人工智能練習題答案

1、1、什么是人工智能？人工智能有哪些研究領(lǐng)域？何時創(chuàng)建該學科，創(chuàng)始人是誰？（1）AI（Artificial Intelligence）是利用計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)、仿生技術(shù)、電子技術(shù)以及其他技術(shù)仿制人類智能機制的學科（或技術(shù)），再具體地講就是利用這些技術(shù)仿制出一些具有人類智慧（能）特點的機器或系統(tǒng)（2）人工智能的研究領(lǐng)域主要有專家系統(tǒng)、機器學習、模式識別、自然語言理解、自動定力證明、自動程序設(shè)計、機器人學、博弈、智能決策支持系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等（3）人工智能于1956年夏季，由麥卡錫，明斯基、洛切斯特、香農(nóng)等發(fā)起創(chuàng)建2、產(chǎn)生式系統(tǒng)的由哪三部分組成？各部分的功能是什么？課本29頁（1

2、）產(chǎn)生式系統(tǒng)由綜合數(shù)據(jù)庫、產(chǎn)生式規(guī)則和控制系統(tǒng)三部分組成（2）綜合數(shù)據(jù)庫用于存放當前信息，包括初始事實和中間結(jié)果；產(chǎn)生式規(guī)則用于存放相關(guān)知識；控制系統(tǒng)用于規(guī)則的解釋或執(zhí)行程序。3、設(shè)有三枚硬幣，其初始狀態(tài)為（反，正，反），允許每次翻轉(zhuǎn)一個硬幣（只翻一個硬幣，必須翻一個硬幣）。必須連翻三次。用知識的狀態(tài)空間表示法求出到達狀態(tài)（反，反，反）的通路。畫出狀態(tài)空間圖。課本51頁問題求解過程如下：（1）構(gòu)建狀態(tài)用數(shù)組表示的話，顯然每一硬幣需占一維空間，則用三維數(shù)組狀態(tài)變量表示這個知識：Q=（q1 , q2 , q3） 取q=0 表示錢幣的正面; q=1 表示錢幣的反面構(gòu)成的問題狀態(tài)空間顯然為：Q0=（0

3、，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。顯然：F=f1，f2，f3目標狀態(tài)：（找到的答案） Qg=（0，0，0）或（1，1，1）（3）畫出狀態(tài)圖從狀態(tài)圖可知：從“反，正，反”（1，0,1）到“正，正，正”（0,0,0）沒有解題路徑；從“反，正，反”（1，0,1）到“反，反，反”（1,1,1）有幾條解題路徑f3 f2 f3,f1 f2 f1,4、八數(shù)碼問題：已知八數(shù)碼的初始狀態(tài)和目標狀態(tài)如下：2

4、83=>1231648475765請畫出相應(yīng)的啟發(fā)式搜索樹。估價函數(shù)f(n=g(n+h(n,g(n=d(n,h(n=p(n。d(n表示節(jié)點n的深度。p(n表示節(jié)點n的格局與目標格局不相同的牌數(shù)。5、將謂詞公式化成子句集的步驟是什么？課本94、95 頁將謂詞公式化成子句集共需9步：(1 消蘊涵符 (2 否定深入 (3變元標準化(4消去存在量詞(5把量詞移到公式最左邊(6化為Skolem標準形前束合取范式(7消去全稱量詞(8變元標準化變元換名(9表示為子句集消去合取詞,用“,”代替“” 6、魯濱遜歸結(jié)原理的基本思想是什么？魯賓遜的歸結(jié)原理基本思想方法是：首先把欲證明的問題的結(jié)論進行否定，并加

5、入到子句集，得到一個擴充的子句集S。然后設(shè)法檢查子句集S中是否包含空子句，若包含，則S不可滿足，若不包含，就要在子句集中選擇合適的子句進行歸結(jié)，一旦能歸結(jié)出空子句，就說明子句集S是不可滿足的。7、已知：F: (x(yA(x, yB(y(yC(yD(x, yG: (xC(x(x(yA(x, yB(y求證：G是F的邏輯結(jié)論。8、某村農(nóng)民張某被害，有四個嫌疑犯A,B,C,D。公安局派出五個偵察員，他們的偵察結(jié)果分別是：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中至少有一人與此案無關(guān)，B，D中至少有一人與此案無關(guān)，所有偵察結(jié)果都是可靠的。請用歸結(jié)原理求出誰是罪犯？

6、解：設(shè)謂詞C(D表示D為罪犯對于第一個偵察員：C(AC(B (1對于第二個偵察員: C(BC(C (2對于第三個偵察員: C(CC(D (3對于第四個偵察員: C(A C(C (4對于第五個偵察員: C(B C(D (5結(jié)論： C(U ANSWER(U (6(1與（4）歸結(jié)：C(B C(C (7(2與（7）歸結(jié)：C(B (8(6與（8）歸結(jié)：ANSWER(B. B是罪犯(3與（5）歸結(jié)：C(C C(B (7(2與（7）歸結(jié)：C(C (8(6與（8）歸結(jié)：ANSWER(C. C是罪犯 9、試用歸結(jié)原理證明結(jié)論成立。（7分）已知：任何能夠閱讀的人都是識字的，海豚不識字。某些海豚是有智力的。求證：某

7、些有智力者不能閱讀。定義謂詞R(xx是能閱讀的L(xx能識字 D(xx是海豚I(xx是有智力的已知條件和結(jié)論的謂詞公式已知公式集(x(R(xL(x(x(D(xL(x(x(D(xI(x求證(x(I(xR(x 事實化子句集 (x(R(xL(x (x(R(xL(xR(xL(x (1(x(D(xL(x(x(D(xL(xD(xL(x (2(x(D(xI(xD(AI(AD(A (3I(A (4 目標求反 (x(I(xR(x(x(I(xR(x(x(I(xR(xI(xR(x (510、已知事實和規(guī)則的描述如下：事實：P(x,y(Q(x,AR(B,y規(guī)則：P(A,B(S(A X(BQ(B,A U(AR(B,B

8、V(B用正向演繹推理推出目標：S(AX(B V(B，同時保證解圖的一致性。11、設(shè)有子句集S=Q(xP(x,Q(yP(y,Q(wP(w,Q(AP(A用祖先過濾策略進行歸結(jié)。12、試用基于規(guī)則的演繹方法證明下題。設(shè)事實和規(guī)則描述如下：事實：Fido barks and bites， or Fido is not a dog.規(guī)則： All terriers are dogs. Anyone who barks is noisy.要證明的目標是：There exists someone who is not a terriers or who is noisy.課本111頁 例4-29解 事實和規(guī)

9、則描述如下： F: DOG(FIDOBARKS(FIDOBITES(FIDOR1:DOG(xTERRIER(x R2：BARKS(yNOISY(y 目標公式：TERRIER(zNOISY(z13、設(shè)子句集S=P(x, Q(f( x, R(g(y ,求S的海伯倫域H（S）。設(shè)S為子句集，則按下述方法構(gòu)造成的域H稱為海伯倫域，簡記為H域（也有記為H（S），在此域中子句處處不可滿足，則認為子句集處處不可滿足。（1）令H0是S中所有個體常量的集合，若S中不包含個體常量，則令H0=a ，其中a為任意指定的一個個體常量。（2）令Hi+1=Hi S中出現(xiàn)的所有n元函數(shù)f(x1, x2, xn | xj (j

10、 =1, 2, ,n是Hi 中的元素, 其中i=0, 1, 214、寫出語句“每個學生都讀過紅樓夢這本書” 的語義網(wǎng)絡(luò)表示。15、用框架表示法描述“學生框架”，要求槽名不少于8個?？蚣苊?lt;學生> 姓名：單位(姓，名性別：范圍(男，女默認(男年齡：單位(歲條件(歲>16學習專業(yè)：單位(專業(yè)名研究方向：單位(方向名 住址：單位(樓號，房間號入學時間：單位(年，月學制：單位(年默認(4年16、什么是專家系統(tǒng)？專家系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)是什么？開發(fā)專家系統(tǒng)有哪些階段？（1）專家系統(tǒng)： 是一個計算機程序系統(tǒng) 擁有某個領(lǐng)域人類專家的知識與經(jīng)驗 能夠利用人類專家的知識和解決問題的方法處理該領(lǐng)域問

11、題 能夠在運行過程中不斷地增長新知識和修改原有知識 （2）(3專家系統(tǒng)的開發(fā)階段有：認識階段、概念化階段、形式化階段、實現(xiàn)階段、測試修改階段17、已知如下事實：（1）凡是容易的課程小王（wang）都喜歡（2）C班的課程都是容易的（3）ds是C班的一門課程證明：小王喜歡ds這門課程。(1 定義謂詞easy(x:x是容易的課程 like(x,y: x喜歡yc(x:x是c班的一門課程(2用謂詞表示已知事實和問題(1easy(xlike(wang,x(2(x(c(xeasy(x(3c(ds(3 應(yīng)用推理規(guī)則進行推理c(yeasy(y 全稱固化c(ds,c(yeasy(yeasy(ds 假言推理easy

12、(ds,easy(xlike(wang,xlike(wang,ds 假言推理因此 小王喜歡ds這門課 18、什么是個體？什么是個體域？函數(shù)與謂詞的區(qū)別是什么？個體 (個體詞是指所研究對象中可以獨立存在的具體事物、狀態(tài)或個體之間的關(guān)系。個體域(論域：個體變量的值域（取值范圍），常用D表示謂詞與函數(shù)的區(qū)別：1.謂詞的真值是真和假，而函數(shù)無真值可言，其值是個體域中 的某個個體。2.謂詞實現(xiàn)的是從個體域中的個體到T或F的映射，而函數(shù)實現(xiàn)的是同一個個體域中從一個個體到另一個個體的映射。3.在謂詞邏輯中，函數(shù)本身不能單獨使用，它必須嵌入到謂詞中。19、請將下面的謂詞公式F化為子句集。F:(x(yA(x,y

13、B(y(yC(yD(x,y20、寫出三階梵塔問題的prolog程序。domainsloc = right ; middle ; leftpredicateshanoi(integermove(integer,loc,loc,locinform(loc,locclauseshanoi(N :- move(N,left,middle,right.move(1,A,_,C :- inform(A,C,!.move(N,A,B,C :-N1=N-1,move(N1,A,C,B,inform(A,C,move(N1,B,A,C.inform(Loc1,Loc2:-write("nMove a disk from ",Loc1," to ",Loc2.21、寫出N的階乘的prolog程序。domainsn,f=integerpredicatesfactorial(n,fgoalreading(Ifactorial(I,F,write(I,”!=”,Fclausesfactoria