人工智能期末考试复习提纲工硕Word下载.docx
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改善人类知识；
改善人类语言；
改善文化生活；
1-3.试评述人工智能的未来发展。
人工智能的未来发展主要可以概括为更新的理论框架，更好的技术集成，更成熟的应用方法。
而在具体的应用方面，我认为主要有以下两个发展方向：
1、计算机能直接而人类大脑实现人机交流。
借助以上技术，人类可以用思维控制自己想看到的，想听到的，使媒体技术中的感官媒体更真实化，对虚拟的事物不仅可以看见听见，更可以摸得，闻得着。
同时电脑可以进一步辅助人类做出一定的判断，储存大量信息，甚至可以以身体为媒介，执行电脑程序，是人类更快的学会各种技巧，掌握更多知识。
同时，提高了生物验证的渠道，比如利用DNA染色体作为密码的载体，相信是很难伪造的。
2、电脑拥有机器思维：
机器学会人类的思维方式，帮助人更好的思考问题。
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？
知识是经过消减、塑造、解释和转换的信息。
简单地说，知识是经过加工的信息。
知识是由特定领域的描述、关系和过程组成的。
知识是事实、信念和启发式规则。
从知识库的观点看，知识是某领域中所涉及的各有关方面的一种符号表示。
知识的要素：
事实、规则、控制和元知识。
知识的表示方法有：
状态空间法、问题归纳法、谓词逻辑法、语义网路法和框架表示法
2-2.谓词逻辑法、产生式表示法、框架表示法和语义网络表示法的要点是什么？
它们有何本质上的联系及异同点?
谓语逻辑法是采用谓词合式公式和一阶谓词演算把要解决的问题变为一个有待证明的问题,然后采用消解定理和消解反演来证明一个新语句是从已知的正确语句导出的,从而证明这个新语句也是正确的
状态空间法是基于解答空间的问题表示和求解方法,是以状态和操作符为基础的。
问题归约法是从目标（要解决的问题）出发逆向推理，建立子问题以及子问题的子问题，直至最后把初始问题归约为一个平凡的本原问题集合。
谓语逻辑法是采用谓词合式公式和一阶谓词演算把要解决的问题变为一个有待证明的问题,然后采用消解定理和消解反演来证明一个新语句是从已知的正确语句导出的,从而证明这个新语句也是正确的
语义网络法是用“节点”代替概念，用节点间的“连接弧”代替概念之间的关系。
语义网络表示法的优点：
结构性、联想性、自然性。
2-3.如何用谓词逻辑法表示知识?
（见课本例题）
例题：
所有学生都穿彩色制服。
任何整数或者为正数或者为负数。
自然数都是大于零的整数。
解：
首先定义谓词如下：
Student（x）:
x是学生
Uniform（x,y）:
x穿y
N（x）:
x是自然数
I（x）:
x是整数
P（x）:
x是正数
Q（x）:
x是负数
L（x）:
x大于零
用谓词公式分别表示如下：
（∀x）（Student（x）->
Uniform（x,color））
（∀x）（I（x）->
P（x）VQ（x））
（∀x）（N（x）->
L（x）ΛI（x））
2-4.什么是产生式规则？
产生式系统由哪些部分组成？
说明各部分的功能。
产生式规则：
1．确定性和不确定性规则知识的产生式表示
确定性规则知识表示方法用产生式的基本形式P→Q或IFPTHENQ
不确定性规则知识表示方法用P→Q（可信度）或者IFPTHENQ（可信度）
2．确定性和不确定性事实性知识的产生式表示
确定性事实性知识表示方法一般用三元组（对象，属性，值）或（关系，对象1,对象2）来表示
不确定性事实性知识表示方法一般用四元组（对象，属性，值，不确定度量值）或（关系，对象1，对象2，不确定度量值）
产生式系统组成：
产生式系统通常由规则库、数据库和推理机三个基本部分组成。
规则库用于描述某领域内知识的产生式集合，其中规则是以产生式表示，库中包含着将问题从初始状态转换成解状态的变换规则。
规则库是专家系统的核心。
数据库又称为事实库，用来存放输入事实、外部数据库输入的事实以及中间结果和最后结果，数据库中的内容是动态变化的。
推理机又称控制系统，由一组程序组成，用来控制协调规则库与数据库的运行，包含推理方式与控制策略。
控制策略作用是确定选用什么规划或如何运用规则。
从选择规则到执行操作要分三步完成：
匹配、冲突解决和操作
2-5.说明产生式系统推理机的推理方式及推理过程。
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
正向推理是从已知事实出发，通过规则求得结论，也称数据驱动方式或自底向上的方式，过程如下：
1．规则集中的规则与数据库中的事实进行匹配，得到匹配的规则集合。
2．使用冲突解决算法，从匹配规则集合中选择一条规则作为启用规则。
3．执行启用规则的后件，将该启用规则的后件送入数据库。
重复这个过程直至达到目标。
反向推理是从目标（作为假设）出发，反向使用规则，求得已知事实，也称目标驱动方式或称自顶向下的方式，过程如下：
1.规则库中的规则后件与目标事实进行匹配，得到匹配的规则集合。
2.使用解决算法，从匹配规则集合中选择一条规则作为启用规则。
3.将启用规则的前件作为子目标。
重复这个过程直至各子目标均为已知事实成功结束。
双向推理是一种既自顶向下、又自底向上的推理方式，推理从两个方向同时进行，直至某个中间界面上两方向结果相符便成功结束。
2-6.如何用框架表示法表示知识？
如何用语义网络法表示知识？
（见课本例题）
框架表示法表示知识举例：
描述“教师”的框架
框架名：
<
教师>
类属：
知识分子>
工作：
范围（教学，科研）
默认：
教学
性别：
（男，女）
学历：
（中专，大专）
类别：
（<
小学教师>
，<
中学教师>
大学教师>
）
语义网络法表示知识举例:
第3部分经典逻辑推理
3-1.什么是推理？
推理的任务是什么？
可分为哪几类（按推理的逻辑基础划分、所利用的知识划分、推出的结论的单调性划分）？
推理：
按某种策略由已知判断推出另一判断的思维过程
推理的任务：
从一种判断推出另一种判断
按判断推出的途径（逻辑基础）来划分：
演绎推理、归结推理、默认推理
按所利用的知识划分：
确定性推理、不确定性推理
按推出的结论的单调性划分：
单调推理、非单调推理
3-2.什么是置换？
什么是合一？
什么是归结？
置换是形如的有限集合。
其中是项，是变元；
表示用替换，不允许与
相同，也不允许变元循环出现在另一个中。
合一：
设有公式集，若存在一个代换，
使得
则称为公式集F的一个合一，
且称是可合一的。
归结：
设与是子句集中的任意两个子句，
如果中的文字与中的文字互补，
那么从和中分别消去和，
并将二个子句中余下的部分析取，构成一个新子句，
则称这一过程为归结，称为和的归结式，
称和为的亲本子句。
3-3.什么是子句？
把谓词公式化为子句集有哪些步骤?
任何文字的析取式称为子句。
谓词公式化为子句集共有9个步骤
1）消去蕴涵符号；
2）减少否定符号的辖域；
3）对变量标准化；
4）消去存在量词
5）化为前束形
6）把母式化为合取范式
7）消去全称量词
8）消去连词符号^
9）更换变量名称
3-4.掌握把谓词公式化为子句集的方法。
如把下列句子变换成子句形式：
～（∀x）｛P（x）→｛（∀y）［p（y）→p（f（x,y））］∧（∀y）［Q（x,y）→P（y）］｝｝
3-5.简述用归结法证明定理的过程（消解反演求解过程）。
（见课本例题）P941720
归结法证明定理的过程：
1）否定结论G，得到¬
G；
2）将前提条件A₁ΛA₂Λ…ΛAn和¬
G化为子句集S；
3）应用归结原理，反复对子句集S进行归结，若能归结出空子句，则证明子句集S的不可满足性，从而证明了公式A₁ΛA₂Λ…ΛAn→G为真。
P95第17题：
证明：
先将问题用谓词描述如下：
（∀x）（Pass（x,computer）∧Win（x,prize））→Happy（x））
（∀x）（∀y）（Study（x）∨Lucky（x）→Pass（x,y））
┐Study（zhang）∧Lucky（zhang）
（∀x）（Lucky（x）→Win（x,prize））
结论“张是快乐的”的否定
┐Happy（zhang）（3分）
将上述公式转化为子句集如下：
（1）┐Pass（x,computer）∨┐Win（x,prize）∨Happy（x）
（2）┐Study（y）∨Pass（y,z）
（3）┐Lucky（u）∨Pass（u,v）
（4）┐Study（zhang）
（5）Lucky（zhang）
（6）┐Lucky（w）∨Win（w,prize）
（7）┐Happy（zhang）（3分）
P95第20题：
设已知：
（1）能阅读的人是识字的；
（2）海豚不识字；
（3）有些海豚是很聪明的。
有些很聪明的人并不识
第一步，先定义谓词，
设R（x）表示x是能阅读的；
K（y）表示y是识字的；
W（z）表示z是很聪明的；
第二步，将已知事实和目标用谓词公式表示出来
能阅读的人是识字的：
（∀x）（R（x））→K（x））
海豚不识字：
（∀y）（¬
K（y））
有些海豚是很聪明的：
（∃z）W（z）
有些很聪明的人并不识字：
（∃x）（W（z）∧¬
K（x））
第三步，将上述已知事实和目标的否定化成子句集：
¬
R（x））∨K（x）
K（y）
W（z）
（4分）
W（z）∨K（x））
第四步，用归结演绎推理进行证明
3-6.如何通过归结法求取问题的答案?
P951819
归结法求
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