人工智能教程习题及答案第2章习题参考解答

第二章知识表示习题参考解答

2.3 练习题

2.1 什么是知识?它有哪些特性?有哪几种分类方法?

2.2 何谓知识表示? 陈述性知识表示法与过程性知识表示法的区别是什么?

2.3 在选择知识的表示方法时，应该考虑哪些主要因素?

2.4 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?

2.5 请写出用一阶谓词逻辑表示法表示知识的步骤。

2.6 设有下列语句，请用相应的谓词公式把它们表示出来：

（1）有的人喜欢梅花，有的人喜欢菊花，有的人既喜欢梅花又喜欢菊花。

（2）他每天下午都去玩足球。

（3）太原市的夏天既干燥又炎热。

（4）所有人都有饭吃。

（5）喜欢玩篮球的人必喜欢玩排球。

（6）要想出国留学，必须通过外语考试。

2.7 房内有一只猴子、一个箱子，天花板上挂了一串香蕉，其位置关系如图2. 11所示，猴子为了拿到香蕉，它必须把箱子推到香蕉下面，然后再爬到箱子上。请定义必要的谓词，写出问题的初始状态（即图2.16所示的状态）、目标状态（猴子拿到了香蕉，站在箱子上，箱子位于位置b）。

图2.11 猴子摘香蕉问题

2.8 对习题2.7中的猴子摘香蕉问题，利用一阶谓词逻辑表述一个行动规划，使问题

从初始状态变化到目标状态。

2.9 产生式的基本形式是什么？它与谓词逻辑中的蕴含式有什么共同处及不同处？

2.10 何谓产生式系统？它由哪几部分组成？

2.11 产生式系统中，推理机的推理方式有哪几种？在产生式推理过程中，如果发生策略冲突，如何解决？

2.12 设有下列八数码难题：

在一个3×3的方框内放有8个编号的小方块，紧邻空位的小方块可以移入到空位上，通过平移小方块可将某一布局变换为另一布局（如图2.12所示）。请用产生式规则表示移动小方块的操作。

283123

1684

754765

S0S g

图2.12 习题2.12的图图2.13 习题2.13的图

2.13 推销员旅行问题：

设有五个相互可直达且距离已知的城市A、B、C、D、E，如图2.13所示，推销员从城市A出发，去其它四城市各旅行一次，最后再回到城市A，请找出一条最短的旅行路线。用产生式规则表示旅行过程。

2.14 何谓语义网络？语义网络表示法的特点是什么？

2.15 语义网络表示法与产生式表示法、谓词逻辑表示法之间的关系如何？

2.16 用语义网络表示下列知识：

（1）所有的鸽子都是鸟；

（2）所有的鸽子都有翅膀；

（3）信鸽是一种鸽子，它有翅膀，能识途。

2.17 请对下列命题分别写出它的语义网络：

（1）每个学生都有多本书。

（2）孙老师从2月至7月给计算机应用专业讲《网络技术》课程。

（3）雪地上留下一串串脚印，有的大，有的小，有的深，有的浅。

（4）王丽萍是天发电脑公司的经理，她35岁，住在南内环街68号。

2.18 请把下列命题用一个语义网络表示出来：

（1）猪和羊都是动物；

（2）猪和羊都是偶蹄动物和哺乳动物；

（3）野猪是猪，但生长在森林中；

（4）山羊是羊，且头上长着角；

（5）绵羊是一种羊，它能生产羊毛。

2.19 何谓框架？框架的一般表示形式是什么？

2.20 框架表示法有何特点？请叙述用框架表示法表示知识的步骤。

2.21 试写出“学生框架”的描述。

2.22 框架系统中求解问题的一般过程是什么？

2.23 何谓对象？何谓类？封装及继承的含义是什么？

2.24 什么是状态空间？状态空间是怎样构成的？

2.25 请写出用状态空间表示法表示问题的一般步骤。

2.26 修道士和野人问题。设有3个修道士和3个野人来到河边，打算用一条船从河的左岸渡到河的右岸。但该船每次只能装载两个人，在任何岸边野人的数目都不得超过修道士的人数，否则修道士就会被野人吃掉。假设野人服从任何一种过河安排，请问如何规划过河计划才能把所有人都安全地渡过河去。

2.27 农夫、狐狸、鸡和小米过河问题。农夫、狐狸、鸡、小米都在一条河的左岸，现在要把它们全部送到右岸去，农夫有一条船，过河时，除农夫外，船上至多能载狐狸、鸡和小米中的一样。狐狸要吃鸡，鸡要吃小米，除非农夫在那里。试规划出一个确保全部安全的过河计划。（提示：a.用四元组（农夫，狐狸，鸡，小米）表示状态，其中每个元素都可为0或1。1表示在左岸，0表示在右岸。b.把每次过河的一种安排作为一个算符，每次过河都必

须有农夫，因为只有他可以划船。）

2.28 用状态空间表示法表示2.7题的“猴子摘香蕉问题”。

2.2习题参考解答

2.1答: （略）

2.2答：（略）

2.3答：（略）

2.4答：（略）

2.5答：用一阶谓词逻辑法表示知识的步骤如下：

（1）定义谓词及个体，确定每个谓词及个体的确切含义。

（2）根据所要表达的事物或概念，为每个谓词中的变元赋以特定的值。

（3）根据所要表达的知识的语义，用适当的联接符号将各个谓词联接起来，形成谓词公式。

2.6 解:

（1）有的人喜欢梅花，有的人喜欢菊花，有的人既喜欢梅花又喜欢菊花。

定义谓词及个体。设LIKE(x,y)表示x喜欢y，Meihua表示梅花，Juhua表示菊花，则：,x(

Meihua

)

)y

(

LIKE

(∧

∧

∃

∃

∧

∃

)x

LIKE

)

Meihua

LIKE

,z(

)

Juhua

,y(

,z(

)

Juhua

LIKE

(

z

)(

（2）李明每天下午都去玩足球。

定义谓词及个体。设PLAYFB(x,y)表示x在y下午玩足球，Liming表示李明，则：)(

y

)y,g

PLAYFB

(∀

min

Li

(

（3）太原市的夏天既干燥又炎热。

定义谓词及个体。设STATE(x,y,z)表示x市在y季节气候处于z状态。这是一个三元一阶谓词，所涉及的个体有：太原，夏天，干燥，炎热。将个体代入谓词：

STATE(太原,夏天,干燥)，STA TE(太原,夏天,炎热)，

根据题意将各谓词用适当的连接符连接起来。

STATE(太原,夏天,干燥)∧STATE(太原,夏天,炎热)

（4）所有人都有饭吃。