大学人工智能期末考试题库

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2．求如下图所示的交通图中最小费用路线，设出发地是 A 城，目的地是 E 城，边 上的数字代表交通费。（1）画出本问题的代价树；（2）对代价树进行广度优先搜索 和深度优先搜索，得到的路线分别是什么？ （8 分）
解：代价树如下：（4 分）
广度优先搜索得到的路线：A→C→D→E （2 分） 深度优先搜索得到的路线：A→C→D→E （2 分）
姓名：
班级：
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7．什么是搜索？有哪两大类不同的搜索方法？（5 分） 答：搜索是一种求解问题的方法，是寻找从问题初始事实最终答案的推理路线 的一种过程。在利用这种方法求解问题，要按照一定的策略，从知识库中寻找可利 用的知识，从而构造一条使问题获得解决的推理路线。（3 分） 有两大类搜索方法，即盲目搜索和启发式搜索。（2 分）
3．一个专家系统可以简单地判断一个城市是不是一个值得旅游的城市，其知识库
（CITY 库）中包含 17 个事实和 10 条规则（Ri 表示第 i 条规则，Fi 表示第 i 个事
实）。
R1:
IF 好的城市 AND 有好的餐馆 THEN 是值得旅游的城市
R2:
IF 是历史名城 THEN 是值得旅游的城市
R3:
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然后将已知条件和问题用谓词公式表示出来，并将问题公式的否定与谓词 ANSWER 做析取，得到子句集：（3 分）
(1)～Brother(x,y)∨～Father(z,x)∨Father(z,y) (2) Brother(John,Peter) (3) Father(David,John) (4)～Father(u,Peter)∨ANSWER(u) 应用归结原理进行归结: （3 分） (5)～Brother(John,y)∨Father(David,y)
R9:
IF 是南方国家 AND 商业自由 THEN 当地人热情好客
R10:
IF 有很多公园 AND 有很多林荫大道 THEN 有茂盛的草木
（1）在下表中将 CITY 库中事实的属性填写完整，属性为可询问和不可询问。
编号 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
CITY 库中的事实 名字 当地人热情好客 好的城市 有好的餐馆 商业自由 有很多林荫大道 有很多古迹 有很多博物馆
(1)与(3)归结,σ＝｛David/z,John/x｝ (6)～Brother(John,Peter)∨ANSWER(David)
(4)与(5)归结,σ＝｛David/u,Peter/y｝ (7) ANSWER(David) (2)与(6)归结 得到了归结式 ANSWER(David)，答案即在其中，所 u = David，即 Peter 的父亲 是 David。
（1） 画出这一事实的语义网络； （2）假若将要求解的问题是：山西大学位于哪个城市？如何利用语义网络进行推 理求解呢？ 解：（1）有关山西大学的语义网络如下：（4 分）
（2） 首先将待求解的间题表示成一个局部的语义网络，如下图所示：（2 分）
然后到语义网络系统的知识库中去匹配就会发现，与待求问题局部网络未知 处相匹配的事实是“太原市”。所以，这个问题的解就是太原市。 （2 分）
4．框架表示法有什么特点？（5 分） 答：框架表示法有如下特点：结构性、继承性、自然性。（5 分）
5．何谓产生式系统？它由哪几部分组成？（5 分） 答：把一组产生式放在一起，让它们相互配合，协同作用，一个产生式生成的 结论可以供另一个产生式作为已知事实使用，以求得问题的解，这样的系统称为产 生式系统。（2 分） 产生式系统一般由三个基本部分组成：规则库、综合数据库和推理机。（3 分）
8．什么是盲目搜索？主要有几种盲目搜索策略？（5 分） 答：盲目搜索又称无信息搜索，即在搜索过程中，只按预先规定的搜索控制策 略进行搜索，而没有任何中间信息来改变这些控制策略。（2 分） 主要的盲目搜索策略有：宽度优先搜索、深度优先搜索、有界深度优先搜索、 代价树的宽度优先搜索和代价树的深度优先搜索。（3 分）
不可询问（每个属性 0.5 分，共 4 分） （2）与/或树如下：（6 分）
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学号：
江苏技术师范学院
— 学年第 学期
《人工智能与专家系统》试卷（2）参考答案与评分标准
问答题（每题 5 分，共 50 分）
1．什么是人工智能？它的研究目标是什么？（5 分） 答：所谓人工智能，就是用人工的方法在机器（计算机）上实现的智能；或者 说是人们使用机器模拟人类的智能。由于人工智能是在机器上实现的，因此又可称 之为机器智能。（3 分） 它的研究目标是构造可实现人类智能的智能计算机或智能系统。（2 分）
IF 当地人热情好客 AND 有民俗学传统 THEN 是值得旅游的
城市
R4:
IF 有很多古迹 AND 有茂盛的草木 THEN 好的城市
R5:
IF 有本地的烹调传统 THEN 有好的餐馆
R6:
IF 有法国餐馆 THEN 有好的餐馆
R7:
IF 有意大利餐馆 THEN 有好的餐馆
RS:
IF 有很多博物馆 AND 是古老的城市 THEN 是历史名城
2．行为主义是人工智能的主要学派之一，它的基本观点是什么？（5 分） 答：行为主义，又称进化主义或控制论学派。这种观点认为智能取决于感知和 行动（所以被称为行为主义），它不需要知识、不需要表示、不需要推理。其原理 是控制论和感知——动作型控制系统。
3．什么是知识表示？在选择知识表示方法时，应该考虑哪几个因素？（5 分） 答：知识表示是研究用机器表示知识的可行性、有效性的般方法，是一种数据 结构与控制结构的统一体，既考虑知识的存储又考虑知识的使用。知识表示实际上 就是对人类知识的一种描述，以把人类知识表示成计算机能够处理的数据结构。对 知识进行表示的过程就是把知识编码成某种数据结构的过程。（3 分） 在选择知识表示方法时，应该考虑以下几个因素：(1)能否充分表示相关的领 域知识；(2)是否有利于对知识的利用；(3)是否便于知识的组织、维护和管理；(4) 是否便于理解和实现。（2 分）
4. 请用一阶谓词逻辑法表示“太原市的夏天既干燥又炎热。”（5 分） 答： State(x, y, z ) ：x 市在 y 季节气候处于 z 状态。（1 分）
则： State(太原,夏天,干燥) ∧ State(太原,夏天,炎热) （4 分）
5．画出下列知识的语义网络：“籍贯为湖南的张山在信息学院读书，该学校位 于健翔桥附近，该校由计算机系、信息系和通信系组成。” （5 分）
属性 不可询问 不可询问 可询问
可询问
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F8
有很多公园
F9
是南方国家
F10
有法国餐馆
F11
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ有意大利餐馆
F12
有本地的烹调传统
F13
有民俗学传统
F14
有茂盛的草木
F15
是古老的城市
F16
是历史名城
F17
是值得旅游的城市
可询问 可询问 可询问
不可询问 可询问
（2）画出 CITY 库的与/或树 解：（1）不可询问、可询问、可询问、可询问、可询问、可询问、不可询问、
然后再计算 CF1,2(H)和 CF3 的组合。因为 CF3<0，所以应该使用组合函数公式的 第三个分支，即：CF1,2,3(H)＝(CF1,2＋CF3)／(1－min{∣CF1,2∣,∣CF3∣})＝0.34 （4 分）
应用题（共 26 分）
1．设在语义网络系统的知识库中，存有下列事实的语义网络： （8 分） 山西大学是一个学校，位于太原市，建立时间是 1902 年。
6．产生式系统中，推理机的推理方式有哪几种？请分别解释说明。（5 分） 答：产生式系统推理机的推理方式有正向推理、反向推理和双向推理三种。 正向推理：正向推理是从己知事实出发，通过规则库求得结果。 反向推理：反向推理是从目标出发，反向使用规则，求证已知的事实。 双向推理：双向推理是既自顶向下又自底向上的推理。推理从两个方向进行， 直至在某个中间界面上两方向结果相符便成功结束；如两方衔接不上，则推理失败。
(2)～Interest(y)
(3) Save(y)
利用归结原理对上面的子句集中的子句进行归结: (3 分)
(4)～Save(y) (1)与(2)归结，σ＝{y/x}
(5) NIL
(3)与(4)归结
证毕。
2. 任何兄弟都有同一个父亲，John 和 Peter 是兄弟，且 John 的父亲是 David， 问 Peter 的父亲是谁？（8 分） 解：定义谓词。Father(x,y)：x 是 y 的父亲；Brother(x,y)：x 和 y 是兄弟。 （2 分）
证明与推理（每题 8 分 ，共 16 分）
1. 每个储蓄的人都是为了获取利息。求证：对某个人来说，如果不能获取利息，
则他就不会储蓄。
证明：
定义谓词。Save(x)：表示 x 储蓄钱；Interest(x)：表示 x 获得利息。(2 分)
将前提和要求证的问题之否定化成子句集: (3 分)
(1)～Save(x)∨Interest(x)
计算题（8 分）
1．在 MYCIN 系统中，有三条推出链球菌的规则，设其可信度因子分别是 CF1= 0.21，CF2 = 0.5， CF3 =－0.4，求：结论 H 的综合可信度 CF1,2,3(H)。
解：首先计算 CF1,2 (H)。此时 CF1 >0，CF2> 0，所以使用组合函数公式中的第 一个分支，即：CF1,2(H)=CF1+CF2(1－CF1)=0.21+0.5×(1－0.21) = 0.605 （4 分）
9．证据传递的不确定性指什么？（5 分） 答：在推理过程中常常有这种情况：一条规则的结论又是另一条规则的前提。 这样，不确定的初始证据就会沿着这条推理链向下传递，其不确定性在传递的过程 中会伴随着规则的不确定性不断地放大或缩小。 （5 分）