人工智能复习题及答案DOCWord下载.docx
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这种由个别事物或现象推出一般性知识的过程，是增殖新知识的过程。
21.子句集的化简的步骤
（1）消去连接词“→”和“↔”
（2）减少否定符号的辖域
（3）对变元标准化
（4）化为前束范式
（5）消去存在量词
（6）化为Skolem标准形
（7）消去全称量词
（8）消去合取词
（9）更换变量名称
22.鲁滨逊归结原理基本思想
首先把欲证明问题的结论否定，并加入子句集，得到一个扩充的子句集S'
。
然后设法检验子句集S'
是否含有空子句，若含有空子句，则表明S'
是不可满足的；
若不含有空子句，则继续使用归结法，在子句集中选择合适的子句进行归结，直至导出空子句或不能继续归结为止。
23.全局择优搜索A算法描述：
（1）把初始节点S0放入Open表中，f（S0）=g（S0）+h（S0）；
（2）如果Open表为空，则问题无解，失败退出；
（3）把Open表的第一个节点取出放入Closed表，并记该节点为n；
（4）考察节点n是否为目标节点。
若是，则找到了问题的解，成功退出；
（5）若节点n不可扩展，则转第
（2）步；
（6）扩展节点n，生成其子节点ni（i=1,2,…），计算每一个子节点的估价值f（ni）（i=1,2,…），并为每一个子节点设置指向父节点的指针，然后将这些子节点放入Open表中；
（7）根据各节点的估价函数值，对Open表中的全部节点按从小到大的顺序重新进行排序；
（8）转第
（2）步。
24.命题逻辑的归结法与谓词逻辑的归结法的不同之处是什么？
答：
谓词逻辑比命题逻辑更复杂，由于谓词逻辑中的变量受到量词的约束，在归结之前需要对变量进行重命名即变量标准化，而在命题逻辑中的归结则不需要。
25.产生式系统的推理过程
（1）初始化综合数据库，即把欲解决问题的已知事实送入综合数据库中；
（2）检查规则库中是否有未使用过的规则，若无转（7）；
（3）检查规则库的未使用规则中是否有其前提可与综合数据库中已知事实相匹配的规则，若有，形成当前可用规则集；
否则转（6）；
（4）按照冲突消解策略，从当前可用规则集中选择一个规则执行，并对该规则作上标记。
把执行该规则后所得到的结论作为新的事实放入综合数据库；
如果该规则的结论是一些操作，则执行这些操作；
（5）检查综合数据库中是否包含了该问题的解，若已包含，说明解已求出，问题求解过程结束；
否则，转
（2）；
（6）当规则库中还有未使用规则，但均不能与综合数据库中的已有事实相匹配时，要求用户进一步提供关于该问题的已知事实，若能提供，则转
（2）；
否则，执行下一步；
（7）若知识库中不再有未使用规则，也说明该问题无解，终止问题求解过程。
26.列出下图中树的节点访问序列以满足下面的２个搜索策略（在所有情况中都选择最左分枝优先访问）
1）深度优先搜索；
２）广度优先搜索。
（１）深度优先：
1,2,5,6,10,11,3,7,12,13,4,8,9
（２）广度优先：
1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13
27.八数码问题。
问题的初态和目标状态如下图所示，要求用A*算法解决该问题
初始状态 目标状态
28.图4-32是5个城市的交通图，城市之间的连线旁边的数字是城市之间路程的费用。
要求从A城出发，经过其它各城市一次且仅一次，最后回到A城，请找出一条最优线路。
解：
这个问题又称为旅行商问题（travellingsalesmanproblem,TSP）或货郎担问题，是一个较有普遍性的实际应用问题。
根据数学理论，对n个城市的旅行商问题，其封闭路径的排列总数为：
（n!
）/n=（n-1）!
其计算量相当大。
例如，当n=20时，要穷举其所有路径，即使用一个每秒一亿次的计算机来算也需要350年的时间。
因此，对这类问题只能用搜索的方法来解决。
下图是对图4-32按最小代价搜索所得到的搜索树，树中的节点为城市名称，节点边上的数字为该节点的代价g。
其计算公式为
g（ni+1）=g（ni）+c（ni,ni+1）
其中，c（ni,ni+1）为节点ni到ni+1节点的边代价。
A
11
9
2
10
B
D
C
E
8
6
3
12
20
19
17
18
21
5
16
22
23
32
29
25
31
27
24
26
14
33
28
35
34
30
图4.32的最小代价搜索树
可以看出，其最短路经是
A-C-D-E-B-A
或
A-B-E-D-C-A
其实，它们是同一条路经。
29.设有如图4-34的与/或/树，请分别按和代价法及最大代价法求解树的代价。
t2
t3
t4
t1
图4.34习题4.14的与/或树
1
7
若按和代价法，则该解树的代价为：
h（A）=2+3+2+5+2+1+6=21
若按最大代价法，则该解树的代价为：
h（A）=max{h（B）+5,h（C）+6}=max{（h（E）+2）+5,h（C）+6}
=max{（max（2,3）+2）+5,max（2,1）+6}
=max（（5+5,2+6）=10
30.判断下列公式是否为可合一，若可合一，则求出其最一般合一。
（1）P（a,b）,P（x,y）
（2）P（f（x）,b）,P（y,z）
（3）P（f（x）,y）,P（y,f（b））
（4）P（f（y）,y,x）,P（x,f（a）,f（b））
（5）P（x,y）,P（y,x）
（1）可合一，其最一般和一为：
σ={a/x,b/y}。
（2）可合一，其最一般和一为：
σ={y/f（x）,b/z}。
（3）可合一，其最一般和一为：
σ={f（b）/y,b/x}。
（4）不可合一。
（5）可合一，其最一般和一为：
σ={y/x}。
5.判断下列子句集中哪些是不可满足的：
（1）{¬
P∨Q,¬
Q,P,¬
P}
（2）{P∨Q,¬
P∨Q,P∨¬
Q,¬
P∨¬
Q}
（3）{P（y）∨Q（y）,¬
P（f（x））∨R（a）}
（4）{¬
P（x）∨Q（x）,¬
P（y）∨R（y）,P（a）,S（a）,¬
S（z）∨¬
R（z）}
（5）{¬
P（x）∨Q（f（x）,a）,¬
P（h（y））∨Q（f（h（y））,a）∨¬
P（z）}
（6）{P（x）∨Q（x）∨R（x）,¬
P（y）∨R（y）,¬
Q（a）,¬
R（b）}
（1）不可满足，其归结过程为：
¬
P∨Q
Q
P
NIL
（2）不可满足，其归结过程为：
（3）不是不可满足的，原因是不能由它导出空子句。
（4）不可满足，其归结过程略
（5）不是不可满足的，原因是不能由它导出空子句。
（6）不可满足，其归结过程略
31.设已知：
（1）如果x是y的父亲，y是z的父亲，则x是z的祖父；
（2）每个人都有一个父亲。
使用归结演绎推理证明：
对于某人u，一定存在一个人v，v是u的祖父。
先定义谓词
F（x,y）：
x是y的父亲
GF（x,z）：
x是z的祖父
P（x）：
x是一个人
再用谓词把问题描述出来：
已知F1：
（
x）（
y）（
z）（F（x,y）∧F（y,z））→GF（x,z））
F2：
y）（P（x）→F（x,y））
求证结论G：
u）（
v）（P（u）→GF（v,u））
然后再将F1，F2和¬
G化成子句集：
①¬
F（x,y）∨¬
F（y,z）∨GF（x,z）
②¬
P（r）∨F（s,r）
③P（u）
④¬
GF（v,u））
对上述扩充的子句集，其归结推理过程如下：
GF（v,u）
F（y,z）
F（y,z）∨¬
P（y）
P（y）∨¬
P（z）
P（u）
{x/v,z/u}
{x/s,y/r}
{y/s,z/r}
{y/z}
{y/u}
由于导出了空子句，故结论得证。
32.设有如下语句，请用相应的谓词公式分别把他们表示出来：
（1）有的人喜欢梅花，有的人喜欢菊花，有的人既喜欢梅花又喜欢菊花。
定义谓词
x是人
L（x,y）：
x喜欢y
其中，y的个体域是{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）有人每天下午都去打篮球。
B（x）：
x打篮球
A（y）：
y是下午
y）（A（y）→B（x）∧P（x））
（3）新型计算机速度又快，存储容量又大。
NC（x）：
x是新型计算机
F（x）：
x速度快
x容量大
x）（NC（x）→F（x）∧B（x））
（4）不是每个计算机系的学生都喜欢在计算机上编程序。
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
x）（S（x）→L（x,pragramming）∧U（x,computer））
（5）凡是喜欢编程序的人都喜欢计算机。
x）（P（x）∧L（x,pragramming）→L（x,computer））
33.机器人移盒子问题
设在房间，c处有一个机器人，a和b处有一张桌子，分别称为a桌和b桌，a桌上有一盒子，如下图所示，要求机器人从c处出发把盒子从a桌上拿到b桌上，然后再回到c处。
请用谓词逻辑来描述机器人的行动过程。
分别定义描述状态和动作的谓词
描述状态的谓词：
TABLE（x）：
x是桌子
EMPTY（y）：
y手中是空的
AT（y,z）：
y在z处
HOLDS（y,w）：
y拿着w
ON（w,x）：
w在x桌面上
变元的个体域：
x的个体域是{a,b}
y的个体域是{robot}
z的个体域是{a,b,c}
w的个体域是{box}
问题的初始状态：
AT（robot,c）
EMPTY（robot）
ON（box,a）
TABLE（a）
TABLE（b）
问题的目标状态：
ON（box,b）
机器人行动的目标把问题的初始状态转换为目标状态，而要实现问题状态的转换需要完成一系列的操作
需要定义的操作：
Goto（x,y）：
从x处走到y处。
Pickup（x）：
在x处拿起盒子。
Setdown（x）：
在x处放下盒子
各操作的条件和动作：
Goto（x，y）
条件：
AT（robot，x）
动作：
删除表：
添加表：
AT（robot，y）
Pickup（x）
ON（box，x），TABLE（x），AT（robot，x），EMPTY（robot）
EMPTY（robot），ON（box，x）
HOLDS（robot，box）
Setdown（x）
AT（robot，x），TABLE（x），HOLDS（robot，box）
这个机器人行动规划问题的求解过程如下：
状态1（初始状态）
开始EMPTY（robot）
=========>
状态2
AT（robot,a）
Goto（c,a）EMPTY（robot）
==========>
状态3
Pickup（a）HOLDS（robot,box）
状态4
AT（robot,b）
Goto（a,b）HOLDS（robot,box）
状态5
Setdown（b）EMPTY（robot）
状态6（目标状态）
Goto（b,c）EMPTY（robot）
34.用谓词表示法求解机器人摞积木问题。
设机器人有一只机械手，要处理的世界有一张桌子，桌上可堆放若干相同的方积木块。
机械手有4个操作积木的典型动作：
从桌上拣起一块积木；
将手中的积木放到桌之上；
在积木上再摞上一块积木；
从积木上面拣起一块积木。
积木世界的布局如下图所示。
CA
图机器人摞积木问题
（1）先定义描述状态的谓词
CLEAR（x）：
积木x上面是空的。
ON（x,y）：
积木x在积木y的上面。
ONTABLE（x）：
积木x在桌子上。
HOLDING（x）：
机械手抓住x。
HANDEMPTY：
机械手是空的。
其中，x和y的个体域都是{A,B,C}。
问题的初始状态是：
ONTABLE（A）
ONTABLE（B）
ON（C,A）
CLEAR（B）
CLEAR（C）
HANDEMPTY
问题的目标状态是：
ONTABLE（C）
ON（B,C）
ON（A,B）
CLEAR（A）
（2）再定义描述操作的谓词
在本问题中，机械手的操作需要定义以下4个谓词：
从桌面上拣起一块积木x。
Putdown（x）：
将手中的积木放到桌面上。
Stack（x,y）：
在积木x上面再摞上一块积木y。
Upstack（x,y）：
从积木x上面拣起一块积木y。
其中，每一个操作都可分为条件和动作两部分，具体描述如下：
ONTABLE（x），HANDEMPTY，CLEAR（x）
ONTABLE（x），HANDEMPTY
HOLDING（x）
Putdown（x）
ONTABLE（x），CLEAR（x），HANDEMPTY
Stack（x,y）
CLEAR（y），HOLDING（y）
HOLDING（y），CLEAR（y）
HANDEMPTY，ON（x,y），CLEAR（x）
Upstack（x,y）
HANDEMPTY，CLEAR（y），ON（y,x）
HANDEMPTY，ON（y,x）
HOLDING（y），CLEAR（x）
（3）问题求解过程
利用上述谓词和操作，其求解过程为：
CLEAR（C）HANDEMPTY
HOLDING（C）
Upstack（A,C）
Putdown（C）
Pickup（B）
HOLDING（B）
HANDEMPT
HOLDING（A）
Stack（B,A）
Stack（C,B）
Pickup（A）
35.请对下列命题分别写出它们的语义网络：
（1）每个学生都有一台计算机。
35.请对下列命题分别写出它们的语义网络：
（2）高老师从3月到7月给计算机系学生讲《计算机网络》课。
7月
8月
Start
End
老师
ISA
Object
Subject
高老师
计算机系学生
讲课事件
Action
Caurse
计算机网络
讲课
（5）红队与蓝队进行足球比赛，最后以3：
2的比分结束。
比赛
AKO
Participants1
Outcome
3:
足球赛
红队
Participants2
蓝队
36.请把下列命题用一个语义网络表示出来：
（1）树和草都是植物；
植物
草
树
（2）树和草都有叶和根；
根
叶
Have
是一种
（3）水草是草，且生长在水中；
Live
水草
水中
（4）果树是树，且会结果；
Can
果树
结果
（5）梨树是果树中的一种，它会结梨。
梨树
结梨
37.用语义网络表示：
动物能运动、会吃。
鸟是一种动物，鸟有翅膀、会飞。
鱼是一种动物，鱼生活在水中、会游泳。
38.假设有以下一段天气预报：
“北京地区今天白天晴，偏北风3级，最高气温12º
，最低气温-2º
，降水概率15%。
”请用框架表示这一知识。
Frame<
天气预报>
地域：
北京
时段：
今天白天
天气：
晴
风向：
偏北
风力：
3级
气温：
最高：
12度
最低：
-2度
降水概率：
15%
39.按“师生框架”、“教师框架”、“学生框架”的形式写出一个框架系统的描述。
师生框架
Teachers-Students>
Name：
Unit（Last-name，First-name）
Sex：
Area（male，female）
Default：
male
Age：
Unit（Years）
Telephone：
HomeUnit（Number）
MobileUnit（Number）
教师框架
Teachers>
AKO<
Major：
Unit（Major-Name）
Lectures：
Unit（Course-Name）
Field：
Unit（Field-Name）
Project：
Area（National，Provincial，Other）
Provincial
Paper：
Area（SCI，EI，Core，General）
Core
学生框架
Students>
Classes：
Unit（Classes-Name）
Degree：
Area（doctor，mastor,bachelor）
Defaul
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