《人工智能》模擬試題_Lily解析

1、模擬題一一、 填空題(每空2分，共30分)1、 人工智能是計算機科學中涉及研究、設(shè)計和應(yīng)用智能機器的一個分支，它的近期主要目標在于研究用機器來模仿和執(zhí)行人腦的某些智力功能，并開發(fā)相關(guān)理論和技術(shù)。2、 知識表示方法有狀態(tài)空間表示法、 謂詞邏輯表示法、 語義網(wǎng)絡(luò)表示法、問題歸約表示法_、 框架表示法、過程表示法等。3、所謂 元知識 ，是指使用知識的知識。4、 一般是人們在改造客觀世界的實踐中積累起來的認識和經(jīng)驗的總和。5、 基于規(guī)則的演繹推理可分為正向演繹推理 、反向演繹推理和 正反向混合演繹推理。6、 不確定性推理是指建立在不確知識和證據(jù)基礎(chǔ)上的推理。二、 簡答題(每題8分，共24分)1、簡述數(shù)

2、據(jù)、信息和知識之間的聯(lián)系和區(qū)別。首先，數(shù)據(jù)和信息是密切相關(guān)的。數(shù)據(jù)是記錄信息的符號，是信息的載體和表示；信息是對數(shù)據(jù)的解釋，是數(shù) 據(jù)在特定場合下的具體含義。即相同數(shù)據(jù)在不同場合可以表示不同信息。同樣，相同的信息也可以用不同的數(shù)據(jù)表 示。其次，信息和知識之間也關(guān)系密切，只有把有關(guān)的信息關(guān)聯(lián)到一塊加以使用，才能成為知識。綜上所述，數(shù)據(jù)、信息和知識是3個層面上的概念：數(shù)據(jù)經(jīng)過加工處理成為信息，把有關(guān)信息關(guān)聯(lián)到一塊就構(gòu)成知識。2、魯賓遜歸結(jié)原理的基本思想是什么？解：基本思想：首先把欲證明問題的結(jié)論否定，并加入子句集，得到一個擴充的子句集S然后設(shè)法檢查子句集S是否含有空子句，若含有空子句，則表明S是不可

3、滿足的；若不含有空子句，則繼續(xù)使用歸結(jié)法，在子句集中選擇合適的子句進行歸結(jié)，直至導出空子句或不能繼續(xù)歸結(jié)為止。3、簡述狀態(tài)空間法的基本思想。狀態(tài)空間的三要素分別是：狀態(tài)、操作、目標。狀態(tài)空間法的基本思想是：問題是狀態(tài)空間法處理的對象，是狀態(tài)空間中的點。 狀態(tài)空間中不同的點具有不同的狀態(tài)，表現(xiàn)了問題的不同狀態(tài)。原始問題對應(yīng)的狀態(tài)點即初始狀態(tài)，而問題的解所對應(yīng)的狀態(tài)點即目標狀態(tài)。應(yīng)用 可行操作將初始狀態(tài)轉(zhuǎn)移至目標狀態(tài)的過程就是問題求解的過程。如果問題存在解，則狀態(tài)空間中一定存在一條由 初始狀態(tài)至目標狀態(tài)的軌跡，使初始狀態(tài)在可行操作的作用下運動至目標狀態(tài)。三、 請用一階謂詞邏輯表達下面的知識。(11

4、分)1、 有的人喜歡梅花，有的人喜歡菊花，有的人既喜歡梅花又喜歡菊花。(5分)解：定義謂詞如下，MAN(x) x是人LIKE(x!X)：x喜歡y謂訶公式表示如下LIKE(xfi?ieihua)入(至)毗丄1V(F)TLlKE(y.juhua)A(3z)rWJ,V(z) t/ LIKEz, juhua)2、 張曉輝是一名計算機系的學生，但他不喜歡編程序。(6分)解：定義謂詞：Computer(x):表示x是計算機系的學生Like(x,y):x喜歡y定義常量：zha ngxiaohui表示張曉輝Program:表示編程序。則一階謂詞邏輯是：Computer(zha ngxiaohui)Like(z

5、ha ngxiaohui,Program)四、請把下列命題用一個語義網(wǎng)絡(luò)表示出來：(15分)(1)樹和草都是植物；(2)樹和草都有葉和根；(3)水草是草，且生長在水中；(4)果樹是樹，且會結(jié)果；(5)蘋果樹是果樹中的一種，它會結(jié)蘋果。五、用魯賓遜原理解決“快樂學生”問題。 (20分)假設(shè)：任何通過計算機考試并獲獎的人都是快樂的，任何肯學習或幸運的人都可以通過所有的考試，張不肯學習但他是 幸運的，任何幸運的人都能獲獎。求證：張是快樂的。證明：先將問題用謂詞表示如下：R1：任何通過計算機考試并獲獎的人都是快樂的粹(/x)(Pass(xcomputer)JWin(x.prize) Happy(x)R

6、2: 任何青學習或幸運的人都可以通過所有考試球Cx) (Xty) (Study(x)vLucky(x) T Pass(xy)R3: 張不肯學習但他是幸運的抒-Study*(zhang/ALucfy(zhang)R4:化任何幸運的人都能獲獎”(/x) (Lucky JVinfx,prize)結(jié)論張是快樂的”的否定HappyfzhangJ將上述謂詞公式轉(zhuǎn)化為子句集并進行歸結(jié)如下土首先將每一個表示邏輯條件的謂詞子句轉(zhuǎn)換為子句集可以接受的 Skolem標準形。由 FM 可得(1)-Pass(x,computer)/ - Win(xprte)vHappy(x)由 R2可得(2)-Studyfy)v Pa

7、ss(yfz)(3)Lucky(u)/ Pass(uv)由 R3可得-Study(zhang)(可Lucky(zhang)由 R4可得(6)-LuckyWin(xv,prize)由結(jié)論可舖(7)-Happy (zhang)此為結(jié)論的否定 根據(jù)以上 7條子句，歸結(jié)如下：(8)Pass(、v,compu 他丿 v Happy(v)/ Lucky(v)(6)歸結(jié)(9)-Pass(zhang, computer)vLucky(zhang)(8)(7)歸結(jié)(10)-Pass(zhang, computer)(95)歸結(jié)(11)Lucky(zhang)(103)歸結(jié)(12) NIL0(11) (5)歸結(jié)原

8、題得證。其歸結(jié)反演樹如圖：NIL模擬題二一、 填空題（每空2分，共30分）1、 人工智能是計算機科學中涉及研究、設(shè)計和應(yīng)用智能機器 的一個分支，它的近期主要目標在于研究用機器來 模仿和執(zhí)行人腦的某些智力功能，并開發(fā)相關(guān)理論和技術(shù)。2、 知識表示方法有 狀態(tài)空間表示法、謂詞邏輯表示法、語義網(wǎng)絡(luò)表示法、問題歸約表示法、框架表示法、過程表示法等。3、所謂 元知識 ，是指使用知識的知識。4、 在語義網(wǎng)絡(luò)中，弧所表示的各種關(guān)系可以歸納為類屬關(guān)系、包含關(guān)系、整部關(guān)系、屬性關(guān)系和時 序關(guān)系 等。于規(guī)則的演繹推理可分為正向演繹推理、反向演繹推理 和正反向混合演繹推理。二、 簡答題（每題8分，共24分）1、簡述

9、數(shù)據(jù)、信息和知識之間的聯(lián)系和區(qū)別。首先，數(shù)據(jù)和信息是密切相關(guān)的。數(shù)據(jù)是記錄信息的符號，是信息的載體和表示；信息是對數(shù)據(jù)的解釋，是數(shù) 據(jù)在特定場合下的具體含義。即相同數(shù)據(jù)在不同場合可以表示不同信息。同樣，相同的信息也可以用不同的數(shù)據(jù)表 示。其次，信息和知識之間也關(guān)系密切，只有把有關(guān)的信息關(guān)聯(lián)到一塊加以使用，才能成為知識。綜上所述，數(shù)據(jù)、信息和知識是3個層面上的概念：數(shù)據(jù)經(jīng)過加工處理成為信息，把有關(guān)信息關(guān)聯(lián)到一塊就構(gòu)成知識。2、魯賓遜歸結(jié)原理的基本思想是什么？解：基本思想：首先把欲證明問題的結(jié)論否定，并加入子句集，得到一個擴充的子句集S然后設(shè)法檢查子句集S是否含有空子句，若含有空子句，則表明S是不

10、可滿足的；若不含有空子句，則繼續(xù)使用歸結(jié)法，在子句集中選擇合適的子句進行歸結(jié)，直至導出空子句或不能繼續(xù)歸結(jié)為止。3、創(chuàng)立一個描述“大學教師”的框架。 解：框架創(chuàng)建如下：框架名- -大學教師槽名一-職業(yè)：教師槽名一- -學位：（學士, 碩士，博士）槽名一-專業(yè)：學科專業(yè)槽名一- -職稱：（助教， 講師, 副教授,教授）槽名一- -外語：側(cè)面名一語種：（英，法，日， 俄）默認值：英側(cè)面名一一水平：（優(yōu)，良，中，差）默認值：良三、請用一階謂詞邏輯表達下面的知識。（11分）1、西安市的夏天既干燥又炎熱。（5分）解：定文謂詞如SUMMER（x）：x處于夏天DRY（x）=很干燥HOT（x）：x很炎熱謂詞公

11、式表示如下，5 5、t t DRYxfDRYxf anan） HOTxfHOTxf anan）2、張曉輝是一名計算機系的學生，但他不喜歡編程序。（6分）解：定義謂詞：Computer（x）:表示x是計算機系的學生Like（x,y）:x喜歡y定義常量：zha ngxiaohui表示張曉輝Program:表示編程序。則一階謂詞邏輯是：Computer（zha ngxiaohui） Like（zha ngxiaohui,Program）四、請把下列命題用一個語義網(wǎng)絡(luò)表示出來:(15分)（1） 樹和草都是植物；（2） 樹和草都有葉和根；（3）水草是草，且生長在水中；（4）果樹是樹，且會結(jié)果；（5）蘋果

12、樹是果樹中的一種，它會結(jié)蘋果。假設(shè)：所有不貧窮并且聰明的人都是快樂的。那些看書的人是聰明的。李明能看書且不貧窮?？鞓返娜诉^著激動人心的 生活。 求證：李明過著激動人心的生活。解：先將問題用謂詞表示如下=“所有不貧窮并且聰明的人都是快樂的”（間r 伽卜A九吻切呼 g）那些看書的人是聰明的”（門（斤/丿李明能看書且不貧窮嗆丿（h 血筍）A r 亦快樂的人過著激動人心的生活目標“李明過著激動人心的生活”的否定將上述謂詞公式轉(zhuǎn)化為子句集如下:紉論卩V丹嗽I代）4) r R/巧)V Sitw-t ()旳RPPW農(nóng)應(yīng)% )(0-7()三労 )“激動人心的生活”問題的歸結(jié)反演樹模擬題三1簡述人工智能的概念(

13、從學科和能力兩個方面)。答案：至今人工智能尚無統(tǒng)一的定義。人工智能(學科)是計算機科學中涉及研究、設(shè)計和應(yīng)用智能機器的一個分支，它的近期主要目標在于研究用機器來模 仿和執(zhí)行人腦的某些智力功能，并開發(fā)相關(guān)理論和技術(shù)。人工智能(能力)是智能機器所執(zhí)行的通常與人類智能有關(guān)的智能行為，這些智能行為涉及學習、感知、思考、理解、 識別、判斷、推理、證明、通信、設(shè)計、規(guī)劃、行動和問題求解等活動。2、 人工智能領(lǐng)域的2個經(jīng)典實驗，“圖靈測試”和“中文屋子”。答案：圖靈測試：1950年，圖靈在一篇題為“計算機和智力”的論文中，提出了著名的“圖靈測試”，以測試一個計算機系統(tǒng) 是否具有智能。測試人在與被測試者(一個

14、人和一臺機器)隔開的情況下，通過一些裝置(如鍵盤)向被測試者隨意提問。問過一些問題后，如果測試人不能確認被測試者30%勺答復哪個是人、哪個是機器的回答，那么這臺機器就通過了測試，并被認為具有人類智能。中文屋子：1980年，哲學家西爾勒提出了名為“中文屋子”的假想實驗，模擬圖靈測試。主要說明某臺計算機即使通過了圖靈測試，能正確的回答問題，它對問題仍然沒有任何理解，因此不具備真正的智能。羅杰施安克編寫了一個故事理解程序。西爾勒(扮演計算機中的CPU來執(zhí)行這個程序。西爾勒在一個封閉的房子里，有輸入和輸出縫隙與外部相通。輸入的是中文問題，而他對中文一竅不通。房子內(nèi)有一本英語的指令手冊(相當于程序)，從

15、中可以找到 相應(yīng)的規(guī)則。他按照規(guī)則辦事，把作為答案的中文符號寫在紙(相當于存儲器)上，并輸出到屋子外面。這樣，看 起來他能處理輸入的中文問題，并給出正確答案(如同一臺計算機通過了圖靈測試)。但是，他對那些問題毫無理 解，不理解其中的任何一個詞！3、人工智能的3大學派，以及各學派的認知觀。答案：符號主義，又稱邏輯主義。符號主義認為人工智能源于數(shù)理邏輯。連接主義，又稱仿生學派。連接主義認為人工智能源于仿生學，特別是人腦模型的研究。 行為主義，認為人工智能源于控制論。4、人工智能的研究意義及研究內(nèi)容。答案：研究意義：計算機是到目前為止最有效的信息處理工具，但是計算機系統(tǒng)的智能卻相當?shù)拖隆Ｑ芯咳斯ぶ悄?/p>

16、也是當前信息 化社會的迫切要求。智能化也是自動化發(fā)展的必然趨勢。自動化發(fā)展到一定水平，再向前發(fā)展就必然是智能化。另 夕卜，研究人工智能，對探索人類自身智能的奧秘也可提供有益幫助。5、人工智能的研究內(nèi)容。答案：研究內(nèi)容：人工智能的知識領(lǐng)域浩繁，很難面面俱到，但是各個領(lǐng)域的思想和方法上有許多可以互相借鑒的地方。從基礎(chǔ) 理論的角度出發(fā)其研究基本內(nèi)容包括：(1)啟發(fā)式搜索理論(2)各種推理方法(3)知識的模型化和表示方法(4)人工智能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及語言(5)機器學習6、請用一階謂詞邏輯表達下面的知識。(1)他每天下午都去打籃球。解：定義謂詞如下：TIME(x):x是下午PLAY(x,y):x去打y謂詞公式

17、表示如下：x)TIME(x)，PLAY(he,basketball)(2)并不是每一個人都喜歡吃臭豆腐。解：定義謂詞如下：MAN(x)：x是人LIKE(x,y):x喜歡吃y謂詞公式表示如下：R2: FRIENDLY (x2) BARKS(x2) AFRAID (y2, x2)(-x)MAN(x)LIKE(x,choudoufu)(3)喜歡讀三國演義的人必讀水滸 。解：定義謂詞如下：MAN(x):x是人LIKE(x,y):x喜歡讀y謂詞公式表示如下：(-x)MAN (x) LIKE (x, sanguo)LIKE (x,shuihu)(4)欲窮千里目，更上一層樓。解：定義謂詞如下：MAN(x)：

18、x是人EYE(x):x欲窮千里目UP(x):x更上一層樓謂詞公式表示如下：(-x)MAN(x) EYE(x) UP(x)7、創(chuàng)立一個描述“大學教師”的框架。解：框架創(chuàng)建如下：框架名- -大學教師槽名一-職業(yè)：教師槽名一- -學位：(學士，碩士， 博士)槽名一-專業(yè)：學科專業(yè)槽名一- -職稱：(助教，講師,副教授，教授)槽名一- -外語：側(cè)面名一一語種：(英，法，日，俄)默認值：英側(cè)面名一一水平：(優(yōu)，良，中，差)默認值：良8、數(shù)據(jù)、信息和知識之間的聯(lián)系和區(qū)別：首先，數(shù)據(jù)和信息是密切相關(guān)的。數(shù)據(jù)是記錄信息的符號，是信息的載體和表示；信息是對數(shù)據(jù)的解釋，是數(shù)據(jù)在特 定場合下的具體含義。即相同數(shù)據(jù)在

19、不同場合可以表示不同信息。其次，信息和知識之間也關(guān)系密切，只有把有關(guān)的信息關(guān)聯(lián)到一塊加以使用，才能成為知識。數(shù)據(jù)經(jīng)過加工處理成為信息，把有關(guān)信息關(guān)聯(lián)到一塊就構(gòu)成知識。9、什么是演繹推理演繹推理是一種由一般到個別的推理方法，其核心是三段論，由一個大前提、一個小前提和一個結(jié)論這三部分組成 的。其邏輯式為：大前提是已知的一般性知識B推理過程呈得至C判斷(A、C)小前提是關(guān)于某種具體情況或某個具體實例的判斷； 結(jié)論是由大前提推出的，并且適合于小前提的判斷。10、什么是歸納推理歸納推理是一種由個別到一般的推理方法。歸納推理的基本思想是：先從已知事實中猜測出一個結(jié)論，然后對這個結(jié)論的正確性加以驗證。例如常

20、用的數(shù)學歸 納法。歸納推理按照推理所使用的方法可分為枚舉歸納推理、類比歸納推理、默認推理等。11、逆向系統(tǒng)的演繹過程 設(shè)有如下事實：(1)FIDO是一只狗(2)FIDO不叫(3)FIDO擺尾巴(4)MYRTLES瞄叫規(guī)則如下：(1)擺尾巴的狗是友好的(2)友好且不叫的是不令對方害怕的R1: WAGS _TAIL(x1)* FRIENDLY (x1)F1: DOG (FIDO )F2: BARKS(FIDO )F3: WAGS -TAIL (FIDO )F4: MEOWS(MYRTLE)狗足動物R3 : DOG(X3) )t ANIMALS貓足動物恥：C4T(xO ANIMAL臨|苗叫的是貓R:

21、MEOWSg t CAT(xs)問題是：是否行任一只貓和一只狗，使這只貓不怕這只狗？即目標公式:(3x)(3y)(CAT(x)ADOG(y)人AFRAIDxty)解:解該問題的過程如圖:上圖表J 出這個! 1 題的一致解圖。圖中端節(jié)點是事實節(jié)點，用規(guī)則編號Rl、R2和R5等來標記所應(yīng)丿 IJ 的規(guī)則。 此解圖中右八條匹配弧， 每條匹配弧 :都有一個 呂換。 這些雀換為x/x5,MYRTLE/x, FIDO/y, x/v2,v/x2, FIDO/v, y/xl, FIDO/y , FIDO/y , (FIDO/v重復使用四 次)。由上圖可見,終止在事實節(jié)點前的置換為MYRTLE/x和 FIDO/

22、vo得到解答語句：(它表示仃一只名叫MYRTLE的貓和一只名IHIFIDO的狗，這只貓不怕那只狗。)CAT(A/YRTLE)ADOG(FIDO)NAFRAIDMYRTLE , FIDO)12、將下面的謂詞公式化簡成子句集。(V)(鬥)pgy) T 與)(鈦gj) f RfGj刀)w%)(號“鬥(/弓r&鄉(xiāng)解C)屮p*爭/ (:弓)(“爭uRwy)(網(wǎng)(鉀 皆P? v(3y( 2fpAeRfi)(血)(3J)C?(漢他八；)X) (3jd)(pgiz j仗&(滋)(2)&H他)V(仗仙腫)嵌)gpgf(小1/ &傀jg)A (*(卩3*切V電孑對八(epg扣” z

23、 僅E孑 2 f (嘆* “R(億扌g(shù)) 2p g# fg) V R(勺易13、將下面的謂詞公式化簡成子句集。例：將下列謂詞公式化成子句集。(Vx) P(x 2WJ T (3 刃夙兀 y)A C(x) A (Vx)P(x)vB(x)解：轉(zhuǎn)換過程遵照上述9個步驟 n(Vr)卜P(x)v e(x)J v (3 刃&a“ e(x)A(色)尸 v B(X)J (2) (Vr)(|P(x) A 2(x)1 v(3y)S(xtj) AQ(x)A (VX)P(AVB(X) (Vx)P(x“0(HW(3y)S(x.J)A(2(X)A(VW)P(W)VB(W) (VX)IP(X)AQ(x)vS(x,/(

24、x)AQ(X)A(VW)P(W)VB(W) (色)(加)尸A000vS(X?/(X)AQ(x)入尸(叨 x/ 鞏詡 (辦)0 如)尸打/ 5(x, /(x) AQ(x)A P(w) v B(w)P( (X) )V S(X5/(x) A 0(x) A |P(W) V fi(w)(尉子句集為：P(x)v/(xQMLP(w)v2?(w)|( (9) )子句變雖標準化后*話終的子句集為；A偵八 2ARRgfm) #ZZ僅阿扌丿卄(r/Xx)v(x7/(x) )lGO)LP( (W) )714、簡述Robinson（魯賓遜）歸結(jié)原理?；舅枷耄菏紫劝延C明問題的結(jié)論否定，并加入子句集，得到一個擴充的子句

25、集S然后設(shè)法檢查子句集S是否含有空子句，若含有空子句，則表明S是不可滿足的；若不含有空子句，則繼續(xù)使用歸結(jié)法，在子句集中選擇合適的子句進行歸結(jié)，直至導出空子句或不能繼續(xù)歸結(jié)為止。分為命題邏輯歸結(jié)原理和謂詞邏輯歸結(jié)原理。15、利用歸結(jié)推理進行定理證明G-：7mQg）f（門）（沖爭 r倍礙）耒込：G老F蘆崔孑安屯*社吩吃把&酉色/半矗入產(chǎn)巧縉刊臨y巴多f）（A（門八呼H門心片D gjp）/7 （*7（gC0f）fC）（爲“y7r 圧両把汗/ rG j處斗&旬篥丿笏斗r A他叮）航屮V c（*“）AMUS V D（bfwjA o八） 肛k）扌（x）爭7）方議牟6匸E/撲歸結(jié)樹co懺）

26、（Fj卩器兮a）心16、設(shè)有一組知識：r1:IF E1 THEN H CF(H,E1)=0.8r2:IF E2 THEN H CF(H,E2)=0.6r3:IF E3 THEN H CF(H,E3)=-0.5r4:IF E4A(E5VE6) THEN E1 CF(E1,E4A(E5VE6)=0.7r5:IF E7AE8 THEN E3 CF(E3,E7AE8)=0.9已知CF(E2)=0.8,CF(E4)=0.5,CF(E5)=0.6,CF(E6)=0.7,CF(E7)=0.6,CF(E8)=0.9，求CF(H)=?解：由已知知識建立的規(guī)則樹如圖:第一步求 CFj H):根據(jù)規(guī)則上 4有：CF(Ki) = 0-7 X raax0,CF(：4)A Gv農(nóng)血)=0_7x=0.7 x max03111