U(z)=>(-x)(P(x)Q(x)R(f(x)U(a)=

14、>(-x)(P(x)Q(x)R(f(x)U(a)=>(-x)P(x)R(f(x)U(a)Q(x)R(f(x)U(a)卜P(x)R(f(x)U(a)卜Q(x)R(f(x)U(a)P(x)R(f(x)U(a),Q(x)R(f(x)U(a)P(x1)R(f(x1)U(a),Q(x2)R(f(x2)U(a)(10)求下列调同公式的句集V.rVy(/r(Abv>v(。j)T鼠x.y)羯V.rVv(P(xhy)v(g(ayvK(a+v)»VxVy(-Ptx.y)a-(C(x,y)vV.rVy(-产(mi>vRm,v。八口。(此)v用心所以子句集为；-Ptay)v刚

15、3;¥)广Q(n*寸)vR(¥,¥)J命题逻辑归结详见课件（10）证明公式：（P一Q）一（Q一P）（10）豫证明：（1）根据归结原理，将待证明公式转化成待归结命题公式:（P一Q）八（Q一P）（2）分别将公式前项化为合取范式：P一Q=pvQ结论求后的后项化为合取范式：（Q一P）=（QVP）=QAP两项合并后化为合取范式：（PVQ）八QAP（3）则子句集为：PVQ,QP子句集为:PVQ,QP（4）对子句集中的子句进行归结可得：1. PVQ2. Q3. P4. Q,（1,3归结）5. 。（2,4归结）求 mgu (10)由上可得原公式成立。P(x,x,z),P(f(y)

16、,f(B),y)前缀表示：(Pxxz)(P(fy)(fB)y)置换：(fy)/x(P(fy)(fy)z)(P(fy)(fB)y)置换：B/y,并使得(fB)/x(P(fB)(fB)z)(P(fB)(fB)B)置换：B/z得到置换：(fB)/x,B/y,B/z置换后的结果：(P(fB)(fB)B)求W=P(a,x,f(g(y),P(z,f(z),f(u)的mgu(10)找出集P(x,z,y),P(w,u,W),P(A,u,u)非qmgu(10)思路：先求P(x,z,y)与P(w,u,w)的mgq然后再求中间结果和P(A,u,u)的mgq此即所求先将3个谓词表示为如下形式：(Pxzy)(Pwuw)

17、(2)(PAuu)(3)S1=w/x,u/z,w/y0用S1将(1)(2)变换为P(w,u,w)。下面求(2)(3)的mgu令S2=A/w,A/u则三者的mgu为S1.S2=A/x,A/y,A/z,A/w,A/u设公理集：P,(PQ)R,(ST)一；Q,T求证：R要求画出归结树(20)化子句集：(PQ)积=>(PQ)R=>PQR(ST)>Q二>(ST)Q=>(ST)Q=>(SQ)(TQ)=SQ,TQ子句集：(1) P(2) PQRSQTQ(5) T(6) R(目标求反)子句集：(1) P(2) PQRSQTQ(5) T(6) R(目标求反)归结：此处直接绘制

18、归结树即可设公理集：(-x)(R(x)>L(x)(-x)(D(x)>L(x)(x)(D(x)I(x)求证：(x)(I(x)R(x)(20)化子句集：(-x)(R(x)>L(x)二>(-x)(R(x)L(x)=>R(x)L(x)(1)(-x)(D(x)>L(x)二>(-x)(D(x)L(x)=>D(x)L(x)(2)(x)(D(x)I(x)=>D(A)I(A)=>D(A)(3)I(A)肇目标求反：(x)(I(x)R(x)=>(-x)(I(x)R(x)=>(-x)(I(x)R(x)=>I(x)R(x)(5)换名后得字句集：R(x1)L(x1)D(x2)L(