人工智能习题

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1、则成立的充分性度量,取值范围为0,+ 8)用于指出E对H的支持程度, ，其定义为：LSP(E/H)P(E/ H)人工智能考试内容及范围：以王万良编着的人工智能及其应用这本参考书为准，涉及内容为第1章第5章。考试题型：填空题、简答题、计算题、综合题 复习题人工智能复习题一、填空题1、思维可分为逻辑思维、形象思维、及顿悟思维 冬2、人工智能研究的基本内容包括知识表示、机器 感知、机器思维、机器学习、及机器行为。3、按知识的作用及表示可把知识划分为事实性知识、过程性知识、控制性知识。4、一个谓词可分为 谓词名和个体两部分。5、为了刻画谓词与个体的关系，在谓词逻辑中引入了两个量词：全称量词和存在量词。

2、6、一般来说，一个产生式系统通常由规则库、纭合数据库、控制系统(推理机) 三部分组成。7、在语义网络知识表示中，结点一般划分为实例结点和类结点两种。8、若从推出结论的途径来划分，推理可分为m推理、归纳推理、默认推理。9、谓词公式不可满足的充要条件是其子句集不可满足。10、在不确定推理中，“不确定性” 一般分为两类： 一是知识的不确定性；二是证据的不确定性。二、简答题1、一阶谓词逻辑表示法适合于表示哪种类型的知识，它有哪些特点？答：一阶谓词逻辑表示法适合于表示事实性知识和逻辑性知识，它的特点有：一阶谓词逻辑表示法的优点：(1)、自然性；(2)、精确性；(3)、严密性；(4)、容易实现一阶谓词逻辑

3、表示法的局限性：(1)、不能表示不确定性的知识；(2)、组合爆炸；(3)、效率低。2、产生式系统有哪几部分组成？各部分的作用是什么？答：产生式系统由规则库、综合数据库、控制系统(推理机)三部分组成，其中：(1)、规则库是用于描述相应领域内知识的产生式集合；(2)、综合数据库是用于存放问题求解过程中各种当前信息的数据结构；(3)、控制系统是负责整个产生式系统的运行，实 现对问题的求解。3、什么是子句？什么是子句集？请写出求谓词公 式子句集的步骤。答：任何文字的析取式称为子句；由子句构成的集合称为子句集；求谓词公式子句集的步骤：(1)、消去谓词公式中的“ ”和“ 符号;(2)、把否定符号移到紧靠谓

4、词的位置上；(3)、变量标准化；(4)、消去存在量词；(5)、化为前束形；(6)、化为Skolem标准形；(7)、略去全称量词；(8)、消去合取词，把母式用子句集表示；(9)、子句变量标准化，即使每一个子句中的变量 符号不同。4、说明主观Beyes方法中LS和LN的含义。答：(LS,LN)为规则强度，其值有领域专家给出。LS、LN相当于知识德尔静态强度。其中LS称为规LN为规则成立的必要性度量， 用于指出 E对H的支持程度，即E对H为真的必要性程度，取值范围 为0,+ 8),其定义为：LN P( E/H) 1-P(E/H) P( E/ H) 1-P(E/ H)三、计算题1、下列知识是一些规则性

5、知识： 人人爱劳动。所有整数不是偶数就是奇数。 自然数都是大于零的整数。用谓词公式表示这些知识。 解：(1)定义谓词如下：MAN(x): x 是人； LOVE(x,y) : x 爱 y;N(x) : x是自然数； I(x) : x是整数； E(x) : x是偶数； O(x) : x是奇数； GZ(x):x大于零。(2)根据已知条件定义谓词公式：“人人爱劳动”用谓词公式表示为：(x )(MAN(x) -LOVE(x,labour)“所有整数不是偶数就是奇数”用谓词公式表示为：(x) (I(x) -E(x) V O(x)“自然数都是大于零的整数”用谓词公式表示为：(x) (N(x) -GZ(x)

6、A I(x)2、下列知识是一些事实性知识：张晓辉是一名计算机系的学生，但他不喜欢编程序。李晓鹏比他父亲长得高。用谓词公式表示这些知识。解：(1)定义谓词如下：COMPUTER(x) x是计算机系的学生；LIKE(x,y) : x 喜欢 y;HIGHER(x,y) : x 比 y 长得高。(2)根据已知条件定义谓词公式：COMPUTER(zhangxh)ALIKE(zhangxh,programming) HIGHER(lixp,father(lixp)3、用语义网络表示下列事实，并说明包含哪些基 本的语义关系。山西大学是一所具有百年历史的综 合性大学，位于太原市笔直宽广的坞城路。张广义 同志今

7、年36岁，男性，中等身材，他工作在山西 大学。位于 .太原市4、用语义网络表示下列知识，并说明包含哪些基 本的语义关系。猎狗是一种狗，而狗是一种动物。狗除了动物的有 生命、能吃食物、有繁殖能力、能运动外，还有以 下特点：身上有毛、有尾巴、四条腿；猎狗的特点 是吃肉、个头大、奔跑速度快、能狩猎；而狮子狗 也是一种狗，它的特点是吃饲料、身体小、奔跑速 度慢、不咬人、供观赏。5、试用谓词逻辑表达下列推理：(书习题 2.4)(1)如果张三比李四大，那么李四比张三小。(2)甲和乙结婚了，则或者甲为男，乙为女；或者甲为女，乙为男。(3)如果一个人是老实人，他就不会说谎；张三说谎了，所以张三不是一个老实人。

8、解：(1) Older(x,y):x 比 y 大。Older(Zhang,Li)(2) Man(x):x为男；Man(x):x为女；(3)Honest(x):x是老实人；Lie(x):x 说谎6、已知：每个储蓄钱的人都获得利息，用归结原理证明：如果没有利息，那么就没有人去储蓄钱。证明：定义谓词：S(x,y):表示x储蓄yM(x):表示x是钱I(x):表示x是利息E(x,y):表示x获得y已知:(x)( y)(S(x,y) AM(y) 一(y)(I(y) AE(x,y)结论:(x)I(x) -(x)(y)(M(y) - S(x,y)1)否定结论：(x)I(x) -(x)(y)(M(y) - S(

9、x,y)2)把结论加入已知，构成新集合G:( x)( y)(S(x,y) AM(y) 一(y)(I(y) AE(x,y),( x)I(x) -(x)(y)(M(y) -S(x,y)3)将集合G化为子句集(y=f(x)为Skolem函数)(1)S(x,y) VM(y) VI(f(x)(2)S(x,y) VM(y) VE(x,f(x)I(z)(4)S(a,b)o K A猎大赏人小 狩头观咬头 能个供不个有繁殖能力有生命 身上有毛能吃食物能运动动物有四条腿 有尾巴8、已知：规则可信度为(书习题4.6 )r 1 ： IFE1THENH1(0.7)r2： IFE2THENH1(0.6)r3： IFE3T

10、HENH1(0.4)r 4 ： IF(H 1ANDE4)THENH2(0.2)证据可信度为：CF(E1)=CF(E2)=CF(E3)=CF(E4)=CF(E5)=0.5 ， H1 的可信度一无所知，H2 的初始可信度CF0(H2)=0.3 ，计算结论H2的可信度CF(H2)。解：= 0.35 0.3 0.35 0.3 0.545同理CF (H 1)CF1,2,3(H1) 0.2 0.545 0.545 0.2 0.636CF4(H2) 0.2 max0,CFH1 AND E49、设有如下一组推理规则：(书习题4.5 )r 1 ： IFE1THENE2(0.6)r2： IFE2ANDE3THEN

11、E4(0.8)r3： IFE4THENH(0.7)r4： IFE5THENH(0.9)且已知CF(E1)=0.5 ， CF(E3)=0.6 ， CF(E5)=0.4 ，结解CF(E2)0.6max0,CF(E1)0.6max0,0.50.3CF3(H )0.7max0,CF(E4)0.7max0,0.240.168CF4(H )0.9max0,CF(E5)0.9max0,0.40.36论 H 的初始可信度一无所知，求CF(H) 为多少？又因为CF3(H) 0 CF4(H) 0故=0.47(5)M(b)4)应用消解原理进行推导。(1)S(x,y)VM(y) V I(f(x)(2)S(x,y)V

12、M(y) V E(x,f(x)(3)I(z)(4)S(a,b)(5)M(b)(6)S(x,y) VM(y)(1)和(3)消解 b =f(x)/z(7)M(b)(6)和(4)消解 b =a/x,b/y(8)NIL(5) 和 (7) 消解7、已知：(书习题 3.7 )( 1)能够阅读的都是有文化的；( 2)海豚是没有文化的；( 3)某些海豚是有智能的。用归结原理证明：某些有智能的并不能阅读。解：定义谓词： R(x) 表示 x 能够阅读； L(x) 表示 x有文化； D(x) 表示 x 是海豚； I(x) 表示 x 有智能。将前提和结论表示为谓词公式：y)(D(y)L(y)； ( z)(D(z) I

13、(z) ；( w)(I (w)R(w) 。将前提的谓词公式和结论的谓词公式的否定式化为子句集为： R(x) L(x): D(y) L(y)口乂人乂I(w) R(w) o对得到的子句集进行归结： 与归结得R(A) ;与归结得L (A) ; 与归结得D(A) ；与归结得NIL 。4、解：以变量 m和c表示修道士和野人在左岸和船上的实际人数，变量 b表示船是否在左岸，b= 1表示 在，b= 0表示不在。问题状态用三元组( m,c,b )表示，则问题求解的任务为：(3,3,1) (0,0,0)。在这个问题上，状态空间可能的状态总数为4X4X2=32,但由于遵守约束：m+c2,c,只有20个是合法的。例

14、如，(1,0,1) ， (1,2,1) ， (2,3,1) 等是不合法的。由于存在不合法的状态，导致某些合法的状态不可达，例如，(0,0,1)， (0,3,1) ， L(m,c) 、 R(m,c) 分别表示船从左岸划到右岸，和船从右岸划到左岸。由于m,c 取值的可能组合只有5 个： 10， 20， 11， 01 ， 02，所以总共有10 个操作算子。可以画出渡河问题的状态空间的有向图。五、综合题(15 分)结合你自己的研究课题或亲身体会，浅谈一种你最熟悉的人工智能控制策略并写出其控制过程。答案分析：只要是与人工智能控制有关的控制方法或策略均可，比如智能PID,神经网络，遗传算法、自适应控制、鲁棒控制、模式识别、机器视觉等。