人工智能大作业

第一章

1.3 什么是人工智能？它的研究目标是什么？

人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。

研究目标：人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。

1.7 人工智能有哪几个主要学派？各自的特点是什么？

主要学派：符号主义，联结主义和行为主义。

1.符号主义：认为人类智能的基本单元是符号，认识过程就是符号表示下的符号计算，从

而思维就是符号计算；

2.联结主义：认为人类智能的基本单元是神经元，认识过程是由神经元构成的网络的信息

传递，这种传递是并行分布进行的。

3.行为主义：认为，人工智能起源于控制论，提出智能取决于感知和行动，取决于对外界

复杂环境的适应，它不需要只是，不需要表示，不需要推理。

1.8 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？

1.研究领域：问题求解，逻辑推理与定理证明，自然语言理解，自动程序设计，专家系

统，机器学习，神经网络，机器人学，数据挖掘与知识发现，人工生命，系统与语言工具。

2.研究热点：专家系统，机器学习，神经网络，分布式人工智能与Agent，数据挖掘与

知识发现。

第二章

2.8 用谓词逻辑知识表示方法表示如下知识：

(1)有人喜欢梅花，有人喜欢菊花，有人既喜欢梅花又喜欢菊花。

三步走：定义谓词，定义个体域，谓词表示

定义谓词

P(x)：x是人

L(x,y)：x喜欢y

y的个体域：{梅花，菊花}。

将知识用谓词表示为：

(∃x)(P(x)→L(x, 梅花)∨L(x, 菊花)∨L(x, 梅花)∧L(x, 菊花))

(2) 不是每个计算机系的学生都喜欢在计算机上编程序。

定义谓词

S(x)：x是计算机系学生

L(x, pragramming)：x喜欢编程序

U(x,computer)：x使用计算机

将知识用谓词表示为：

¬ (∀x) (S(x)→L(x, pragramming)∧U(x,computer))

2.18 请用语义网络表示如下知识：

高老师从3月到7月给计算机系的学生讲“计算机网络”课。

（天气预报框架）

例如有以下一段天气预报：“哈尔滨地区今天白天多云，雾霾，偏北风≤3 级，最高气温9º，最低气温0º，降水概率25%。”。

Frame<天气预报>

地域：哈尔并

时段：今天

天气：多云

风向：北风

风力：＜3级

气温：0-9°

降水概率：25%

第三章

3.13 (6) 判断以下子句是否为不可满足

{P(x)∨Q(x )∨R(x), ﹁P(y)∨R(y), ﹁ Q(a), ﹁R(b)}

采用归结反演，存在如下归结树，故该子句集为不可满足。

3.14 (3) 证明G是F的逻辑结论

F: (∃x)(∃y)(P(f(x))∧(Q(f(b)))

G: P(f(a))∧P(y)∧Q(y)

先将F和¬G化成子句集：

S={P(a,b), ¬P(x,b)}

再对S进行归结：

P(a,b) ¬P(x,b)

{a/x}

NIL

所以，G是F的逻辑结论

3.18 设有子句集

{P(x)∨Q(x, b), P(a)∨﹁Q(a, b),﹁Q(a, f(a)), ﹁P(x)∨Q(x, b)}

请用祖先过滤策略求出其归结式

解：支持集策略不可用，原因是没有指明哪个子句是由目标公式的否定化简来的。

删除策略不可用，原因是子句集中没有没有重言式和具有包孕关系的子句。

单文字子句策略的归结过程如下：

P(x)∨Q(a, b) ⌝Q(a, f(a))

{b/f(a)}

P(a) ⌝P(x)∨Q(x, b)

{a/x}

Q(a, b) ⌝Q(a, f(a))

{b/f(a)}

Q(a, b)

用线性输入策略（同时满足祖先过滤策略）的归结过程如下：

P(x)∨Q(a, b) P(a)∨⌝Q(a, b)

{a/x}

第四章

4.10 何谓估价函数，在估价函数中，g(n)和h(n)各起什么作用？

1.估价函数是用来估计节点重要性的函数。

)()(g )(n h n n f +=。

3.g(n)是从初始节点0S 到节点n 的实际代价；

4.h(n)是从节点n 到目标节点g S 的最优路径的估价代价。

4.11 设有如下结构的移动将牌游戏：

其中，B 表示黑色将牌，W 表是白色将牌，E 表示空格。游戏的规定走法是：

(1) 任意一个将牌可移入相邻的空格，规定其代价为1；

(2) 任何一个将牌可相隔1个其它的将牌跳入空格，其代价为跳过将牌的数目加1。

游戏要达到的目标什是把所有W 都移到B 的左边。对这个问题，请定义一个启发函数h(n)，并给出用这个启发函数产生的搜索树。你能否判别这个启发函数是否满足下界要求？在求出的搜索树中，对所有节点是否满足单调限制？

解：设h(x)=每个W 左边的B 的个数，f(x)=d(x)+3*h(x)，其搜索树如下：