人工智能及知识工程课程复习题.docx

1、人工智能及知识工程课程复习题人工智能与知识工程课程复习题_、辨析题1.人工智能作为一门学科，在1956年诞生于美国Dartmouth大学。（正确）2.英国数学家图灵1950年在思想（mind ）杂志上发表的论文计算机与智力是人 工智能学科正式诞生的标志。（错误）3.人工智能是一门新兴的学科,对它的硏究有逻辑学派、认知学派、知识工程学派等 多学派。（正确）4.关于人工智能研究的途径目前主要有两种观点，一种观点被称为符号主义，另一种 观点被称为联结主义。（正确）5.谓词演算与命题演算在问题的描述和求解面的能力是相同的。（错误）6.谓词逻辑只是在命题逻辑的基础上增加了谓词。（错误）7.如果两个谓词公

2、式等价,则表明它们只是在形式上不同，其逻辑意义完全相同。（正 确）8.由推理规则产生的谓词演算公式不是永真的。（正确）9.由文字组成的子句未必是逻辑命题。（谕吴）10.个谓词演算公式与它的Skolem标准型在逻辑上是等价的。（題）11.知识表示包括一个系统，该系统提供到知识体的通路和对知识体访问的手段（亦即 计算处理过程），知识体是存放在存储器中的数据结构。（正确）12.蕴涵式赢产生式在表示规则性知识时,虽然形式上相同,但功能上完全不同。（正确）13.产生式规则就是命题逻辑或谓词逻辑中的蕴涵式。（错误）14.产生式知识表示法属于述性知识表示的观点。(瞬)15.产生式系统中只有规则库是用来表就识

3、的。(翔吴)16.产生式系统的推理机不包含知识。(題)二单项选择题1.与谓词演算公式(Vx)()(P(x,y)人Q(x,y)等价的公式是(B)A. (Hx)(3y)(-P(x, y) v -刃) B.(玉)(Vy)(W(x, y) v -Q(x, y)C. (%)(Vy)(x, y) a -Q(x, ) D. (Vx)(3y)(-P(x, y) v -(2(x, y)2.与谓词演算公式(玉)(P(x)v()(Q(y)等价的命题是(C)A- (Vx)(P(a-)a2(x) B. (VA-)(P(x)A(Vy)(C(y)C. (3a)(P(x) v Q(x) D. (3x)(P(x) a Q(x)

4、3.谓词演算公式P(x, y)和P(Z,乙、b)的最一般合一式是(B)A. /?/- B. ci/x,a/z,b/yC. x/z,b/y D.不可合一，所以没有最一般合一式4.谓词演算公式P(f(x),y)和P(y,/()的最一般合一式是(C)A. y/f(x),f(a)/y B. f(x)/y,a/xC. Ja)/y,a/x D.不可合一,所以没有最一般合一式5.个子句集在删除其中被包孕的子句后所得到的新子句集，与原子句集在不可满足 的意义下(A)A.爭介 B.不荻C.有时等价,有时不等价 D.是否等价不能确定6.个子句集在删除其中的重言式后所得到的新子句集，与原子句集在不可满足的意义下(A

5、)A.等价 B.不等价C.有时等价,有时不等价 D.是否等价不能确走7.子句集 S = v T(x, J), /?(c) v d) .(B)A.是不可满足的 B.是可满足的C.有时可满足,有时不可满足 D.是否可满足不能确定8.对两个子句7 Tgd)和R(c) vT(c,)进行消解,得到的结果是(B)A.空子句 B. v R(c)C. T(x,6/) D.T(c,d)9.设G和C,是可以归结的两个子句，在某解释下G的真值为T ,而G的真值为F , 贝惧归结式C在该解释下的真值(D)A.为T B.为FC.既不为T ,也不为F D.不能确走10.设q和C,是可以消解的两个子句 在某解释下C,和C2

6、的真值都为T贝11其消解式C 在该解释下的真值(A)A.为T B.为FC.既不为T ,也不为F D.不能确走11.黑色Buick车的引擎不能转动,并且电瓶有电。为了能够用一个产生式系统检 测这辆汽车的故障,应当把这些已知事实加入系统的(A)A.综合数据库 B.规则库12”蒙蒙是学龄儿童,身上有红色斑点,并且发烧。为了能够用产生式系统诊断蒙蒙所患的疾病，应当把这些事实加入系统的(C)A.综合数据库W规则库B.规则库c.综合数据库D.推理机三、设F： (VA)(3y)(P(x, y) a Q(刃)t (OS(y) a T(x, -)G： 7玉)R(x) t (Vx)(Vy)(P(A； y) tQ(

7、y)求证：G是F的逻辑结论。证明：首先将F和G的否走化为子句集F 的子句集为 S = -P(x, y)v C(y)v /?(/(%), -iP(xt j)v g(j)v T (x,/(%)G的否走的子句集为S2 = 7(z), Q(b)然后对子句集S =亠U S?按以下过程进行归结(1)-Uy)ve(y)v/?(/(%) (2) 7(x,刃 ve(y)vT(x,/(x)(3) V P(a,b) (5) Q(b)(6)V,y)vQ(y)与(3)归结 a = f(X)/z(7)Q(b)与归结 a = a/X,b/y(8)NIL (5)与归结由于归结出空子句,从而证明G是F的逻辑结论。四、设Fl：

8、(Vx)(P(x) t (Vy)(Q(y) f 7(x, y)F2： (3x)(P(x) A(Vy)(/?(y) f L(x, y)G： (Vx)gx) tQ(x)求证：G是Fi, F2的逻辑结论。证明：首先将Fi, F2和G的否走化为子句集Fi 的子句集为 5, = P(x) vQ(y) v -L(x, y)F2 的子句集为亠=P(), -J?(z) v L(a, z)G的否走的子句集为S3 = R(b), Q(b)然后对子句集S,US2 U 5按以下过程进行归结,从中归结出空子句(1)P(x)vQ(ym(x,y) (2) P(a) (3) v 厶 (4) R(b) 0(b) (6)Q(y)

9、v7(d,y)与(2)归结 b =/蚪(7)L(a,b) (3)与归结 cr = b/z (8) Q(b) (7)与归结 a = b/y(9)NIL (8)与(5)归结从而证明G是Fi, F2的逻辑结论。五、证明：(Vx)(P(x) t(e(x) A R(x) A (3x)(P(x) A T(x) n (3x)(T(x) a R(x)证明：第_步：先对结论否走并与前提合并得谓词公式GG : (Va)(P(x) (Q(x) a /?(%) a (iv)(P(x) A T(a) a 3x)(T(x) a 7?(x)第二步：将公式G化为子句集，可将G看作以下三项的合取G1 : (Vx)(P(x) T

10、 (QM A /?(%)G2: (3x)(P(x)aT(x)G3: -i(Hx)(T(x) a R(x)对每一项分别求子句集G1 的子句集为 S, = V e(x), P(x) V R(x)G2的子句集为S2=P(aT(a)G3 的子句集为 S3=HT(x)v(x)从而得到G的子句集S = S US2US3 = -iP(x) V Q(x -P(x) v R(x), Pa Ta -T(x) v第三步：应用归结原理,对子句集中的子句进行归结(1)-P(A)V Q(x) (2) P(x) v R(x) (3) Pa) T(a).TCx) v(6)/?() (2)与归结 er = a/x 7(a) 与

11、归结 cr = a/x(8)NIL (6)与(7)归结由此得出子句集是不可满足的,即G是不可满足的,从而命题得证。六、证明:(S)(Q(刃(刃人C(y)人()(Q(y)AD(y) =(my)(D(y)ACO) 证明：第一步：对结论否走并与前提合并得谓词公式G ： (Vy)(0(O (B(y) a C(y) a (By)(Q(y) a D(y) a -By)(D(y) a C(y)第二步：将公式G化为子句集，可将G看作三项的合取，Gi： (Vy)(e(y)(B(y)AC(y)G2 :()(Q(刃人D(刃)G3： -n(3y)(D(y)AC(-)对每一项分别求子句集Gi 的子句集为 S、= Q(y

12、) v B(y)Q(y) v C(y)G2 的子句集为 S2=0(“), ()G3的子句集为S3 = D(刃vC(y)从而得到G的子句集S = S u S2 U 5 = -C(a)(4)与归结为a = a/x (8) NIL (6)与(7)归结由此得出子句集是不可满足的，即G是不可满足的,从而命题得证。七、已知：John朝；(2)Paul喜欢酒和奶酪；(3)如果Paul喜欢某物,则John也喜欢某物；(4)如果某人是贼，而且他喜欢某物,则他就可能会偷窃某物。试用归结原理求取问题John可能会偷窃什么? ”的答案。解：第一步：走义谓词，将已知条件用谓词公式表示出来，并化成子句集。(1)定义谓词t

13、hief (x)表示a是贼；like(x, y)表示x喜欢y ； gy steal(x. y)表示x可能会盗窃y。(2)将已知条件表示成谓词公式Fi : thief John)F2 : likePaul. wine) a like(Paul, cheese)F3 : (x)(like(Paul. x) like(John. x)F4 : (Vx)(Vy)(thief(x) a lik心、y) may stealx. y)(3)将谓词公式化为子句集得S = thief (John). like(Paul, wine). likePaul. cheese). -ilikePaul, x) v li

14、k&Johg x), ithief(u) v -ylike(u.v) v may steal(u.v)第二步：把问题用谓词公式表示出来，并将其否走与谓词ANSWER 作析取得G : i/nay steal John, vv) v第三步：将谓词公式G化为子句集S?S2 = steal (John、w) v AJVSIVE7?(w)将S与S2合并得S = 5,US2第四步：应用归结原理对子句集中的子句进行归结(1) thief John) (2) like(Paul. wine) (3) like( Paul, cheese (4)ilikdPaiil、x) v like(Jolm, x) (4)

15、 -ithief(u) v dike(叭 v) v may steal(u, v) (5) inay steal John, vv) v ANSWER w)ylikeJohn, v) v may steal (John, v) 与(4)归结为 cr = John/11(7)likfJohn, wine) (2)与归结 a = wine/x(8)likeJohn.cheese (3)与归结 b = cheese/x(9)may steal (John, wine) (7)与(6)归结 cr = wine/v(10)may steal (John, cheese) (8)与归结 cr = chee

16、se/v(11)ANSWER(wine) (9)与归结 cr = wine/w(12)ANSWEIcheese) (10)与归结 cr = cheese/w第五步：得到了归结式ANSWER加e)和,因此答案是John可能会盗窃wine和cheese0八、已知：(1)任人的兄弟不是女性；(2)任人的姐妹必是女性；(3)Mary是Bill的姐妹。试用归结原理证明：May不是Bill的兄弟。证明：第一步：走义谓词，将待证明的问题的前提条件和结论用谓词公式表示出来。(1)走义谓词：brotherx,刃表示.丫是y的兄弟；sister(x, y)表示x是y的姐妹；female(x)表示入是 女性。(2)

17、将待证明问题的前提条件和结论表示成谓词公式：Fi : (Vx)(Vy)(brother(x, y) TF2 : (Vx)(Vy)(5Z5rer(x, y) femal(xF3 : sisterMaryy Bill)G : hrotherMaiy, Bill)第二步：将Fi, F2 f F3和G的否走分别化成对应的子句Fi 对应的子句:-ybrother(x. y) vF2 对应的子句：sister(x. y) v fenuil(x)F3 对应的子句：sister(Mary. Bill)G的否走对应的子句:brotherMcuy, Bill)第三步：应用归结原理，对由以上子句所组成的子句集进行归

18、结(1) -brotherx y) v (2) xsisterx. y) v femal(x)(3)sisterMcuy, Bill) (4) brother(Mcuy, Bill)(5)-emaKMaty) 与归结 b = B/y(6)femal(Many) 与归结 J = Mary/x, Bill/y)(8) NIL (5)与归结这样就由于否走结论Mary不是Bill的兄弟而推出了矛盾,从而证明原来的结论是正 确的。九 已知三个柱子1,2,3和二个盘子A , B ( A比B小丄初始状态下，A , B 依次放在1柱上。目标状态是A , B依次放在3柱上。条件是每次只可移动一个 盘子，盘子上是

19、空时可移动,而且任时候都不允大盘在小盘之上。试用状态空间 表示该二阶Hanoi塔问题，并通过状态空间图求出该二阶Hanoi塔问题的盘移动 次数最少的最优解。解：首先按以下步骤将问题以状态空间的形式表示出来。第一步，定义问题的状态描述形式。设用S女=(几,SJ表示问题的状态 表示盘子A戶斤在的柱号，表TJX盘子B所在的柱号。第二步,用所走义的状态描述形式把问题的所有可能状态都表示岀来，并确走出问题的 初始状态集合描述和目标状态集合描述。本问题所有可能的状态共有9种,各状态的形 式描述如下：S=(l,l) S 产(1,2) S,=(l,3) S3 =(2,1) S4=(2,2)Ss=(2,3) 5

20、6=(3,1) S?=(3,2) 58 = (3,3)问题的初始状态集合为S = S(),目标状态集合为G = 。第三步,走义一组算符。走义算符A(/, 7)表示把盘子A从第i号柱子移到第j号柱子的 操作；算符J)表示把盘子B从第i号柱子移到第j号柱子的操作。这样定义的算符 组F中共有12个算符,它们分别是A(l,2) A(l, 3) A(2,1) A(2,3) A(3,l) A(3,2)3(1,2) B(l,3) 3(2,1) 8(2,3) 3(3,1) B(3,2)至此，该问题的状态空间(S,F,G)构造完成。这就完成了对问题的状态空间表示。然后，根据该状态空间的9种可能和12种算符,构造

21、它的状态空间图。其状态空间图 如下图所示。图二阶Hanoi塔问题的状态空间图在状态空间图中，从初始节点(1,1)(状态几)到目标节点(3,3)(状态SQ的任一条通 路都是问题的一个解。但其中最短路径的长度是3 ,它由三个算符A(l,2) , 5(1,3)和 A(2,3)组成，这就是盘移动次数最少的最优解。十、根据下面的事实构造一个产生式系统的规则库和数据库,并分别运用正向推理 式和反向推理式结合规则排序控制策略,给出问题先生会出交通事故吗？ ”的 答案。要求说明用这两种推理式解答问题的过程。(1)35岁到55岁的人是中年人；(2)中年人是老练而细心的；(3)老练、细心并有驾驶技术的人是不会出交

22、通事故的；(4)先生43岁”并有驾驶技术；太太35岁；侶12岁。解：产生式系统的规则库R包含以下三条规则Ri :如果x是35岁到55岁，则x是中年人；R2 ：如果x是中年人,则x是老练而细心的；R3 ：如果x是老练、细心并有驾驶技术的,则x是不会出交通事故的;初始状态下产生式系统的综合数据库F包含以下事实:Fi：先生43岁，并有驾驶技术；F2:太太35岁；F3 ：公子12岁；正向推理式求解问题的过程如下：根据综合数据库中的事实在R中找出匹配规则Ri,执行Ri得到新的事实先生是中年人，并有驾驶技术，将新的事实作为F4加入综合数据库中。根据综合1在R中找出匹配规则Ri f R2,执行Ri得到新的事

23、实太太是中年人，将新的事实作为Fs加入综合数据库中。根据综合数据库中的事实在R中找出匹配规则R2,执行得到新的事实先生是老练而细心的，并有驾驶技术，将新的事实作为F6加入综合i老练而细心的 将新的事实作为F7加入综合数据库中。根据综合数据库中的事实在R 中找出匹配规则R3,执行心得到新的事实先生是不会出交通事故的”，将新的事实作反向推理式求解问题的过程如下:用目标事实先生不会出交通事故与规则库中规贝啲后件进行匹配，得到匹配规则R3。由于R3的前件不是已知事实，因此将前件作为子目标再与规则库中规则的后件逬行 匹配，得到匹配规则R2o由于R2的前件还不是已知事实，因此将其作为子目标再与规 则库中规则的后件进行匹配，得到匹配规则R“由于Ri的前件是已知事实#从而推理 过程结束,得出问题的答案先生不会出交通事故。