人工智能习题

《人工智能》考试内容及范围:以王万良编著的《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、及顿悟思维等。

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与个体两部分。

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:全称量词与存在量词。

6、一般来说,一个产生式系统通常由规则库、综合数据库、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与类结点两种。

8、若从推出结论的途径来划分,推理可分为演绎推理、归纳推理、默认推理。

9、谓词公式不可满足的充要条件就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:一就是知识的不确定性;二就是证据的不确定性。

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与逻辑性知识,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？各部分的作用就是什么？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)、规则库就是用于描述相应领域内知识的产生式集合;(2)、综合数据库就是用于存放问题求解过程中各种当前信息的数据结构;(3)、控制系统就是负责整个产生式系统的运行,实现对问题的求解。

3、什么就是子句？什么就是子句集？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“→”与“↔”符号;(2)、把否定符号移到紧靠谓词的位置上;(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与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称为规则成立的充分性度量,用于指出E对H的支持程度,取值范围为[0,+∞),其定义为:)/P()/P(LSHEHE⌝=;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,+∞),其定义为:)/P(-1)/P(-1)/P()/P(LNHEHEHEHE⌝=⌝⌝⌝=三、计算题1、下列知识就是一些规则性知识:人人爱劳动。

所有整数不就是偶数就就是奇数。

自然数都就是大于零的整数。

用谓词公式表示这些知识。

解:(1)定义谓词如下:MAN(x):x就是人;LOVE(x, y):x爱y;N(x):x就是自然数;I(x):x就是整数;E(x):x就是偶数;O(x):x就是奇数;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))“所有整数不就是偶数就就是奇数”用谓词公式表示为:(∀x)(I(x) → E(x) ∨O(x))“自然数都就是大于零的整数”用谓词公式表示为:(∀x)(N(x) → GZ(x) ∧I(x))2、下列知识就是一些事实性知识:张晓辉就是一名计算机系的学生,但她不喜欢编程序。

李晓鹏比她父亲长得高。

用谓词公式表示这些知识。

解:(1)定义谓词如下:COMPUTER(x):x就是计算机系的学生;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)∧⌝LIKE(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。

山西大学就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。

张广义同志今年36岁,男性,中等身材,她工作在山西大学。

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。

猎狗就是一种狗,而狗就是一种动物。

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;猎狗的特点就是吃肉、个头大、奔跑速度快、能狩猎;而狮子狗也就是一种狗,它的特点就是吃饲料、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)甲与乙结婚了,则或者甲为男,乙为女;或者甲为女,乙为男。

(3)如果一个人就是老实人,她就不会说谎;张三说谎了,所以张三不就是一个老实人。

解:(1)Older(x,y):x比y大。

Older(Zhang,Li)),(Older ZhangLi⌝→(2)为女；为男；xxManxxMan:)(:)(⌝结婚与y:),(arry xyxM))()(()(Marry乙甲甲，乙ManMan⌝∧→))()((甲乙ManMan⌝∧∨(3)Honest(x):x就是老实人;Lie(x):x说谎)()(Honest xLiex⌝→)()(ZhangHonestZhangLie⌝→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y”M(x): 表示”x就是钱”I(x): 表示”x就是利息”E(x,y): 表示”x获得y”已知: (∀x)[(∃y)(S(x,y)∧M(y))]→(∃y)(I(y)∧E(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(x,y)))2) 把结论加入已知, 构成新集合G:能吃食物能运动巴四条腿饲料得慢能狩猎个头大供观赏不咬人个头小{(∀x )[(∃y )(S(x,y) ∧M(y))] →(∃y )(I(y) ∧E(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)∨⌝M(y) ∨I(f(x)) (2) ⌝S(x,y) ∨⌝M(y) ∨E(x,f(x)) (3) ⌝I(z) (4) S(a,b) (5) M(b)4)应用消解原理进行推导。

(1) ⌝S(x,y)∨⌝M(y)∨I(f(x)) (2) ⌝S(x,y)∨⌝M(y)∨E(x,f(x)) (3) ⌝I(z) (4) S(a,b) (5) M(b)(6) ⌝S(x,y)∨⌝M(y) (1)与(3)消解 σ={f(x)/z}(7) ⌝M(b) (6)与(4)消解 σ={a/x,b/y} (8) NIL (5)与(7)消解7、已知:(书习题3、7) (1)能够阅读的都就是有文化的; (2)海豚就是没有文化的; (3)某些海豚就是有智能的。

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 就是海豚;I(x)表示x 有智能。

将前提与结论表示为谓词公式:))()((y y L y D ⌝→∀）（;))()()((z I z D z ∧∃; ))()()((w R w I w ⌝→∃。

将前提的谓词公式与结论的谓词公式的否定式化为子句集为:①)()(x L x R ∨⌝;②)()(y L y D ⌝∨⌝ ③)A (D ;④)A (I ;⑤)()(I w R w ∨⌝。

对得到的子句集进行归结:⑤与④归结得⑥)A (R ;⑥与①归结得⑦)A (L ;⑦与②归结得⑧)A (D ⌝;⑧与③归结得NIL 。

8、已知:规则可信度为(书习题4、6)r 1: IF E 1 THEN H 1 (0、7)r 2: IF E 2 THEN H 1 (0、6)r 3: IF E 3 THEN H 1 (0、4)r 4: IF (H 1 AND E 4) THEN H 2 (0、2) 证据可信度为:CF(E 1)=CF(E 2)=CF(E 3)=CF(E 4)=CF(E 5)=0、5,H 1的可信度一无所知,H 2的初始可信度CF 0(H 2)=0、3,计算结论H 2的可信度CF(H 2)。

解:35.0}5.0,0max{7.0)}(,0max{7.0)(111=⨯=⨯=E H CF CF 3.0}5.0,0max{6.0)}(,0max{6.0)(212=⨯=⨯=E H CF CF 2.0}5.0,0max{4.0)}(,0max{4.0)(313=⨯=⨯=E H CF CF )()()()()(1211121112,1H CF H CF H CF H CF H CF -+==545.03.035.03.035.0=⨯-+ 同理636.02.0545.0545.02.0)()(13,2,11=⨯-+==H CF H CF ]}[,0max{2.0)(4124E H H CF AND CF ⨯=)}}(),(min{,0max{2.041E H CF CF ⨯= 1.0}5.0,0max{2.0=⨯=)()()()()(202420242H CF H CF H CF H CF H CF -+=37.03.01.03.01.0=⨯-+=9、设有如下一组推理规则:(书习题4、5)r 1: IF E 1 THEN E 2 (0、6)r 2: IF E 2 AND E 3 THEN E 4 (0、8)r 3: IF E 4 THEN H (0、7)r 4: IF E 5 THEN H (0、9)且已知CF(E 1)=0、5,CF(E 3)=0、6,CF(E 5)=0、4,结论H 的初始可信度一无所知,求CF(H)为多少？ 解3.0}5.0,0max{6.0)}(,0max{6.0)(12=⨯=⨯=E E CF CF]}[,0max{8.0)(3224E E H CF AND CF ⨯= )}(),(,0max{8.032E E CF CF ⨯=24.0}3.0,0max{8.0=⨯=168.0}24.0,0max{7.0)}(,0max{7.0)(43=⨯=⨯=E H CF CF 36.0}4.0,0max{9.0)}(,0max{9.0)(54=⨯=⨯=E H CF CF 又因为0)(3>H CF0)(4>H CF 故)()()()()(4343H H H H H CF CF CF CF CF -+=36.0168.036.0168.0⨯-+==0、474、解:以变量m与c表示修道士与野人在左岸与船上的实际人数,变量b表示船就是否在左岸,b＝1表示在,b ＝0表示不在。