人工智能习题及答案第2章知识表示方法.docx
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人工智能习题及答案第2章知识表示方法
人工智能习题及答案-第2章-知识表示方法
第二章知识表示方法
2-1状态空间法、问题归约法、谓词逻辑法和语义网络法的要点是什么？
它们有何本质上的联系及异同点？
2-2设有3个传教士和3个野人来到河边，打算乘一只船从右岸渡到左岸去。
该船的负载能力为两人。
在任何时候，如果野人人数超过传教士人数，那么野人就会把传教士吃掉。
他们怎样才能用这条船安全地把所有人都渡过河去？
用Si（nC,nY）表示第i次渡河后，河对岸的状态，nC表示传教士的数目，nY表示野人的数目，由于总人数的确定的，河对岸的状态确定了，河这边的状态也即确定了。
考虑到题目的限制条
件，要同时保证，河两岸的传教士数目不少于野人数目，故在整个渡河的过程中，允许出现的状态为以下3种情况：
1.nC=0
2.nC=3
3.nC=nY>=0（当nC不等于0或3）
用di（dC,dY）表示渡河过程中，对岸状态的变化，dC表示，第
i次渡河后，对岸传教士数目的变化，dY表示，第i次渡河后，
对岸野人数目的变化。
当i为偶数时，dC,dY同时为非负数，表示船驶向对岸，i为奇数时，dC,dY同时为非正数，表示船驶回岸边。
初始状态为S0（0,0），目标状态为S0（3,3），用深度优先搜索的
方法可寻找渡河方案。
在此，用图求法该问题，令横坐标为nY,纵坐标为nC,可行状
态为空心点表示，每次可以在格子上，沿对角线移动一格，也可以沿坐标轴方向移动1格，或沿坐标轴方向移动2格。
第奇数次数状态转移，沿右方，上方，或右上方移动，第偶数次数状态转移，沿左方，下方，或左下方移动。
nC
从（0,0）开始，依次沿箭头方向改变状态，经过11步之后，即可
以到达目标状态（3,3），相应的渡河方案为：
d1（1,1）--ad2（-1,0）--ad3（0,2）--ad4（0,-1）--ad5（2,0）--a
d6（-1,-1）--017（2,0）--018（0,-1）--019（0,2）--0110（-1,0）--a
d11（1,1）2-3
利用图2.3，用状态空间法规划一个最短的旅行路程：
此旅程从
城市A开始，访问其
他城市不多于一次，并返回A。
选择一个状态表示，表示出所求得的状态空间的节点及弧线，标出适当的代价，并指明图中从
起始节点到目标节点的最佳路径。
2-4试说明怎样把一棵与或解树用来表达图2.28所示的电网络
阻抗的计算。
单独的R、L
或C可分别用R、j或1/j来计算，这个事实用作本
原问题。
后继算符应以复合并联和串联阻抗的规则为基础。
7
10
710
139
66
5
10
B
E
D
A
C图2.3
用原来的或后继
图2.28
约定，用原来的与后继算法用来表达并联关系，
算法用来表达串联关系
2-5试用四元数列结构表示四圆盘梵塔问题，并画出求解该问题
的与或图。
用四元数列（nA,nB,nC,nD）来表示状态，其中nA表示A盘落在第nA号柱子上，nB表示B盘落在第nB号柱子上，nC表示C盘落在第nC号柱子上，nD表示D盘落在第nD号柱子上。
初始状态为1111，目标状态为3333
如图所示，按从上往下的顺序，依次处理每一个叶结点，搬动圆
盘，问题得解。
2-6把下列句子变换成子句形式：
（1）
（x）{P（x）fP（x）}
⑵
xy（On（x,y）fAbove（x,y））
v
⑶
¥
xyz（Above（x,y）AAbove（y,z）fAbove（x,z））
⑷〜{（x）{P（x）f{（y）:
p（y）fp（f（x,y））:
A（y）:
Q（x,y）
fP（y）：
}}}
（1）（ANYx）{P（x）aP（x）}
mi今2iii
（ANYx）{〜P（x）ORP（x）}
〜P（x）ORP（x）
最后子句为
~P（x）ORP（x）
⑵（ANYx）（ANYy）{On（x,y）gbove（x,y）}
（ANYx）（ANYy）{〜On（x,y）ORAbove（x,y）}
~On（x,y）ORAbove（x,y）
最后子句为
〜On（x,y）ORAbove（x,y）
⑶（ANYx）（ANYy）（ANYz）{Above（x,y）ANDAbove（y,z）a
Above（x,z）}
（命题联结词之优先级如下：
否定-合取-析取-蕴涵-等价）
（ANYx）（ANYy）（ANYz）{~[Above（x,y）AND
Above（y,z）]ORAbove（x,z）}
~[Above（x,y）ANDAbove（y,z）]ORAbove（x,z）
最后子句为
〜[Above（x,y）,Above（y,z）]ORAbove（x,z）
⑷〜{（ANYx）{P（x）a{（ANYy）[p（y）ap（f（x,y））]AND（ANY
y）[Q（x,y）dP（y）]}}}
~{（ANYx）{~P（x）OR{（ANYy）[~p（y）OR
p（f（x,y））]AND（ANYy）[~Q（x,y）ORP（y）]}}}
（EXTx）{P（x）AND{（EXTx）[p（y）AND〜p（f（x,y））]OR（EXT
y）[Q（x,y）AND〜P（y）]}}
（EXTx）{P（x）AND{（EXTw）[p（y）AND~p（f（w,y））]OR（EXT
v）[Q（x,v）AND~P（v）]}}
P（A）AND{[p（y）AND~p（f（B,y））]OR[Q（A,C）AND~P（C）]}
P（A）AND{[p（y）AND~p（f（B,y））OR
Q（A,C）]AND[p（y）AND〜p（f（B,y））OR〜P（C）]}
P（A）AND{{p（y）,〜p（f（B,y））}OR
Q（A,C）}AND{{p（y）,~p（f（B,y））}OR~P（C）}
最后子句为
P（A）
{p（x）,~p（f（B,x））}ORQ（A,C）
{p（y）,~p（f（B,y））}OR~P（C）
2-7用谓词演算公式表示下列英文句子（多用而不是省用不同谓
词和项。
例如不要用单一的谓词字母来表示每个句子。
）
Acomputersystemisintelligentifitcanperformatask
which,ifperformedbyahuman,requiresintelligenee.
先定义基本的谓词
INTLT（x）meansxisintelligent
PERFORM（x,y）meansxcanperformy
REQUIRE（x）meansxrequiresintelligenee
CMP（x）meansxisacomputersystem
HMN（x）meansxisahuman
上面的句子可以表达为
（任意x）
{（存在t）（存在y）[HMN（y）合取PERFORM（y,t）合取
REQUIRE（t）合取CMP（x）合取PERFORM（x,t）]aINTLT（x）}
2-8把下列语句表示成语义网络描述：
（1）AIImanaremortal.
（2）Everycloudhasasilverlining.
（3）AIIbranchmanagersofDECparticipateina
profit-sharingplan.
（1）
A1TK
Man
k
Mortal
⑶
2-9作为一个电影观众，请你编写一个去电影院看电影的剧本。
（1）开场条件
（a）顾客想看电影
（b）顾客在足够的钱
⑵角色
顾客，售票员，检票员，放映员
⑶道具
钱，电影票
⑷场景
场景1购票
（a）顾客来到售票处
（b）售票员把票给顾客
（c）顾客把钱给售票员
（d）顾客走向电影院门
场景2检票
（a）顾客把电影票给检票员
（b）检票员检票
（c）检票员把电影票还给顾客
（d）顾客进入电影院
场景3等待
（a）顾客找到自己的座位
（b）顾客坐在自己座位一等待电影开始
场景4观看电影
（a）放映员播放电影
（b）顾客观看电影
场景5离开
（a）放映员结束电影放映
（b）顾客离开电影院
⑸结果
（a）顾客观看了电影
（b）顾客花了钱
（c）电影院赚了钱
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