人工智能原理及应用2008A卷

y 值。

装 订 线 内 不 得 答 题自觉遵 守 考 试 规 则，诚 信 考 试，绝 不作 弊二、人工智能有哪些主要研究和应用领域？其中有哪些是新的研究热点（10分）三、将下列命题写出其语义网络（10分） 1.每个学生都喜欢老师上的一门课.2．人工智能课程的学生中有男有女，有数学系的学生也有外系的学生。

四、假设已知下列事实：张某被盗，公安局派了五个侦察员去调查。

研究案情时，侦察员Ａ说：”；侦察员Ｄ说：“钱与孙至少有一人作案”；侦察“孙与李中至少有一个作案”；侦察员Ｄ说“赵与孙至少一个与案无“钱与李中至少有一人与此案无关”。

如果这五个侦察员的（15分）五、.写出图中树的结点两个访问序列，要求分别满足以下两个搜索策略：(10分)2.广度优先搜索装订 线 内 不得 答 题自觉遵 守考 试 规 则，诚 信 考 试，绝 不作 弊六、将下列谓词公式化成子句集()()()()()()a f y x R z x Q z P z y x ,,,~→∧∀∀∃。

（10分）七、已知有如下不确定推理规则：r1：C 11∨C 12 ⇒ H 1 0.7； r2：H 1 ⇒ H 0.5； r3：C 21∧C 22 ⇒ H －0.6； r4：(C 31∧C 32)∨C 33 ⇒ H 0.8；11) = 0.8， CF(C 12) = 0.9，CF(C 21) = 0.3，CF(C 22) = 0.6， ) = 0.9，CF(C 32) = 0.5，CF(C 33) =0.7； 求CF(H)。

（10分）八、设有规则r1: IF E1 THEN (2, 0.0001) H1P(E1)=P(E2)=0.6 P(H1)=0.091，P(H2)=0.01: P(E1|S1)=0.76, P(E2|S2)=0.68，求P(H2|S1,S2)（15分）装 订 线 内 不 得 答 题自觉遵 守考 试 规 则，诚 信 考 试，绝 不作 弊A卷北京科技大学2008 —2009 学年度第一学期《人工智能原理及应用》试题答案及评分标准一、选择题（每小题2分，共10小题20分）1. C2. D3.B4. B 5 B 6.B 7、A 8. D 9.D 10.C二、人工智能有哪些主要研究和应用领域？其中有哪些是新的研究热点（10分）答：人工智能的主要研究：机器思维、机器感知、机器行为、机器学习、计算智能、分布智能、人工心理与人工情感、人工生命、智能系统(4分)应用领域有博弈、自动定理证明、智能网络（2分）新的研究热点：分布式人工智能与agent、计算智能（含神经计算、逻辑计算与进化计算）、数据挖掘与知识发现、人工生命等（4分）三、将下列命题写出其语义网络（10分）1.每个学生都喜欢老师上的一门课. （5分）2．人工智能课程的学生中有男有女，有数学系的学生也有外系的学生。

（5分）四、假设已知下列事实：张某被盗，公安局派了五个侦察员去调查。

研究案情时，侦察员Ａ说：“赵与钱中至少有一人作案”；侦察员Ｄ说：“钱与孙至少有一人作案”；侦察员Ｃ说：“孙与李中至少有一个作案”；侦察员Ｄ说“赵与孙至少一个与案无关”；侦察员Ｅ说“钱与李中至少有一人与此案无关”。

如果这五个侦察员的话都是可信的，试用消解原理推理求出谁是盗窃犯。

（15分）解：设C(x)表示x 作案，Z 表示赵，Q 表示钱，S 表示孙，L 表示李 将已知事实用谓词公式表示出来(5分1个表示1分)赵与钱中至少有一个人作案：C(Z)∨C(Q)钱与孙中至少有一个人作案：C(Q)∨C(S) 孙与李中至少有一个人作案：C(S)∨C(L)赵与孙中至少有一个人与此案无关：¬ (C (Z)∧C(S))，即 ¬C (Z) ∨¬C(S) 钱与李中至少有一个人与此案无关：¬ (C (Q)∧C(L))，即 ¬C (Q) ∨¬C(L) 设作案者为u ，则要求的结论是C(u)。

将其与其否)取析取，得：¬ C(u) ∨C(u)因此，钱和孙是盗窃犯。

（各5分）五、.写出图中树的结点两个访问序列，要求分别满足以下两个搜索策略：(10分)1．深度优先搜索 2.广度优先搜索答：深度优先搜索1－2－5－6－10－11－3－7－12－13－4－8－9（5分） 广度优先搜索1－2－3－4－5－6－7－8－9－10－11－12－13（5分） （注：错一个次序就算错）六、将下列谓词公式化成子句集()()()()()()a f y x R z x Q z P z y x ,,,~→∧∀∀∃。

（10分）解：()()()()()()a f y x R z x Q z P z y x ,,,~→∧∀∀∃()()()))a (f ,y ,x (R z ,x ┐Q)z (P z ┐y x ∨∧∀∀∃ （2分） ()()))a (f ,y ,x (R )z ,x (Q )z (P ~z y x ∨∨∃∀∃ （2分） ()()))a (f ,y ,b (R )z ,b (Q )z (P ~z y ∨∨∃∀ （2分） ()()()()))a (f ,y ,b (R )y g ,b (Q )y g (P ~y ∨∨∀ （2分）()(){}))a (f ,y ,b (R )y g ,b (Q )y g (P ~∨∨ （2分）七、已知有如下不确定推理规则：r1：C 11∨C 12 ⇒ H 1 0.7； r2：H 1 ⇒ H 0.5； r3：C 21∧C 22 ⇒ H －0.6； r4：(C 31∧C 32)∨C 33 ⇒ H 0.8； CF(C 11) = 0.8， CF(C 12) = 0.9，CF(C 21) = 0.3，CF(C 22) = 0.6， CF(C 31) = 0.9，CF(C 32) = 0.5，CF(C 33) =0.7； 求CF(H)。

（10分）解：(1)1111121112()(|)max{0,()}CF H CF H C C CF C C =∨⨯∨11120.7max{0,max{(),())}0.7max{0,0.8,0.9}0.63CF C CF C =⨯=⨯= （1分）(2)111()(|)max{0,()}0.50.630.315CF H CF H H CF H ==⨯= （1分） （3）221222122()(|)max{0,()}CF H CF H C C CF C C =∧⨯∧21220.6max{0,min{(),()}}0.6max{0,min{0.3,0.6}}0.18CF C CF C =-⨯=-⨯=- （2分） （4）3313233313233()(|())max{0,(())}CF H CF H C C C CF C C C =∧∨⨯∧∨3132330.8max{0,max{min{(),()},()}CF C CF C CF C =⨯0.8max{0,max{min{0.9,0.5},0.7}}0.56=⨯= （2分）（5）121212()()0.3150.180.135()0.16461min{(),()}1min{0.315,0.18}0.82CF H CF H CF H CF H CF H +-===≈--（2分）（6）123123123()()()()()CF H CF H CF H CF H CF H =+-⨯0.16460.560.16460.560.6324=+-⨯≈ （2分） 注：第五六步也可以是如下计算（5）131313()()()()()CF H CF H CF H CF H CF H =+-⨯0.3150.560.3150.560.6986=+-⨯= （2分） （6）132123132()()0.69860.180.5186()0.63241min{(),()}1min{0.6986,0.18}0.82CF H CF H CF H CF H CF H +-===≈--（2分）或（5）232323()()0.180.560.38()0.46341min{(),()}1min{0.56,0.18}0.82CF H CF H CF H CF H CF H +-+===≈--（6）123123123()()()()()CF H CF H CF H CF H CF H =+-⨯0.3150.46340.3150.46340.6324=+-⨯≈ （2分）八、设有规则r1: IF E1 THEN (2, 0.0001) H1 r2: IF E1 AND E2 THEN (100, 0.001) H1 r3: IF H1 THEN (200, 0.01) H2已知：P(E1)=P(E2)=0.6 P(H1)=0.091，P(H2)=0.01用户回答: P(E1|S1)=0.76, P(E2|S2)=0.68，求P(H2|S1,S2)（15分）解：由已知知识得到的推理网络如下图所示(1) 计算O(H1|S1)先把P(H1)更新为E1下的后验概率P(H1|E1)111111()20.091(|)0.167(1)()1(21)0.0911LS P H P H E LS P H ⨯⨯===-⨯+-⨯+ (1分)由于P(E1|S1)=0.76>P(E)，使用(6.8)式的后半部分，得P(H1|S1)为：1111111111(|)()(|)()((|)())1()(0.1670.091)0.091(0.760.6)0.12110.6P H E P H P H S P H P E S P E P E -=+⨯---=+⨯-=- (2分)111111(|)0.121(|)0.1381(|)10.121P H S O H S P H S ===-- (1分)(2) 计算O(H1|(S1 AND S2)) 由于r2的前件是E1、E2的合取关系，且已知P(E1|S1)=0.76<P(E2|S2)=0.68.按合取取最小的原则，这里仅考虑E2对H1的影响，即把计算P(H1|(S1 AND S2))的问题转化为计算O(H1|S2)的问题。

把H1的先验概率P(H1)更新为在E2下的后验概率P(H1|E2)211221()1000.091(|)0.909(1)()1(1001)0.0911LS P H P H E LS P H ⨯⨯===-⨯+-⨯+ (2分)又由于P(E2|S2)=0. 68>P(E2)，还使用(6.8)式的后半部分，得P(H1|S2)为：1211212222(|)()(|)()((|)())1()(0.9090.091)0.091(0.680.6)0.25510.6P H E P H P H S P H P E S P E P E -=+⨯---=+⨯-=- (2分)121212(|)0.255(|)0.3421(|)10.255P H S O H S P H S ===-- (1分)(3) 计算O(H1|S1, S2)0.60.760.68先将H1的先验概率转换为先验几率111()0.091()0.11()10.091P H O H P H ===-- (1分)再根据合成公式计算H1的后验几率1112112111(|)(|)0.1380.342(|,)()0.10.472()()0.10.1O H S O H S O H S S O H O H O H =⨯⨯=⨯⨯= (1分)然后再将后验几率转换为后验概率112112112(|,)0.472(|,)0.3211(|,)10.472O H S S P H S S O H S S ===++ (1分)(4) 计算P(H2|S1,S2)对r3 ，H1相当于已知事实，H2为结论。