人工智能與知識工程課程復習題

1、“人工智能與知識工程”課程復習題一、 辨析題1. 人工智能作為一門學科，在1956年誕生于美國Dartmouth大學。（正確）2. 英國數(shù)學家圖靈1950年在思想（mind）雜志上發(fā)表的論文“計算機與智力”是人工智能學科正式誕生的標志。（錯誤）3. 人工智能是一門新興的學科，對它的研究有邏輯學派、認知學派、知識工程學派等許多學派。（正確）4. 關于人工智能研究的途徑目前主要有兩種觀點，一種觀點被稱為符號主義，另一種觀點被稱為聯(lián)結(jié)主義。（正確）5. 謂詞演算與命題演算在問題的描述和求解方面的能力是相同的。（錯誤）6. 謂詞邏輯只是在命題邏輯的基礎上增加了謂詞。（錯誤）7. 如果兩個謂詞公式等價，

2、則表明它們只是在形式上不同，其邏輯意義完全相同。（正確）8. 由推理規(guī)則產(chǎn)生的謂詞演算公式不是永真的。（正確）9. 由文字組成的子句未必是邏輯命題。（錯誤）10. 一個謂詞演算公式與它的Skolem標準型在邏輯上是等價的。（錯誤）11. 知識表示包括一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供到知識體的通路和對知識體訪問的手段（亦即計算處理過程），知識體是存放在存儲器中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。（正確）12. 蘊涵式和產(chǎn)生式在表示規(guī)則性知識時，雖然形式上相同，但功能上完全不同。（正確）13. 產(chǎn)生式規(guī)則就是命題邏輯或謂詞邏輯中的蘊涵式。（錯誤）14. 產(chǎn)生式知識表示方法屬于陳述性知識表示的觀點。（錯誤）15. 產(chǎn)生式系統(tǒng)中只有規(guī)則

3、庫是用來表示知識的。（錯誤）16. 產(chǎn)生式系統(tǒng)的推理機不包含知識。（錯誤）二、 單項選擇題1. 與謂詞演算公式等價的公式是（B）A. B. C. D. 2. 與謂詞演算公式等價的命題是（C）A. B. C. D. 3. 謂詞演算公式和的最一般合一式是（B）A. B. C. D. 不可合一，所以沒有最一般合一式4. 謂詞演算公式和的最一般合一式是（C）A. B. C. D. 不可合一，所以沒有最一般合一式5. 一個子句集在刪除其中被包孕的子句后所得到的新子句集，與原子句集在不可滿足的意義下（A）A. 等價 B. 不等價C. 有時等價，有時不等價 D. 是否等價不能確定6. 一個子句集在刪除其中的

4、重言式后所得到的新子句集，與原子句集在不可滿足的意義下（A）A. 等價 B. 不等價C. 有時等價，有時不等價 D. 是否等價不能確定7. 子句集，（B）A. 是不可滿足的 B. 是可滿足的C. 有時可滿足，有時不可滿足 D. 是否可滿足不能確定8. 對兩個子句和進行消解，得到的結(jié)果是（B）A. 空子句 B. C. D. 9. 設和是可以歸結(jié)的兩個子句，在某解釋下的真值為T，而的真值為F，則其歸結(jié)式在該解釋下的真值（D）A. 為T B. 為FC. 既不為T，也不為F D. 不能確定10. 設和是可以消解的兩個子句，在某解釋下和的真值都為T，則其消解式在該解釋下的真值（A）A. 為T B. 為F

5、C. 既不為T，也不為F D. 不能確定11. “黑色Buick車的引擎不能轉(zhuǎn)動，并且電瓶內(nèi)有電?！睘榱四軌蛴靡粋€產(chǎn)生式系統(tǒng)檢測這輛汽車的故障，應當把這些已知事實加入系統(tǒng)的（A）A. 綜合數(shù)據(jù)庫 B. 規(guī)則庫C. 綜合數(shù)據(jù)庫、規(guī)則庫 D. 推理機12. “蒙蒙是學齡兒童，身上有紅色斑點，并且發(fā)燒?！睘榱四軌蛴卯a(chǎn)生式系統(tǒng)診斷蒙蒙所患的疾病，應當把這些事實加入系統(tǒng)的（C）A. 綜合數(shù)據(jù)庫和規(guī)則庫 B. 規(guī)則庫C. 綜合數(shù)據(jù)庫 D. 推理機三、 設F: G: 求證：G是F的邏輯結(jié)論。證明：首先將F和G的否定化為子句集F的子句集為G的否定的子句集為然后對子句集按以下過程進行歸結(jié)(1) (2) (3)

6、(4) (5) (6) (1)與(3)歸結(jié) (7) (4)與(6)歸結(jié) (8) NIL (5)與(7)歸結(jié)由于歸結(jié)出空子句，從而證明G是F的邏輯結(jié)論。四、設F1: F2: G: 求證：G是F1，F(xiàn)2的邏輯結(jié)論。證明：首先將F1，F(xiàn)2和G的否定化為子句集F1的子句集為F2的子句集為G的否定的子句集為然后對子句集按以下過程進行歸結(jié)，從中歸結(jié)出空子句(1) (2) (3) (4) (5) (6) (1)與(2)歸結(jié) (7) (3)與(4)歸結(jié) (8) (7)與(6)歸結(jié) (9) NIL (8)與(5)歸結(jié)從而證明G是F1，F(xiàn)2的邏輯結(jié)論。五、證明：證明：第一步：先對結(jié)論否定并與前提合并得謂詞公式GG

7、：第二步：將公式G化為子句集，可將G看作以下三項的合取G1：G2：G3：對每一項分別求子句集G1的子句集為G2的子句集為G3的子句集為從而得到G的子句集第三步：應用歸結(jié)原理，對子句集中的子句進行歸結(jié)(1) (2) (3) (4) (5) (6) (2)與(3)歸結(jié) (7) (4)與(5)歸結(jié) (8) NIL (6)與(7)歸結(jié)由此得出子句集是不可滿足的，即G是不可滿足的，從而命題得證。六、證明：證明：第一步：對結(jié)論否定并與前提合并得謂詞公式G：第二步：將公式G化為子句集，可將G看作三項的合取，G1：G2：G3：對每一項分別求子句集G1的子句集為G2的子句集為G3的子句集為從而得到G的子句集第三

8、步：應用歸結(jié)原理，對子句集中的子句進行歸結(jié)(1) (2) (3) (4) (5) (6) (2)與(3)歸結(jié) (7) (4)與(5)歸結(jié)為 (8) NIL (6)與(7)歸結(jié)由此得出子句集是不可滿足的，即G是不可滿足的，從而命題得證。七、已知：(1) John是賊；(2) Paul喜歡酒和奶酪；(3) 如果Paul喜歡某物，則John也喜歡某物；(4) 如果某人是賊，而且他喜歡某物，則他就可能會偷竊某物。試用歸結(jié)原理求取問題“John可能會偷竊什么？”的答案。解：第一步：定義謂詞，將已知條件用謂詞公式表示出來，并化成子句集。(1) 定義謂詞表示是賊；表示喜歡；表示可能會盜竊。(2) 將已知條件

9、表示成謂詞公式F1：F2：F3：F4：(3) 將謂詞公式化為子句集得第二步：把問題用謂詞公式表示出來，并將其否定與謂詞作析取得G：第三步：將謂詞公式G化為子句集將與合并得第四步：應用歸結(jié)原理對子句集中的子句進行歸結(jié)(1) (2) (3) (4) (4) (5) (6) (1)與(4)歸結(jié)為 (7) (2)與(4)歸結(jié) (8) (3)與(4)歸結(jié) (9) (7)與(6)歸結(jié) (10) (8)與(6)歸結(jié) (11) (9)與(5)歸結(jié) (12) (10)與(5)歸結(jié) 第五步：得到了歸結(jié)式和，因此答案是John可能會盜竊wine和cheese。八、已知：(1) 任何人的兄弟不是女性；(2) 任何人的

10、姐妹必是女性；(3) Mary是Bill的姐妹。試用歸結(jié)原理證明：Mary不是Bill的兄弟。證明：第一步：定義謂詞，將待證明的問題的前提條件和結(jié)論用謂詞公式表示出來。(1) 定義謂詞：表示是的兄弟；表示是的姐妹；表示是女性。(2) 將待證明問題的前提條件和結(jié)論表示成謂詞公式：F1：F2：F3：G：第二步：將F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3和G的否定分別化成對應的子句F1對應的子句：F2對應的子句：F3對應的子句：G的否定對應的子句：第三步：應用歸結(jié)原理，對由以上子句所組成的子句集進行歸結(jié)(1) (2) (3) (4) (5) (1)與(4)歸結(jié) (6) (2)與(3)歸結(jié) (8) NIL (5)與(6)歸結(jié)

11、這樣就由于否定結(jié)論“Mary不是Bill的兄弟”而推出了矛盾，從而證明原來的結(jié)論是正確的。九、已知三個柱子1，2，3和二個盤子A，B（A比B?。?。初始狀態(tài)下，A，B依次放在1柱上。目標狀態(tài)是A，B依次放在3柱上。條件是每次只可移動一個盤子，盤子上方是空時方可移動，而且任何時候都不允許大盤在小盤之上。試用狀態(tài)空間表示該二階Hanoi塔問題，并通過狀態(tài)空間圖求出該二階Hanoi塔問題的盤移動次數(shù)最少的最優(yōu)解。解：首先按以下步驟將問題以狀態(tài)空間的形式表示出來。第一步，定義問題的狀態(tài)描述形式。設用表示問題的狀態(tài)，表示盤子A所在的柱號，表示盤子B所在的柱號。第二步，用所定義的狀態(tài)描述形式把問題的所有可能

12、狀態(tài)都表示出來，并確定出問題的初始狀態(tài)集合描述和目標狀態(tài)集合描述。本問題所有可能的狀態(tài)共有9種，各狀態(tài)的形式描述如下： 問題的初始狀態(tài)集合為，目標狀態(tài)集合為。第三步，定義一組算符。定義算符表示把盤子A從第i號柱子移到第j號柱子的操作；算符表示把盤子B從第i號柱子移到第j號柱子的操作。這樣定義的算符組中共有12個算符，它們分別是 至此，該問題的狀態(tài)空間構(gòu)造完成。這就完成了對問題的狀態(tài)空間表示。然后，根據(jù)該狀態(tài)空間的9種可能和12種算符，構(gòu)造它的狀態(tài)空間圖。其狀態(tài)空間圖如下圖所示。2, 21, 21, 33, 33, 22, 33, 11, 12, 1圖 二階Hanoi塔問題的狀態(tài)空間圖在狀態(tài)空間

13、圖中，從初始節(jié)點（狀態(tài)）到目標節(jié)點（狀態(tài)）的任何一條通路都是問題的一個解。但其中最短路徑的長度是3，它由三個算符，和組成，這就是盤移動次數(shù)最少的最優(yōu)解。十、根據(jù)下面的事實構(gòu)造一個產(chǎn)生式系統(tǒng)的規(guī)則庫和數(shù)據(jù)庫，并分別運用正向推理方式和反向推理方式結(jié)合規(guī)則排序控制策略，給出問題“李先生會出交通事故嗎？”的答案。要求說明用這兩種推理方式解答問題的過程。(1) 35歲到55歲的人是中年人；(2) 中年人是老練而細心的；(3) 老練、細心并有駕駛技術的人是不會出交通事故的；(4) 李先生43歲，并有駕駛技術；(5) 李太太35歲；(6) 李公子12歲。解：產(chǎn)生式系統(tǒng)的規(guī)則庫R包含以下三條規(guī)則R1：如果x是

14、35歲到55歲，則x是中年人；R：如果x是中年人，則x是老練而細心的；R：如果x是老練、細心并有駕駛技術的，則x是不會出交通事故的；初始狀態(tài)下產(chǎn)生式系統(tǒng)的綜合數(shù)據(jù)庫F包含以下事實：F1：李先生43歲，并有駕駛技術；F2：李太太35歲；F3：李公子12歲；正向推理方式求解問題的過程如下：根據(jù)綜合數(shù)據(jù)庫中的事實在R中找出匹配規(guī)則R1，執(zhí)行R1得到新的事實“李先生是中年人，并有駕駛技術”，將新的事實作為F4加入綜合數(shù)據(jù)庫中。根據(jù)綜合數(shù)據(jù)庫中的事實在R中找出匹配規(guī)則R1，R2，執(zhí)行R1得到新的事實“李太太是中年人”，將新的事實作為F5加入綜合數(shù)據(jù)庫中。根據(jù)綜合數(shù)據(jù)庫中的事實在R中找出匹配規(guī)則R2，執(zhí)行R2得到新的事實“李先生是老練而細心的，并有駕駛技術”，將新的事實作為F6加入綜合數(shù)據(jù)庫中。根據(jù)綜合數(shù)據(jù)庫中的事實在R中找出匹配規(guī)則R2，執(zhí)行R2得到新的事實“李太太是老練而細心的”，將新的事實作為F7加入綜合數(shù)據(jù)庫中。根據(jù)綜合數(shù)據(jù)庫中的事實在R中找出匹配規(guī)則R3，執(zhí)行R3得到新的事實“李先生是不會出交通事故的”，將新的事實作為F8