2011《人工智能》試卷A及答案

1、.2010-2011學(xué)年第2學(xué)期考試試題 （ A ）卷 課程名稱(chēng) 人工智能 任課教師簽名 出題教師簽名 審題教師簽名 考試方式 （ 閉 ）卷 適用專(zhuān)業(yè) 智能1,2 考試時(shí)間 （ 120 ）分鐘題號(hào)一二三四五六七總分得分評(píng)卷人第 一 頁(yè)一、 填空題（每小題5分，共25分）1. 用謂詞邏輯表示知識(shí)“所有教師都有自己的學(xué)生”,( 定義謂詞：T (x)：表示x 是教師;S (y)：表示y是學(xué)生;TS(x, y)：表示x是y的老師) ；2.用產(chǎn)生式表示知識(shí)“王峰熱愛(ài)祖國(guó)” ；3. 用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法表示知識(shí)“雪的顏色是白的” ；4. 把下列謂詞公式化成子句集：(x)(y)(P(x, y)(Q(x, y)R(x

2、, y)5. 判斷下列子句集中哪些是不可滿足的： PQ , PQ, PQ, PQ 二名詞解釋?zhuān)啃☆}5分，共10分）估價(jià)函數(shù)人工神經(jīng)元三.計(jì)算題（第1小題10分，其余每小題15分共55分）1. 用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法表示事實(shí):每個(gè)學(xué)生都學(xué)習(xí)c+語(yǔ)言。2. 用謂詞表示法求解修道士和野人問(wèn)題。在河的北岸有三個(gè)修道士、三個(gè)野人和一條船，修道士們想用這條船將所有的人都運(yùn)過(guò)河去，但要受到以下條件限制：(1) 修道士和野人都會(huì)劃船，但船一次只能裝運(yùn)兩個(gè)人。(2) 在任何岸邊，野人數(shù)不能超過(guò)修道士，否則修道士會(huì)被野人吃掉。假定野人愿意服從任何一種過(guò)河安排，請(qǐng)規(guī)劃出一種確保修道士安全的過(guò)河方案。要求寫(xiě)出所用謂詞的定義、

3、功能及變量的個(gè)體域。3用謂詞邏輯的歸結(jié)原理求證：李明過(guò)著激動(dòng)人心的生活。假設(shè)：所有不貧窮并且聰明的人都是快樂(lè)的，那些看書(shū)的人是聰明的。李明能看書(shū)且不貧窮，快樂(lè)的人過(guò)著激動(dòng)人心的生活。4.自立估價(jià)函數(shù)，用A或A* 算法給出下圖的啟發(fā)信息優(yōu)先搜索樹(shù)。1 2 38 47 6 52 8 37 46 1 5初始棋局： 目標(biāo)棋局：四簡(jiǎn)述專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)步驟（每小題10分，共10 分）答案一、填空題（每空1分，共10分）1. (x)($y)(T (x) TS(x, y) S (y)2. (love, Wang Feng, country) 或（熱愛(ài)，王峰，祖國(guó)）雪白顏色3.4. S=P(x, f(x)Q(x,

4、 f(x)R(x, f(x)5. 不可滿足，其歸結(jié)過(guò)程為：二1估價(jià)函數(shù)用來(lái)估計(jì)節(jié)點(diǎn)重要性的函數(shù)。估價(jià)函數(shù)f(n)被定義為從初始節(jié)點(diǎn)S0出發(fā)，約束經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)n到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)Sg的所有路徑中最小路徑代價(jià)的估計(jì)值。它的一般形式為： f(n)=g(n)+h(n)其中，g(n)是從初始節(jié)點(diǎn)S0到節(jié)點(diǎn)n的實(shí)際代價(jià)；h(n)是從節(jié)點(diǎn)n到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)Sg的最優(yōu)路徑的估計(jì)代價(jià)。2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由大量的人工神經(jīng)元經(jīng)廣泛互聯(lián)所形成的一種人工網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用以模擬人類(lèi)神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。人工神經(jīng)元是對(duì)生物神經(jīng)元的抽象與模擬,1943年，心理學(xué)家麥克洛奇(W.McM ulloch)和數(shù)理邏輯學(xué)家皮茨(W.Pitts)根據(jù)生物神經(jīng)

5、元的功能和結(jié)構(gòu)，提出了一個(gè)將神經(jīng)元看作二進(jìn)制閾值元件的簡(jiǎn)單模型，即MP模型。 圖中的x1, x2, ,xn表示某一神經(jīng)元的n個(gè)輸入；wi表示第i個(gè)輸入的連接強(qiáng)度，稱(chēng)為連接權(quán)值；為神經(jīng)元的閾值；y為神經(jīng)元的輸出?？梢?jiàn)，人工神經(jīng)元是一個(gè)具有多輸入，單輸出的非線性器件。其輸入為,輸出為 其中，f稱(chēng)為神經(jīng)元功能函數(shù)（或作用函數(shù)，激活函數(shù)） 。三.計(jì)算題1. 用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示事實(shí)： “每個(gè)學(xué)生都學(xué)習(xí)了C+語(yǔ)言”。其語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)如下圖所示。結(jié)點(diǎn)“C+語(yǔ)言”代表一門(mén)具體的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，是結(jié)點(diǎn)“程序語(yǔ)言”的一個(gè)實(shí)例，故被放到F所指的子空間的外邊。2.解：（1）定義謂詞先定義修道士和野人人數(shù)關(guān)系的謂詞：G(x,y,S

6、)： 在狀態(tài)S下x大于yGE(x,y,S)：在狀態(tài)S下x大于或等于y其中，x,y分別代表修道士人數(shù)和野人數(shù)，他們的個(gè)體域均為0,1,2,3。再定義船所在岸的謂詞和修道士不在該岸上的謂詞：Boat(z,S)：狀態(tài)S下船在z岸EZ(x,S)： 狀態(tài)S下x等于0，即修道士不在該岸上其中，z的個(gè)體域是L,R，L表示左岸，R表示右岸。 再定義安全性謂詞： Safety(z,x,y,S)(G(x,0,S)GE(x,y,S)(EZ(x,S)其中，z,x,y的含義同上。該謂詞的含義是：狀態(tài)S下，在z岸，保證修道士安全，當(dāng)且僅當(dāng)修道士不在該岸上，或者修道士在該岸上，但人數(shù)超過(guò)野人數(shù)。該謂詞同時(shí)也描述了相應(yīng)的狀態(tài)

7、。再定義描述過(guò)河方案的謂詞：L-R(x, x1, y, y1,S)：x1個(gè)修道士和y1個(gè)野人渡船從河的左岸到河的右岸條件：Safety(L,x-x1,y-y1,S)Safety(R,3-x+x1,3-y+y1,S)Boat(L,S)動(dòng)作：Safety(L,x-x1,y-y1,S)Safety(R,3-x+x1,3-y+y1,S)Boat(R,S)R-L (x, x1, y, y1,S)：x2個(gè)修道士和y2個(gè)野人渡船從河的左岸到河的右岸條件：Safety(R,3-x-x2,3-y-y2,S)Safety(L,x+x2,y+y2,S)Boat(R,S)動(dòng)作：Safety(R,3-x-x2,3-y-

8、y2,S)Safety(L,x+x2,y+y2,S)Boat(L,S) (2) 過(guò)河方案3假設(shè)：所有不貧窮并且聰明的人都是快樂(lè)的，那些看書(shū)的人是聰明的。李明能看書(shū)且不貧窮，快樂(lè)的人過(guò)著激動(dòng)人心的生活。 求證：李明過(guò)著激動(dòng)人心的生活。 解：先定義謂詞： Poor(x) x是貧窮的，Smart(x) x是聰明的，Happy(x) x是快樂(lè)的，Read(x) x能看書(shū)，Exciting(x) x過(guò)著激動(dòng)人心的生活。 再將問(wèn)題用謂詞表示如下： “所有不貧窮并且聰明的人都是快樂(lè)的” (x)(Poor(x)Smart(x)Happy(x) “那些看書(shū)的人是聰明的” (y) (Read(y) Smart(y) “李明能看書(shū)且不貧窮” Read(Liming)Poor(Liming) “快樂(lè)的人過(guò)著激動(dòng)人心的生活” (z) (Happy(z)Exciting(z) 目標(biāo)“李明過(guò)著激動(dòng)人心的生活”的否定 Exciting(Liming) 將上述謂詞公式轉(zhuǎn)化為子句集如下： (1) Poor(x)Smart(x)Happy(x) (2) Read(y)Smart(y) (3) Read(Liming) (4) Poor(Liming) (5) Happy(z)Exciting(z) (6) Exciting(Liming) (結(jié)論的