人工智能導論復習資料

1、人工智能導論復習資料(課程代碼：07844)知識點匯總：人工智能是一門綜合性的交叉學科和邊緣學科。人工智能的含義最早由一位科學家于1950年提出，并且同時提出一個機器智能的測試模型，請問這個科學家是圖靈。人工智能的遠期目標是制造智能機器，近期目標是實現(xiàn)機器智能。要想讓機器具有智能，必須讓機器具有知識。因此，在人工智能中有一個研究領(lǐng)域，主要研究計算機如何自動獲取知識和技能，實現(xiàn)自我完善，這門研究分支學科叫機器學習。編譯原理不屬于人工智能的研究的一個領(lǐng)域。AI的英文縮寫是Artificalintelligence?！皥D靈實驗”是為了判斷一臺機器是否具備智能的實驗，實驗由三個封閉的房間組成，分別放置

2、主持人、參與人和機器。語義網(wǎng)絡(luò)表達知識時，有向弧AK0鏈、ISA鏈是用來表達節(jié)點知識的繼承性。(A-B)AA=B是假言推理命題是可以判斷真假的陳述句11問題歸約法是指已知初始問題的描述，通過一系列變換把此問題最終變?yōu)橐粋€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。僅個體變元被量化的謂詞稱為一階謂詞MGU是最一般合一關(guān)系不在人工智能系統(tǒng)的知識包含的4個要素中當前歸結(jié)式是空子句時，則定理得證。或圖通常稱為狀態(tài)圖不屬于人工智能的學派是機會主義所謂不確定性推理就是從不確定性的初始證據(jù)出發(fā)，通過運用不確定性的知識，最終推出具有一定程度的不確定性但卻是合理或者近乎合理的結(jié)論的思維過程。()

3、用戶不是專家系統(tǒng)的組成部分產(chǎn)生式系統(tǒng)的推理不包括簡單推理C(BA)表示在規(guī)則A-B中，證據(jù)A為真的作用下結(jié)論B為真的信度在圖搜索中，選擇最有希塑的節(jié)點作為下一個要擴展的節(jié)點，這種方法叫做有序搜索人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)屬于反饋網(wǎng)絡(luò)的是BP網(wǎng)絡(luò)使用一組槽來描述爭件的發(fā)生序列，這種知識表示法叫做劇本表示法產(chǎn)生式系統(tǒng)的推理不包拾簡單推理從已知事實出發(fā)，通過規(guī)則庫求得結(jié)論的產(chǎn)生式系統(tǒng)的推理方式是正向推理。不確定性類型按性質(zhì)分：隨機性，模糊性，不完全性，不一致性。對證據(jù)的可信度CF(A)、CF(Al)、CF(A2)之間，規(guī)定如下關(guān)系：CFCA)二-CF(A)、CF(A1AA2)=minCF(Al),CF(A2)、C

4、F(A1VA2)=maxCF(Al),CF(A2)圖，指由節(jié)點和有向邊組成的網(wǎng)絡(luò)。按連接同一節(jié)點的各邊的邏輯關(guān)系又可分為或圖和與或圖。合一算法：求非空有限具有相同謂詞名的原子公式集的最一般合一(MGU)。1997年5月，著名的“人機人戰(zhàn)”，最終名為“深藍”的計算機以3.5比2.5的總比分將世界國際象棋棋王卡斯帕羅夫擊敗。在知識表示方法中，與謂詞邏輯表示為ISA(LIMING,MAN)等效的語義網(wǎng)絡(luò)形式為：ISLIMINMA狀態(tài)空間表示法的兩個基本概念是狀態(tài)和操作符。產(chǎn)生式系統(tǒng)由三個部分組成：一個總數(shù)據(jù)庫、一套規(guī)則、一個控制策略。ANN中文意義是人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)。反向傳播(back-propaga

5、tion,BP)算法過程是從輸出節(jié)點開始，將誤差信號沿原來的連接通路返回，通過修改各層神經(jīng)元的連接權(quán)值，使誤差信號減至最小，所以稱為“反向傳播”。消解反演證明定理時，若當前歸結(jié)式是空子句，則定理得證。子句PvQ和p經(jīng)過消解以后，得到Q?；谝?guī)則的正向演繹系統(tǒng)，其規(guī)則形式為L-W或LlVL2fW,其中前項要滿足的條件是L為單文字。語義網(wǎng)絡(luò)下的推理是通過繼承和匹配實現(xiàn)的。進化策略是在父矢量池，1=1,2,p中，通過加入一個零均方差的高斯隨機變量以及預先選擇x的標準偏差來產(chǎn)生子代矢量Xo啟發(fā)式搜索不是尋求問題最壞解的一種方法語義網(wǎng)絡(luò)表達知識時，有向弧AK0鏈、ISA鏈表達節(jié)點知識的繼承性。表達式對中

6、P(q(f(v),g(u)和P(x,x)是能夠合一的。在遺傳算法中，變量x的定義域為-2,5,要求其精度為10二現(xiàn)用二進制進行編碼，則碼長為21。錯。在人工神經(jīng)學習算法中，無師學習是能夠根據(jù)期塑的和實際的網(wǎng)絡(luò)輸出之河的差來調(diào)整神經(jīng)元之間連接的強度或權(quán)。錯。遺傳算法、進化編程、進化策略都屬于進化計算。要想讓機器具有智能，必須讓機器具有知識。因此，在人工智能中有一個研究領(lǐng)域，主要研究計算機如何自動獲取知識和技能，實現(xiàn)自我完善，這門研究分支學科叫神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。錯。產(chǎn)生式系統(tǒng)的推理不包括簡單推理。如果問題存在最優(yōu)解，則廣度優(yōu)先搜索必然可以得到該最優(yōu)解，啟發(fā)式搜索可以認為在這幾種算法中是“智能程度相對比較高

7、”的算法。Aa(AvB)OA稱為結(jié)合律，、(AaB)oAvB稱為吸收律。錯。在公式中Vy3xp(x,y),存在量詞是在全稱量詞的轄域內(nèi)，我們允許所存在的x可能依賴于y值。令這種依賴關(guān)系明顯地由函數(shù)所定義，它把每個y值映射到存在的那個xo這種函數(shù)叫做Skolem函數(shù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究不屬于符號主義學派。在謂詞公式中，緊接于量詞之后被量詞作用的謂詞公式稱為該量詞的轄域，而在一個量詞的轄域中與該量詞的指導變元相同的變元稱為約束變元，其他變元稱為自由變元。從已知事實出發(fā)，通過規(guī)則庫求得結(jié)論的產(chǎn)生式系統(tǒng)的推理方式不是反向推理。在諸如走迷宮、卞棋、八數(shù)碼游戲等游戲中，常用到的一種人工智能的核心技術(shù)稱為圖搜索技

8、術(shù)。極人極小分析法的思想是先生成一棵博弈樹，然后再計算其倒推值。策略迭代與值迭代是求解馬爾科夫決策過程的兩個最基本方法，均非基于靜態(tài)規(guī)劃。產(chǎn)生式系統(tǒng)的組成：1）產(chǎn)生式規(guī)則庫：描述相應(yīng)領(lǐng)域知識的產(chǎn)生式規(guī)則集。2）數(shù)據(jù)庫：（事實的集合）存放問題求解過程中當前信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（初始事實、外部數(shù)據(jù)庫輸入的爭實、中間結(jié)呆事實和最后結(jié)果事實）。3）推理機：（控制系統(tǒng)）是一個程序，控制協(xié)調(diào)規(guī)則庫與數(shù)據(jù)庫的運行，包含推理方式和控制策略。產(chǎn)生式系統(tǒng)與圖搜索的對比表：產(chǎn)生式系統(tǒng)圖搜索初始事實數(shù)據(jù)初始節(jié)點目標條件目標節(jié)點產(chǎn)生式規(guī)則狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)則問題變換規(guī)則規(guī)則庫操作集動態(tài)數(shù)據(jù)庫節(jié)點（狀態(tài)/問題）控制策略搜索策略61.人

9、工智能的主要研究和應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？（至少列出7個）其中，哪些是新的研究熱點?自然語言理解（2）人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫智能檢索智能控制專家咨詢系統(tǒng)智能調(diào)度和指揮定理機器證明智能決策支持系統(tǒng)博弈知識發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)發(fā)掘機器人學分布式人工智能自動程序設(shè)計組合調(diào)度問題感知問題模式識別給出表示包含下面句子含義的語義網(wǎng)絡(luò):孫老師從2月至7月給軟件工程專業(yè)講授“人工智能”課程。ISAuSubject卩-Objects軟件工程專業(yè)學生2老帥2孫老師y講課事件StartsEndaAction-Course-講課.人工智能“己知W=P(f(x,g(A,y),z),P(f(x,z),z),求MGUo解：k=0;S0=S;6

10、0=e;S0不是單元素集，求得差異集D0=g(A,y),z,其中z是變元,g(A,y)是項，且z不在g(A,y)中出現(xiàn)。k=k+l=l有51=50g(A,y)/z=eg(A,y)/z=g(A,y)/z,S1=SOg(A,y)/z=P(f(x,g(A,y),g(A,y),SI是單元素集。根據(jù)求MGU算法，MGU=51=g(A,y)/zF圖所示博弈樹，按從左到右的順序進行0-3剪枝搜索，標明了各生成節(jié)點的倒推值，何處發(fā)生剪枝（用在圖上標記），及應(yīng)選擇的走步。1人工智能有哪些研究領(lǐng)域？你能列舉出一些與汽車相關(guān)的研究領(lǐng)域嗎？自然語言理解，數(shù)據(jù)庫的智能檢索，專家咨詢系統(tǒng)，定理證明，博弈，機器人學，自動程

11、序設(shè)計，組合調(diào)度問題，感知問題。無人駕駛，安全駕駛輔助系統(tǒng)，壞境識別與感知，GPS導航，人工智能換擋互聯(lián)網(wǎng)2、對于農(nóng)夫過河問題，分析其中的產(chǎn)生式規(guī)則，組成規(guī)則庫，并給出初始事實數(shù)據(jù)和目標條件,建立一個小型產(chǎn)生式系統(tǒng)并運行之。1)農(nóng)夫每次只能帶一樣東西過河(2)如果沒有農(nóng)夫看管，狼吃羊，羊吃菜要求：設(shè)計一個過河方案，使得農(nóng)夫、狼、羊、菜都能過河，畫出相應(yīng)的狀態(tài)空間圖。2)四元組S表示狀態(tài)，即S=(農(nóng)夫，狼，羊，菜)用0表示在左岸，1表示在右岸初始S二(0,0,0,0)目標G二(1,1,1,1)定義操作符L(i)表示農(nóng)夫帶東西到右斥：i=0農(nóng)夫自己到右斥；i二1農(nóng)夫帶狼到右斥；i二2農(nóng)夫帶羊到右岸

12、；i二3農(nóng)夫帶菜到右岸；定義操作符RG)表示農(nóng)夫帶東西到左斥：i二0農(nóng)夫自己到左岸；i二1農(nóng)夫帶狼到左岸；i=2農(nóng)夫帶羊到左岸；i二3農(nóng)夫帶菜到左岸；約束狀態(tài)如下：(1，0,0,X)狼、羊在左岸；(1,X,0,0)羊、菜在左岸；(0,bbX)狼、羊在右岸；(0,X,b1)羊、菜在右岸;0)/L(2)b0)(0,0,0,(1,1,(0,1,1,0)/R(2)0,0)(L0,/R(0)(0,0,b0)/L(l)(bo,R(3)R(2)L(3)(bb(0,0,0,1)/L(l)0,1)R(0)(0,1,0,1)L(2)(1,1,1,1)解一：解二：1.帶羊過河(1,0,b0)1.帶羊過河(1,0,1

13、,0)2.農(nóng)夫回來(0,0,b0)2.農(nóng)夫回來(0,0,1,0)3.帶狼過河(1,bb0)3.帶菜過河(1,0,1,1)4.帶羊回來(0,b0,0)4.帶羊回來(0,0,0,1)5.帶菜過河(1,b0,1)5.帶狼過河(1,b0,1)6.農(nóng)夫回來(0,b0,1)6.農(nóng)夫回來(0,b0,1)7.帶羊過河(1,bb1)7.帶羊過河(1,b1,1)3用語義網(wǎng)絡(luò)表示：動物能運動，會吃；鳥是一種動物，鳥有翅膀,會飛：魚是一種動物，魚生活在水里，會游泳。樹和草都有葉和根:解：請把下列命題用一個語義網(wǎng)絡(luò)表示出來：樹和草都是植物2.樹和草都有葉和根3.水草是草，且生長在水中果樹是樹，且會結(jié)果5.梨樹是果樹中的

14、一種，它會結(jié)梨樹和草都是植物；解：水草是草，且生長在水中;果樹是樹，且會結(jié)果:梨樹是呆樹中的一種，它會結(jié)梨。給出多邊形的層次框架體系框架名多邊形類屬：二維多邊形類型：平面封閉多邊形約束條件：1封閉2凹凸多邊形3角和邊6、對于函數(shù)f(x)=xsin(l/x),xeO.05,0.5,若要求求解精度到6位小數(shù)，如何進行二進制編解碼？|f(x)=xsin(l0*x)+2.0 xe-l,2j用微分法求取f(x)的最賭解有無窮多個:問題的提出當2為奇數(shù)時刀對應(yīng)局部極大值點M為偶數(shù)時刀對應(yīng)局部極小值。力9即為區(qū)間-1,2內(nèi)的最大值點：此時，函數(shù)最大值f(xl9)比f(1.85)=385稍大。編碼表現(xiàn)型：X基

15、因型：二進制編碼（串長取決于求解精度）串長與精度之間的關(guān)系：若要求求解精度到6位小數(shù)，區(qū)間長度為2-（-1）=3,即需將區(qū)間3/0.000001=3X106等份。卜09715=2力300000*222=41943（1所以編碼的二進制串長應(yīng)為22位。產(chǎn)生初始種群產(chǎn)生的方式：隨機產(chǎn)生的結(jié)果：長度為22的二進制串產(chǎn)生的數(shù)量：種群的大?。ㄒ?guī)模），如30,50,111101001110000101100011001100111010101011101010100011110010000100101111001001110011100100011001010011000000110000011010010

16、000000000計算適應(yīng)度不同的問題有不同的適應(yīng)度計算方法本例：直接用目標函數(shù)作為適應(yīng)度函數(shù)將某個體轉(zhuǎn)化為卜1,2區(qū)間的實數(shù)：s=f2=0.637197計算X的函數(shù)值（適應(yīng)度）：/Cd=-isin（10龍方+2.0=2.586345計算適應(yīng)度（簡單函數(shù)值替換）二進制與十進制之間的轉(zhuǎn)換第一步，將一個二進制串（也1也0勿）轉(zhuǎn)化為10進制數(shù):遺傳操作選擇：輪盤賭選擇法;交叉：單點交叉；變異：小概率變異模擬結(jié)果設(shè)置的參數(shù)：種群大小50；交叉概率0.75；變異概率0.05；最大迭代數(shù)200。得到的最佳個體：siDflX=;xdzlx=1.8506;f(junax)=3.8503;遺傳算法的選擇策略有哪

17、些？詳細描述俄羅斯輪盤賭的選擇策略。輪盤賭選擇隨機遍歷抽樣局部選擇截斷選擇錦標賽選擇俄羅斯輪盤賭：比如說種群中有20個個體，那么每個個體的適應(yīng)度除以20個個體適應(yīng)度的和得到的就是該個體的被選擇的概率。輪盤賭選擇時，每個個體類似于輪盤中的一小塊扇形，扇形的人小與該個體被選擇的概率成正比。那么，扇形越人的個體被選擇的概率越人。這就是輪盤賭選擇法。10、名詞解釋：弱人工智能；弱人工智能觀點認為不可能制造出能真正地推理(Reasoning)和解決問題(Problein.solving)的智能機器，這些機器只不過看起來像是智能的，但是并不真正擁有智能，也不會有自主意識。符號主義：符號主義(Symboli

18、sm)是一種基于邏輯推理的智能模擬方法，又稱為邏輯主義(Logicism)席爾勒的中文屋子：又稱作華語房間是由美國哲學家約翰希爾勒在1980年設(shè)計的一個思維試驗以推翻強人工智能(機能主義)提岀的過強主張：只要計算機擁有了適當?shù)某绦?，理論上就可以說計算機擁有它的認知狀態(tài)以及可以像人一樣地進行理解活動。模式識別：借助計算機，就人類對外部世界某一特定環(huán)境中的客體、過程和現(xiàn)彖的識別功能(包拾視覺、聽覺、觸覺、判斷等)進行自動模擬的科學技術(shù)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：是一種應(yīng)用類似于大腦神經(jīng)突觸聯(lián)接的結(jié)構(gòu)進行信息處理的數(shù)學模型。在工程與學術(shù)界也常直接簡稱為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。專家系統(tǒng)：根據(jù)人們在某一領(lǐng)域內(nèi)的知識、

19、經(jīng)驗和技術(shù)而建立的解決問題和做決策的計算機軟件系統(tǒng)，它能對復雜問題給出專家水平的結(jié)果。設(shè)有如下語句，請用相應(yīng)的謂詞公式分別把他們表示出來：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。解：定義謂詞P(x):x是人L(x,y):x喜歡y其中，y的個體域是梅花，菊花。將知識用謂詞表示為：(3x)(P(x)*L(x,梅花)VL(x,菊花)VL(x,梅花)AL(x,菊花)有人每天下午都去打籃球。解：定義謂詞P(x):x是人B(x)：x打籃球A(y):y是卜午將知識用謂詞表示為：(3x)(Vy)(A(y)-B(x)AP(x)新型計算機速度又快，存儲容量又人。解：定義謂詞NC(x)：x是新型

20、計算機F(x)：x速度快B(x):x容量大將知識用謂詞表示為：(Vx)(NC(x)-*F(x)AB(x)不是每個計算機系的學生都喜歡在計算機上編程序。解：定義謂詞S(x)：x是計算機系學生L(x,pragramming):x喜歡編程序U(x,computer):x使用計算機將知識用謂詞表示為：(Vx)(S(x)*L(x,pragramming)AU(x,computer)凡是喜歡編程序的人都喜歡計算機。解：定義謂詞P(x):x是人L(x,y):x喜歡y將知識用謂詞表示為：(Vx)(P(x)AL(x,pragramming)*L(x,computer)用謂詞表示法求解機器人摞積木問題。設(shè)機器人有

21、一只機械手，要處理的世界有一張桌子，桌上可堆放若干相同的方積木塊。機械手有4個操作積木的典型動作：從桌上揀起一塊積木；將手中的積木放到桌之上；在積木上再摞上一塊積木；從枳木上面揀起一塊積木。積木世界的布局如下圖所示。圖機器人摞積木問題解：(1)先定義描述狀態(tài)的謂詞CLEAR(x):積木x上面是空的。ON(x,y):積木x在積木y的上面。ONTABLE(x):積木x在桌子上。HOLDING(X)：機械于抓住x。HANDEMPTY：機械手是空的。其中，x和y的個體域都是A,B,C。問題的初始狀態(tài)是：ONTABLE(A)CLEAR(B)CLEARQB)ONTABLE(B)ON(C,A)CLEAR(B

22、)CLEAR(C)HANDEMPTY問題的目標狀態(tài)是:ONTABLE(C)ON(B,C)ON(A,B)CLEAR(A)HANDEMPTY再定義描述操作的謂詞在本問題中，機械手的操作需要定義以下4個謂詞：Pickup(x):從桌面上揀起一塊積木X。Putdown(x):將手中的積木放到桌面上。Stack(x,y):在枳木x上面再摞上一塊枳木y。Upstack(x,y):從枳木x上面揀起一塊積木y。其中，每一個操作都町分為條件和動作兩部分，具體描述如下:Pickup(x)條件：ONTABLE(x),HANDEMPTY,CLEAR(x)動作：刪除表：ONTABLE(x),HANDEMPTY添加表：H

23、ANDEMPTY(x)Putdown(x)條件：HANDEMPTY(x)動作：刪除表：HANDEMPTY(x)添加表：ONTABLE(x),CLEAR(x),HANDEMPTYStack(x,y)條件：HANDEMPTY(x),CLEAR(y)動作:刪除表：HANDEMPTY(x),CLEAR(y)添加表：HANDEMPTY,0N(x,y),CLEAR(x)Upstack(x,y)條件：HANDEMPTY,CLEAR(y),ON(y,x)動作:刪除表：HANDEMPTY,0N(y,x)添加表：HOLDING(y),CLEAR(x)問題求解過程利用上述謂詞和操作，其求解過程為：ONTABLE(A

24、)ONTABLE(B)ON(C,A)CLEAR(B)CLEAR(C)HANDEMPTYONTABLE(A)一ONTABLE(B)Upstack(A,C)ONTABLE(B)putdom(C)ONTABLE(C)Pickiip(B)CLEAR(A)i=CLEAR(B)CLEAR(C)HANDEMPTYONTABLE(A)HOLDING(C)CLEAR(A)CLEAR(B)CLEAR(C)ONTABLE(A)ONTABLE(A)ONTABLE(C)ONTABLE(C)HOLDING(B)ON(B,C)CLEAR(A)CLEAR(A)Stack(C3)ONTABLE(CPickup(A)Stack(

25、B,A)Aon(B,C)ONTABLE(C)ON(B,C)CLEAR(A)CLEAR(B)ON(A,B)CLEAR(A)用謂詞表示法求解農(nóng)夫、狼、山羊、白菜問題。農(nóng)夫、狼、山羊、白菜全部放在一條河的左斗，現(xiàn)在要把他們?nèi)克偷胶拥挠液ィr(nóng)夫有一條船，過河時，除農(nóng)夫外船上至多能載狼、山羊、白菜中的一種。狼要吃山羊，山羊要吃白菜，除非農(nóng)夫在那里。似規(guī)劃出一個確保全部安全過河的計劃。請寫出所用謂詞的定義，并給出每個謂詞的功能及變量的個體域。解：（1）先定義描述狀態(tài)的謂詞要描述這個問題，需要能夠說明農(nóng)夫、狼、羊、白菜和船在什么位置，為簡化問題表示，取消船在河中行駛的狀態(tài)，只描述左岸和右岸的狀態(tài)。并且，

26、由于左岸和右岸的狀態(tài)互補，因此可僅對左卅或右斥的狀態(tài)做直接描述。本題選擇對左斥進行直接描述的方法，即定義謂詞如卞：AL（x）:x在左岸其中，x的個體域是農(nóng)夫，船，狼，羊，白菜。對應(yīng)地，-AL（x）表示x在右岸。問題的初始狀態(tài)：AL（農(nóng)夫）AL（船）AL（狼）AL佯）AL（白菜）問題的目標狀態(tài)：AL（農(nóng)夫）AL（船）AL（狼）AL（羊）AL（白菜）（2）再定義描述操作的謂詞本題需要以下4個描述操作的謂詞：L-R：農(nóng)夫自己劃船從左岸到右岸L-R（x）：農(nóng)夫帶著x劃船從左斗到右斥R-L：農(nóng)夫自己劃船從右岸到左岸R-L（x）:農(nóng)夫帶著X劃船從右岸到左岸其中，x的個體域是狼，羊，白菜幾對上述每個操作，都

27、包括條件和動作兩部分。它們對應(yīng)的條件和動作如下：L-R：農(nóng)夫劃船從左岸到右岸條件：AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（狼）X/AL（羊），AL（羊）VAL（白菜）動作：刪除表：AL（船），AL（農(nóng)夫）添加表：AL（船），AL（農(nóng)夫）L-R（狼）：農(nóng)夫帶著狼劃船從左即到右岸條件：AL（船），AL儂夫），AL（狼），AL（羊）動作：刪除表：AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（狼）添加表：AL（船）,AL儂夫）,AL（狼）L-R（羊）：農(nóng)夫帶著羊劃船從左岸到右岸條件：AL（船），AL儂夫），AH羊），AL（狼），AL（白菜）或：AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（羊），AL（狼），AL（白菜）動作：刪除表：AL

28、（船），AL（農(nóng)夫），AL（羊）添加表：AL（船），AL（農(nóng)夫）,AL（羊）L-R（白菜）：農(nóng)夫帶著白菜劃船從左岸到右申條件：AL（船），AL儂夫），AL（白菜），AL（狼）動作：刪除表：AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（白菜）添加表：AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（白菜）R-L：農(nóng)夫劃船從右岸到左岸條件：AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（狼）VAL（羊），AL（羊）VAL（白菜）或：AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（狼），AL（白菜），AL（羊）刪除表：AL（船），AL（農(nóng)夫）添加表：AL（船）,AL儂夫）農(nóng)夫帶著羊劃船從右#到左申AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（羊），AL（狼），AL佯），刪除表

29、：添加表：動作:R-L（羊）：條件:動作:AL（白菜）（3）問題求解過程AL（農(nóng)夫）AL（狼）AL（農(nóng)夫）AL（船）LR（羊）AL（白菜）R-LAL（船）AL（狼）AL（農(nóng)c、AL（狼）AL（羊）夫）AL（白菜）AL（白菜）AL（船）AL（羊）AL（農(nóng)夫）AL（羊）AL（農(nóng)夫）AL（船）L-R（白菜）AL（農(nóng)R-LAL（船）AL（羊）夫）c1AL（F）AL（白菜）AL（船）AL（白AL（狼）AL（白菜）AL（船）,AL儂夫）,L-R（羊）=L-R（狼）-AL（船），AL（農(nóng)夫）,AL（羊）AL（羊）AL（白菜）AL（農(nóng)R_L（羊）夫）=AL（船）AL（狼）AL（農(nóng)夫）AL（船）AL佯）AL（白

30、14用謂詞表示法求解修道士和野人問題。在河的北岸有三個修道士、三個野人和一條船，修道士們想用這條船將所有的人都運過河去，但要受到以下條件限制：（1）修道士和野人都會劃船，但船一次只能裝運兩個人。（2）在任何岸邊，野人數(shù)不能超過修道士，否則修道士會被野人吃掉。假定野人愿意服從任何一種過河安排，請規(guī)劃出一種確保修道士安全的過河方案。要求寫出所用謂詞的定義、功能及變量的個體域。解：（1）定義謂詞先定義修道士和野人人數(shù)關(guān)系的謂詞：G(x,y,S):在狀態(tài)S卜x大于yGE(x,y,S)：在狀態(tài)S下x大于或等于y其中，x,y分別代表修道士人數(shù)和野人數(shù)，他們的個體域均為0,1,2,3再定義船所在岸的謂詞和修

31、道士不在該岸上的謂詞：Boat(z,S):狀態(tài)S卜船在z岸EZ(x,S):狀態(tài)S下x等于0,即修道士不在該岸上其中，z的個體域是L,R,L表示左岸，R表示右岸。再定義安全性謂詞：Safety(z,x,y,S)=(G(x,0,S)AGE(x,y,S)V(EZ(x,S)其中，z,x,y的含義同上。該謂詞的含義是：狀態(tài)ST,在z#,保證修道士安全，當且僅當修道士不在該斥上，或者修道士在該岸上，但人數(shù)超過野人數(shù)。該謂詞同時也描述了相應(yīng)的狀態(tài)。再定義描述過河方案的謂詞：TOC o 1-5 h zL-R(x,xl,y,yl,S)：門個修道士和yl個野人渡船從河的左岸到河的右岸條件:Safety(L,x-x

32、l,yyl,S)/XSafety(R,3-x+xl,3-y+yl,S)ABoat(L,S)動作：Safety(L,xxl,y-yl,S)ASafety(R,3-x+xl,3-y+yl,S*)ABoat(R,S*)R-L(x,xl,y,yl,S)：x2個修道士和y2個野人渡船從河的左那到河的右岸條件：Safety(R,3-xx2,3-yy2,S)ASafety(L,x+x2,y+y2,S)ABoat(R,S)動作：Safety(R,3-x-x2,3-y-y2,S*)/Safety(L,x+x2,y+y2,S)/Boat(L,S)過河方案Safety(L,3,3,SO)ASafety(RO,SO)

33、ABoat(L,SO)JL-R(3,1,3,L-R(3,0,3,2,SO)Safety(L,2,2,SI)ASafety(R,1,1,SI)Safety(L,3,1,SI)ASafety(R,0,2,SI)ABoat(R,SI9)R-L(2,1,2,0,SI)R-L(3,0,1,1,S1)Safety(L,3,2,S2)ASafety(R,0,1,S2)ABoat(L,S2)JL-R(3,0,2,2,S2)Safety(L,3,0,S3)ASafety(R,0,3,S3)ABoat(R,S3)R-L(3,0,0,1,S3)Safety(L,3,1,S4)ASafety(R,0,2,SI)ABo

34、at(L,S4)JL-R(3,2,1,0,S4)Safety(L,1,1,S5)ASafety(R,2,2,S5)ABoat(R,S5)R-L(1,1,1,1,S5)Safety(L,2,2,S6)ASafety(R,1,1,S6)ABoat(L,S6)L-R(2,2,2,0,S6)Safety(L,0,2,S7)ASafety(R,3,1,S7)ABoat(R,S7)|R-L(0,0,2,1,S7)Safety(L,0,3,S8)ASafety(R,3,0,S8)ABoat(L,S8)L-R(0,0,3,2,S8)Safety(L,0,1,S9)ASafety(R,3,2,S9)ABoat(

35、R,S9)R-L(0,1,1,0,S9)Safety(L,1,1,S10)ASafety(R,2,2,S10)ABoat(L,S10)L-R(l,1,1,1,S10)Safety(L,0,0,Sil)ASafety(R,3,3,Sil)ABoat(R,Sil)請對下列命題分別寫出它們的語義網(wǎng)絡(luò):每個學生都有一臺計算機。ISA學習班的學員有男.有女、有研究生、有本科生。解:參例214創(chuàng)新公司在科海人街56號，劉洋是該公司的經(jīng)理，他32歲、碩士學位。解：參例2.10紅隊與藍隊進行足球比賽，最后以3：2的比分結(jié)束。解:請把下列命題用一個語義網(wǎng)絡(luò)表示出來:樹和草都是植物；解：樹和草都有葉和根;解:水草

36、是草，且生長在水中;解：果樹是樹，且會結(jié)果:解：梨樹是呆樹中的一種，它會結(jié)梨。解：假設(shè)有以下一段天氣預報：“北京地區(qū)今天白天晴，偏北風3級，最高氣溫12,最低氣溫-2,降水概率15%。”請用框架表示這一知識。解：FrameName：Unit(Last一name,Firstname)Sex：Area(male,female)DefauIt：maleAge：Unit(Years)Telephone：HomeUnit(Number)MobileUnit(Number)教師框架FrameAKOMajor：Unit(MajorName)Lectures：Unit(Course-Name)Field：Un

37、it(FieldName)Project:Area(National.Provincial,Other)Paper：DefauIt:ProvincialArea(SCI,El,CoreGeneral)DefauIt：Core學生框架FrameStudentsAK0Major：Unit(MajorName)Classes：Unit(ClassesName)Degree：Area(doctor,mastor,bachelor)DefauIt：bachelor19把下列謂詞公式化成子句集：TOC o 1-5 h z(Vx)(Vy)(P(x,y)AQ(x,y)(Vx)(Vy)(P(x,y)fQ(x,y

38、)(Vx)(3y)(P(x,y)V(Q(x,y)-*R(x,y)(Vx)(Vy)(3z)(P(x,y)-*Q(x,y)VR(x,z)解：(1)由于(Vx)(Vy)(P(x,y)AQ(x,y)已經(jīng)是Skolem標準型,且P(x,y)AQ(x,y)己經(jīng)是合取范式，所以可直接消去全稱量詞、合取詞，得P(x,y),Q(x,y)再進行變元換名得子句集：S=P(x,y),Q(u,v)對謂詞公式(Vx)(Vy)(P(x,y)-Q(x,y),先消去連接詞”得:(Vx)(Vy)(p(x,y)VQ(x,y)此公式已為Skolem標準型。再消去全稱量詞得子句集：S二P(x,y)VQ(x,y)對謂詞公式(Vx)(3y

39、)(P(x,y)V(Q(x,y)-*R(x,y),先消去連接詞“”得：(Vx)(3y)(P(x,y)V(-Q(x,y)VR(x,y)此公式已為前束范式。再消去存在量詞，即用Skolem函數(shù)f(x)替換y得：(Vx)(P(x,f(x)VQ(x,f(x)VR(x,f(x)此公式已為Skolem標準型。最后消去全稱量詞得子句集：S二P(x,f(x)V飛(x,f(x)VR(x,f(x)對謂詞(0 x)(Vy)(3z)(P(x,y)fQ(x,y)VR(x,z),先消去連接詞得:(Vx)(Vy)(3z)(-P(x,y)VQ(x,y)VR(x,z)再消去存在量詞，即用Skolem函數(shù)f(x)替換y得：(Vx

40、)(Vy)(P(x,y)VQ(x,y)VR(x,f(x,y)此公式已為Skolem標準型。最后消去全稱量詞得子句集：S二LP(x,y)VQ(x,y)VR(x,f(x,y)20判斷下列子句集中哪些是不可滿足的：LPX/Q,飛，P,PPVQ,PVQ,PV-Q,-PV-QP(y)VQ(y),-P(f(x)VR(a)P(x)VQ(x),P(y)VR(y),P(a),S(a),S(z)V-R(z)hP(x)VQ(f(x),a),-P(h(y)VQ(f(h(y)a)V-P(z)P(x)VQ(x)VR(x),P(y)VR(y),飛(a),R(b)不是不可滿足的，原因是不能由它導出空子句。不可滿足，其歸結(jié)過程

41、略不是不可滿足的，原因是不能由它導出空子句。不可滿足，其歸結(jié)過程略對卞列各題分別證明G是否為F,F：,凡的邏輯結(jié)論:F:(3x)(3y)(P(x,y)G:(Vy)(3x)(P(x,y)F:(Vx)(P(x)A(Q(a)VQ(b)G:(3x)(P(x)AQ(x)F:(3x)(3y)(P(f(x)A(Q(f(y)G:P(f(a)AP(y)AQ(y)F：(VX)(P(x)-(Vy)(Q(y)L(x.y)Fs：(3x)(P(x)A(Vy)(R(y)-*L(x.y)G:(Vx)(R(x)iQ(x)Fi：(Vx)(P(x)-*(Q(x)AR(x)F2：(3x)(P(x)AS(x)G:(3x)(S(x)AR

42、(x)解：(1)先將F和弋化成子句集：S二P(a,b),T(x,b)再對S進行歸結(jié)：所以，G是F的邏輯結(jié)論先將F和弋化成子句集由F得:S：=P(x),(Q(a)VQ(b)由于弋為:(3x)(P(x)AQ(x),即(VX)(rP(X)V-1Q(x),可得:S2=-*P(x)Q(x)因此，擴充的子句集為：S=P(x),(Q(a)VQ(b),-P(x)V-Q(x)再對S進行歸結(jié)：所以，G是F的邏輯結(jié)論同理可求得(3)、(4)和(5),其求解過程略。設(shè)已知：如果x是y的父親，y是z的父親，則x是z的祖父；每個人都有一個父親。使用歸結(jié)演繹推理證明：對于某人u,定存在一個人v,v是u的祖父。解：先定義謂詞

43、F(x,y):x是y的父親GF(x,z)：x是z的祖父P(x):X是一個人再用謂詞把問題描述出來：已知Fl：(Vx)(Vy)(Vz)(F(x,y)AF(y,z)fGF(x,z)F2：(Vy)(P(x)fF(x,y)求證結(jié)論G：(mu)(3v)(P(u)-GF(v,u)然后再將Fl,F2和弋化成子句集：F(x,y)VF(y,z)VGF(x,z)-P(r)VF(s,r)P(u)PF(v,u)對上述擴充的子句集，其歸結(jié)推理過程如卞：由于導出了空子句，故結(jié)論得證。設(shè)有子句集：P(x)VQ(a,b),P(a)VQ(a,b),Q(a,f(a),iP(x)VQ(x,b)分別用各種歸結(jié)策略求出其歸結(jié)式。解：支

44、持集策略不可用，原因是沒有指明哪個子句是由目標公式的否定化簡來的。刪除策略不可用，原因是子句集中沒有重言式和具有包孕關(guān)系的子句。單文字子句策略的歸結(jié)過程如下：用線性輸入策略(同時滿足祖先過濾策略)的歸結(jié)過程如2能閱讀的人是識字的；海豚不識字；有些海豚是很聰明的。請用歸結(jié)演繹推理證明：有些很聰明的人并不識字。解：第一步，先定義謂詞，設(shè)R(x)表示x是能閱讀的；K(y)表示y是識字的：W(z)表示z是很聰明的：第二步，將已知事實和目標用謂詞公式表示出來能閱讀的人是識字的：(Hx)(R(x)fK(x)海豚不識字：(X/y)LK(y)有些海豚是很聰明的：(mz)W(z)有些很聰明的人并不識字：(日7(

45、W(z)A-K(x)第三步，將上述己知爭實和目標的否定化成子句集：-R(x)VK(x)K(y)W(z)-W(z)VK(x)第四步，用歸結(jié)演繹推理進行證明假設(shè)張被盜，公安局派出5個人去調(diào)查。案情分析時，貞察員A說：“趙與錢中至少有一個人作案”，貞察員B說：“錢與孫中至少有一個人作案”，貞察員C說：“孫與李中至少有一個人作案”，貞察員D說：“趙與孫中至少有一個人與此案無關(guān)”，貞察員E說：“錢與李中至少有一個人與此案無關(guān)”。如果這5個偵察員的話都是可信的，使用歸結(jié)演繹推理求出誰是盜竊犯。解：(1)先定義謂詞和常量設(shè)C(x)表示x作案，Z表示趙，Q表示錢，S表示孫，L表示李將已知事實用謂詞公式表示出來趙與錢中至少有一個人作案：C(Z)VC(Q)錢與孫中至少有一個人作案：C(Q)VC(S)孫與李中至少有一個人作案：C(S)VC(L)趙與孫中至少有一個人與此案無關(guān)：(C(Z)AC(S),即弋(Z)V-C(S)錢與李中至少有一個人與此案無關(guān)：(C(Q)AC(L),即弋(Q)V-C(L)將所要求的問題用謂詞公