人工智能复习( 硕士)1

人工智能复习参考

第1部分绪论

1-1.什么是人工智能？试从学科和能力两方面加以说明。

从学科角度来看：人工智能是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支。它的近期主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智能功能，并开发相关理论和技术。

从能力角度来看：人工智能是智能机器所执行的通常与人类智能有关的功能，如判断、推理、证明、识别、感知、理解、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动

1-2.在人工智能的发展过程中，有哪些思想和思潮起了重要作用？

1-3.为什么能够用机器（计算机）模仿人的智能？

物理符号系统的假设：任何一个系统，如果它能够表现出智能，那么它就必定能执行输入符号、输出符号、存储符号、复制符号、建立符号结构、条件性迁移6种功能。反之，任何系统如果具有这6种功能，那么它就能够表现出智能(人类所具有的智能)。

物理符号系统的假设伴随有3个推论。

推论一:既然人具有智能，那么他(她)就一定是个物理符号系统。

推论二:既然计算机是一个物理符号系统，它就一定能够表现出智能。

推论三:既然人是一个物理符号系统，计算机也是一个物理符号系统，那么我们就能够用计算机来模拟人的活动。

1-4.人工智能的主要研究和应用领域是什么？其中，哪些是新的研究热点？

问题求解(下棋程序)，逻辑推理与定理证明(四色定理证明)，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(星际探索机器人)，模式识别(手写识别，汽车牌照识别，指纹识别)，机器视觉(机器装配，卫星图像处理)，智能控制，智能检索，智能调度与指挥(汽车运输高度，列车编组指挥)，系统与语言工具

新的研究热点：

分布式人工智能与Agent，计算智能与进化计算，数据挖掘与知识发现(超市市场商品数据分析)，人工生命

1-5.人工智能的发展对人类有哪些方面的影响？试结合自己了解的情况和理解，从经济、社会和文化等方面加以说明？

1-6.试评述人工智能的未来发展。

第2部分知识表示

2-1.什么是知识？知识的要素有哪些？知识的表示方法有哪些？

知识是高度组织起来的信息集团，是人们在长期的生活和社会实践中、科学研究和科学实验中积累起来的经验或对客观世界规律的认识等。

➢常用的知识表示形式

➢状态空间图

➢与或图

➢谓词逻辑

➢产生式

➢框架

➢语义网络

➢关系图

2-2.如何用谓词公式表示知识?

2-3.什么是盲目搜索？什么是启发式搜索？各有什么特点？

盲目搜索：无向导的搜索，也称穷举搜索。

启发式搜索：利用“启发性信息”作为导航的搜索过程。

对于较大或无限状态空间问题，盲目搜索效率太低，所以在实际当中往往是不可行的。启发式搜索广泛地应用于实际问题求解中，如博弈、机器学习、数据挖掘、智能检索等。

2-4.博弈树搜索最常用的方法是什么？如何用于求最佳走步？

用极小极大分析方法求最佳走步的具体过程是：

➢首先，按扩展深度限制（回合数）扩展结点，对末端结点求静态估值；

➢然后，对内部结点按极小极大化分析方法求倒推值；

➢最后，根据根结点的倒推值决定一个最佳走步；

➢重复上面分析过程，直到扩展到终局。

每扩展一次，对内部结点都用新的倒推值代替原来的静态估值或原来的倒推值。如果一个行动方案能获得较大的倒推值，则它就是当前最好的行动方案。

第3部分机器推理技术

3-1.什么是推理？推理的任务、分类。

推理是人脑的一个基本功能和重要功能，几乎所有的人工智能领域都与推理有关。因此，要实现人工智能，就必须将推理的功能赋予机器，实现机器推理。机器推理也称为是计算机推理，或自动推理，它也是人工智能的核心课题之一。

3-2.什么是置换？什么是合一？什么是归结？

一个替换（Substitution）是形如{t

1/x

1

,t

2

/x

2

,…,t

n

/x

n

}的有限集合，其中t

1

,t

2

,…,t

n

是

项，称为替换的分子；x

1,x

2

,…,x

n

是互不相同的个体变元，称为替换的分母；t

i

,x

i

不同，x

i

不循环出现在t

j 中；t

i

/x

i

表示用t

i

替换x

i

。若其中t

1

,t

2

,…,t

n

是不含变元的项（称为基项）

时，该替换为基替换；没有元素的替换称为空替换，记作ε，表示不作任何替换。

设有一个公式集F＝{F

1,F

2

,…,F

n

}，若存在一个替换λ，可使F

1

λ=F

2

λ=…=F

n

λ，则称

λ为F的一个合一，称F为可合一的。

设C

1，C

2

是命题逻辑中的两个子句，C

1

中有文字L

1

，C

2

中有文字L

2

，且L

1

与L

2

互补，从C

1、C

2

中分别删除L

1

、L

2

，再将剩余部分析取起来，构成的新子句为C

12

，则

C 12为C

1

、C

2

的归结式，C

1

、C

2

称为其归结式的亲本子句，称L

1

、L

2

为消解基。

C

1

，C

2

为无相同变元的子句；L

1

，L

2

为其中的两个文字，L

1

和¬L

2

有最一般合一σ；

C 1，C

2

的二元归结式（二元消解式）为：（C

1

σ－{L

1

σ}）∪（C

2

σ－{L

2

σ}）。其

中C

1，C

2

称作归结式的亲本子句；L

1

，L

2

称作消解文字。

3-3.把谓词公式化为子句集有哪些步骤?请结合例子说明之。

1、消蕴含词和等值词

理论根据：A→B⇔¬A∨B A↔B⇔(¬A∨B)∧(¬B∨A)

2、移动否定词作用范围，使其仅作用于原子公式