人工智能练习题答案 - 图文

1、什么是人工智能？人工智能有哪些研究领域？何时创建该学科，创始人是谁？

（1）AI（Artificial Intelligence）是利用计算机技术、传感器技术、自动控制技术、仿生技术、电子技术以及其他技术仿制人类智能机制的学科（或技术），再具体地讲就是利用这些技术仿制出一些具有人类智慧（能）特点的机器或系统

（2）人工智能的研究领域主要有专家系统、机器学习、模式识别、自然语言理解、自动定力证明、自动程序设计、机器人学、博弈、智能决策支持系统、人工神经网络等 （3）人工智能于1956年夏季，由麦卡锡，明斯基、洛切斯特、香农等发起创建 2、产生式系统的由哪三部分组成？各部分的功能是什么？ 课本29页

（1）产生式系统由综合数据库、产生式规则和控制系统三部分组成 （2）综合数据库用于存放当前信息，包括初始事实和中间结果； 产生式规则用于存放相关知识；

控制系统用于规则的解释或执行程序。

3、设有三枚硬币，其初始状态为（反，正，反），允许每次翻转一个硬币（只翻一个硬币，必须翻一个硬币）。必须连翻三次。用知识的状态空间表示法求出到达状态（反，反，反）的通路。画出状态空间图。 课本51页

问题求解过程如下： （1）构建状态

用数组表示的话，显然每一硬币需占一维空间，则用三维数组状态变量表示这个知识： Q=（q1 , q2 , q3）

取q=0 表示钱币的正面; q=1 表示钱币的反面 构成的问题状态空间显然为：

Q0=（0，0，0），Q1=（0，0，1），Q2=（0，1，0）, Q3=（0，1，1）， Q4=（1，0，0），Q5=（1，0，1） ，Q6=（1，1，0），Q7=（1，1，1） （2）引入操作

f1：把q1翻一面。 f2：把q2翻一面。 f3：把q3翻一面。

显然：F={f1，f2，f3}

目标状态：（找到的答案） Qg=（0，0，0）或（1，1，1） （3）画出状态图

从状态图可知：从“反，正，反”（1，0,1）到“正，正，正”（0,0,0）没有解题路径； 从“反，正，反”（1，0,1）到“反，反，反”（1,1,1）有几条解题路径

f3 f2 f3,f1 f2 f1,…

4、八数码问题：

已知八数码的初始状态和目标状态如下：

2 8 3 1 2 3 => 1 6 4 8 4 7 5 7 6 5 请画出相应的启发式搜索树。估价函数f(n)=g(n)+h(n),g(n)=d(n),h(n)=p(n)。d(n)表示节点n的深度。p(n)表示节点n的格局与目标格局不相同的牌数。

5、将谓词公式化成子句集的步骤是什么？ 课本94、95 页

将谓词公式化成子句集共需9步： (1) 消蕴涵符 → (2) 否定深入 ﹁ (3)变元标准化 (4)消去存在量词

(5)把量词移到公式最左边

(6)化为Skolem标准形——前束合取范式 (7)消去全称量词

(8)变元标准化——变元换名

(9)表示为子句集——消去合取词,用“,”代替“∧”

6、鲁滨逊归结原理的基本思想是什么？

鲁宾逊的归结原理基本思想方法是：首先把欲证明的问题的结论进行否定，并加入到子句集，得到一个扩充的子句集S’。然后设法检查子句集S’中是否包含空子句，若包含，则S’不可满足，若不包含，就要在子句集中选择合适的子句进行归结，一旦能归结出空子句，就说明子句集S’是不可满足的。

7、已知：F: (?x){(?y)[A(x, y)∧B(y)]→(?y)[C(y)∧D(x, y)]} G: ﹁(?x)C(x)→(?x)(?y)[A(x, y)→﹁B(y)] 求证：G是F的逻辑结论。

8、某村农民张某被害，有四个嫌疑犯A,B,C,D。公安局派出五个侦察员，他们的侦察结果分别是：A，B之中至少有一人作案，B，C中至少有一人作案，C，D中至少有一人作案，A，C中至少有一人与此案无关，B，D中至少有一人与此案无关，所有侦察结果都是可靠的。请用归结原理求出谁是罪犯？ 解：设谓词C(D)表示D为罪犯

对于第一个侦察员：C(A)∨C(B) (1) 对于第二个侦察员: C(B)∨C(C) (2) 对于第三个侦察员: C(C)∨C(D) (3) 对于第四个侦察员: ﹁ C(A)∨ ﹁ C(C) (4) 对于第五个侦察员: ﹁ C(B)∨ ﹁ C(D) (5) 结论： ﹁ C(U) ∨ANSWER(U) (6)

(1)与（4）归结：C(B)∨ ﹁ C(C) (7) (2)与（7）归结：C(B) (8) (6)与（8）归结：ANSWER(B).

? B是罪犯

(3)与（5）归结：C(C)∨ ﹁ C(B) (7) (2)与（7）归结：C(C) (8) (6)与（8）归结：ANSWER(C).

? C是罪犯

9、试用归结原理证明结论成立。（7分）

已知：任何能够阅读的人都是识字的，海豚不识字。某些海豚是有智力的。 求证：某些有智力者不能阅读。 定义谓词

R(x)—x是能阅读的 L(x)—x能识字 D(x)—x是海豚 I(x)—x是有智力的

已知条件和结论的谓词公式 已知公式集 (?x)(R(x)→L(x)) (?x)(D(x)→﹁L(x)) (?x)(D(x)∧I(x)) 求证(?x)(I(x)∧﹁R(x))

? 事实化子句集

(?x)(R(x)→L(x)) ?(?x)(﹁R(x)∨L(x)) ?﹁R(x)∨L(x) (1)

(?x)(D(x)→﹁L(x)) ?(?x)(﹁D(x)∨﹁L(x)) ?﹁D(x)∨﹁L(x) (2)

(?x)(D(x)∧I(x)) ?D(A)∧I(A)

?D(A) (3) I(A) (4) ? 目标求反

﹁(?x)(I(x)∧﹁R(x)) ?(?x)﹁(I(x)∧﹁R(x)) ?(?x)(﹁I(x)∨R(x)) ?﹁I(x)∨R(x) (5)

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