人工智能及其應用蔡自興課后答案知識分享

1、人工智能及其應用（蔡 自興）課后答案 第二章知識表示方法2-1狀態(tài)空間法、問題歸約法、謂詞邏輯法和語義網(wǎng)絡法的要點是什么？它們有何本質上的聯(lián)系及異同點？答：狀態(tài)空間法：基于解答空間的問題表示和求解方法，它是以狀態(tài)和算符為基礎來表示和求解問題的。一般用狀態(tài)空間法來表示下述方法：從某個初始狀態(tài)開始，每次加一個操作符，遞增的建立起操作符的試驗序列，直到達到目標狀態(tài)為止。問題規(guī)約法：已知問題的描述，通過一系列變換把此問題最終變成一個子問題集合：這些子問題的解可以直接得到，從而解決了初始問題。問題規(guī)約的實 質：從目標（要解決的問題）出發(fā)逆向推理，建立子問題以及子問題的子問題，直至最 后把出示問題規(guī)約為一

2、個平凡的本原問題集合。謂詞邏輯法：采用謂詞合式公式和一階謂詞算法。要解決的問題變?yōu)橐粋€有待證明的問題，然后采用消解定理和消解反演萊證明一個新語句是從已知的正確語句導出的，從而證明這個新語句也是正確的。語義網(wǎng)絡法：是一種結構化表示方法，它由節(jié)點和弧線或鏈組成。節(jié)點用于表示物體、概念和狀態(tài)，弧線用于表示節(jié)點間的尖系。語義網(wǎng)絡的解答是一個經(jīng) 過推理和匹配而得 到的 具有明確結果的新的語義網(wǎng)絡。語義網(wǎng)絡可用于表示多元尖系，擴展后可以表示更 復雜的 問題2-2設有3個傳教士和3個野人來到河邊，打算乘一只船從右岸渡到左岸去。該船的 負載能 力為兩人。在任何時候，如果野人人數(shù)超過傳教士人數(shù)，那么野人就會把傳

3、教士吃掉。他們怎樣才能用這條船安全地把所有人都渡過河去用Si(nC, nY)表示第i次渡河后，河對岸的狀態(tài)，nC表示傳教士的數(shù)目，nY表示野人的數(shù)目，由于總人數(shù)的確 定的，河對岸的狀態(tài)確 定了，河這邊的狀態(tài)也即確定了?？紤]到題目的限制條件，要同時保證，河兩岸的傳教士數(shù)目不少于野人數(shù)目，故在整個渡河的過程中，允許出現(xiàn)的狀態(tài)為以下3種情況：1. nC=O2. nC=33. nC=nY>=0 (當 nC 不等于 0 或 3)用di(dC, dY)表示渡河過程中，對岸狀態(tài)的變化，dC表示，第i次渡河后，對岸傳教 士數(shù)目 的變化，dY表示，第i次渡河后，對岸野人數(shù)目的變化。當i為偶數(shù)時，dC,dY

4、同時為非負 數(shù)，表示船駛向對岸，i為奇數(shù)時，dC, dY同時為非正數(shù)，表示船 駛回岸邊。初始狀態(tài)為So(O, 0),目標狀態(tài)為So(3, 3),用深度優(yōu)先搜索的方法可尋找渡河在此，用圖求法該問題，令橫坐標為nY,縱坐標為nC,可行狀態(tài)為空心點表示，每次可以在格子上，沿對角線移動一格，也可以沿坐標軸方向移動1格，或沿坐標軸方向移動2格。第奇數(shù)次數(shù)狀態(tài)轉移，沿右方，上方，或右上方移 動，第偶數(shù)次數(shù)狀態(tài)轉移，沿左方，下方，或左下方移動。從(0,0)開始，依次沿箭頭方向改變狀態(tài)，經(jīng)過11步之后，即可以到達目標狀態(tài)(3,3)相應的渡河方案為 di (1,1)- d2(-1,0)- d3(0,2)- d4

5、(0,-1)- d5(2,0)- d6(-1,-1)- d7(2,0)- d8(0,-1)- d9(0,2)- d10(-1,0)-d11(1,1)2-3利用圖2.3,用狀態(tài)空間法規(guī)劃一個最短的旅行路程：此旅程從城市A開始，訪問其他城市不多于一次，并返回 Ao選擇一個狀態(tài)表示，表示出所求得的狀態(tài)AB空間的節(jié)點及弧線，標出適當?shù)拇鷥r，并指明圖中從起始節(jié)點到目標節(jié)點的最佳路徑。2-4試說明怎樣把一棵與或解樹用來表達圖2.28所示的電網(wǎng)絡阻抗的計算。單獨的R、L或C可分別用R、jcoL或1/jcoC來計算，這個事實用作本原問題。后繼算符應以復合并聯(lián)和串聯(lián)阻抗的規(guī)則為基礎5T卜 L.圖2.3ci圖2.

6、2約定，用原來的與后繼算法用來表達并聯(lián)尖系，用原來的或后繼算法用來表達串聯(lián)尖系試用四元數(shù)列結構表示四圓盤梵塔問題，并畫出求解該問題的與或圖用四元數(shù)列(nA, nB, nC, nD)來表示狀態(tài)，其中nA表示A盤落在第nA號柱子 上，nB表示 B盤落在第nB號柱子上，nC表不' C盤落在第nC號柱子上,nD表下D盤落在第nD號柱 子上。初始狀態(tài)為1111,目標狀態(tài)為33331111 3332221 2221111 2222223 333如圖所示，按從上往下的順序，依次處理每一個葉結點，搬動圓盤，問題得2-6把下列句子變換成子句形式：(1) (x)P(x)-P(x)(2) x y(On(x,

7、y) Above(x,y)(3) x y z(Above(x,y) A Above(y,z) ->Above(x,z)(4) ? (x)P(x)-( y) p(y) p(f(x,y) /(y)Q(x,y)fP(y)(1) (ANY x) P(x) P(x)(ANY x) ? P(x) OR P(x)P(x) OR P(x)最后子句為P(x) OR P(x)(2) (ANY x) (ANY y) On(x,y) Above(x,y)(ANY x) (ANY y) On(x,y) OR Above(x,y) On(x,y) OR Above(x,y)最后子句為On(x,y) OR Above

8、(x,y)(3) (ANY x) (ANY y) (ANY z) Above(x,y) AND Above(y,z) Above(x,z)5z)(命題聯(lián)結詞之優(yōu)先級如下：否定一合取一析取一蘊涵一等價(ANY x) (ANY y) (ANY z) Above(x,y) AND Above(y,z) OR Above (x Above(x,y) AND Above(y,z) OR Above (x,z)最后子句為U Above(x,y), Above(y,z) OR Above(x,z)(4) (ANY x) P(x) (ANY y) p(y) p(f(x,y) AND (ANY y) Q(x,y

9、) P(y) (5) ANY x) -P(x) OR (ANY y)p(y) OR p(f(x,y) AND (ANY y)Q(x,y) ORP(y)(EXT x) P(x) AND (EXT x) p(y) AND p(f(x,y) OR (EXT y) Q(x,y) ANDP(y) (EXT x) P(x) AND (EXT w) 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)

10、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)最后子句為P(A) p(x)，p(f(B,x) OR Q(A,C) p(y), -p(f(B,y) OR -P(C)2-7用謂詞演算公式表示下列英文句子(多用而不是省用不同謂詞和項。例如不要用單一的謂詞字母來表示每個句子。)A computer system is intelligent if it can perform a task which, if performed by a human, requires

11、 intelligence.先定義基本的謂詞INTLT(x) means x is intelligent PERFORM(x,y) means x can perform y REQUIRE(x) means x requires intelligenee CMP(x) means x is a computer system HMN(x) means x is a human上面的句子可以表達為(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) INTLT(x) 2-把下列語句表示成語義網(wǎng)絡描述:(1) All man are mortal.(2) Every cloud has a silver lining.(3) All branch managers of DEC participate in a profit-sharing plan.h a | |一Man Mortal2? 9作為一個電影觀眾，請你編寫一個去電影院看電影的劇本(1)開場條件(a)顧客想看電影(b)顧客在足夠的錢角色顧客，售票員，檢票員，放映員道具錢，電影票場景場景1購票顧客來到售票處(b)售票員把票給顧客 (c)顧客把錢給售票員(d)顧客走向電影院