青島科技大學2023-2023-1人工智能期末考試題

1、一、謂詞邏輯證明1、設有前提： 1但凡大學生都學過計算機； 2小王是大學生。 試問：小王學過計算機嗎？解：令Sx：x是大學生Mx：x學過計算機；a：小王上面命題用謂詞公式表示為：我們進行形式推理： 前提 (1) US 前提 (2) (3) I3M(a),即小王學過計算機。2、用謂詞公式表示下述命題。前提：1自然數都是大于零的整數。2所有整數不是偶數就是奇數。3偶數除以2是整數。結論：所有自然數不是奇數就是一半為整數的數?；疐1 F2 F3 G的子句集。 F1: x (N(x)GZ(x) I(x) F2: x (I(x)(E(x) O(x) F3: x (E(x) I(s(x) G: x (N(

2、x)(I(s(x) O(x)解：F1 F2 F3 G的子句集為1 N(x) GZ(x)2 N(y) I(y)3 I(z) E(z) O(z)4 E(u) I(s(u)5N(a)6 O(a) 7 I(s(a)3、設： 1能閱讀者是識字的； 2海豚不識字； 3有些海豚是很聰明的。 試證明：有些聰明者并不能閱讀。證 首先定義如下謂詞： R(x):x能閱讀。 L(x):x能識字。 I(x):x是聰明的。 D(x):x是海豚。將上述各語句翻譯成謂詞公式： (1) (x)(R(x)L(x) (2) (x)(D(x)L(x) 條件 (3) (x) (D(x) I(x) (4) (x) (I(x) R(x)

3、需證結論用歸結反演法來證明，求題設與結論否認的子句集，得： (1) R(x) L(x) (2) D(y) L(y) 改名 (3) D(a) (4) I(a) (5) I(z) R(z)歸結得： (6)R(a) (5), (4),a/z (7)L(a) (6), (1),a/x (8)D(a) (7), (2),a/y (9)Nil (8), (3)框架語義網絡顯示1、試實現一個“大學教師的框架，大學教師類屬于教師，包括以下屬性：學歷學士、碩士、博士、專業(yè)計算機、電子、自動化、職稱助教、講師、副教授、教授解：框架名：類屬：學歷：(學士、碩士、博士)專業(yè)：(計算機、電子、自動化、. )職稱：(助教

4、、講師、副教授、教授)2、【虛擬新華社3月16日電】昨日，沙塵暴襲擊韓國漢城，機場與高速公路被迫關閉，造成的損失不詳。韓國官方示，如果需要直接損失情況，可待一周后的官方公布的字。此次沙塵暴起因中日韓專家認為是由于中國內蒙古區(qū)過分墾牧破壞植被所致。解：框架名：時間：3月15日地點：韓國漢城損失：不詳起因：中國內蒙古區(qū)假設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：Frame 地域：北京 時段：今天白天 天氣：晴 風向：偏北 風力：3級 氣溫：最高：12度 最低：-2度 降水概率：15%確定性理論求解1、設有如下一組產

5、生式規(guī)那么和證據事實，試用確定性理論求出由每一個規(guī)那么推出的結論及其可信度。 規(guī)那么: if A then B(0.9) if B and C then D(0.8) if A and C then D(0.7) if B or D then E(0.6)事實: A，CF(A)=0.8;C，CF(C)=0.9 解： 規(guī)那么得:CF(B)2 由規(guī)那么得:CF(D)10.8min0.72，0.9)0.80.720.576 由規(guī)那么得:CF(D)20.7min0.8，0.9)6 從而 CF(D)CF(D)1CF(D)2CF(D)1CF(D)2 0.5760.560

6、.5760.560.32256 由規(guī)那么得:CF(E)0.6max0.72，0.322560.60.720.4322、P180：習題八-7題設有如下一組規(guī)那么：R1: if E1 then E2(0.6)R2: if E2 and E3 then E4(0.8)R3: if E4 then H(0.7)R4: if E5 then H(0.9)且CF(E1)=0.5, CF(E3)=0.6, CF(E5)=0.4用確定性理論求CF(H).prolog語言1、predicatesstudent(integer,string,real)grade goalgrade.clausesstudent(

7、1,zhangsan,90.2).student(2,lisi,95.5).student(3,wangwu,96.4).grade:-write(“please enter a name:),readln(Name),student(_,Name,Score),nl,write(name,grade is:,Score).grade:-write(“sorry,cant find the student!).運行結果截圖：2、domainsX=symbolpredicatesr(X)q(X)p(X)goalr(Y),write:(“Y=,Y).clausesp(a).p(b).q(b).r(

8、X):-p(X),q(X).r(c).程序運行結果截圖：3、domainss=symbolpredicatesp(s)p1(s)p2(s)p3(s)p4(s)p5(s,s)p11(s)p12(s)p31(s)goalp(X),write(“rhe x is ,X).clausesp(a1):-p1(b),p2(c).p(a2):-p1(b),p3(d),p4(e).p(a3):-p1(b),p5(f,g).p1(b):-p11(b1),p12(b2).p3(d):-p31(d1).p2(c1).p4(el).p5(f,g).p11(b1).p12(b2).P31(d11).程序運行結果截圖：4

9、、domainsname=symbolpredicatesmother(name,name)father(name,name)grandfather(name,name)grandmother(name,name)sister(name,name)aunt(name,name)goalgrandmother(a,X),write(X=,X),nl,father(b,Y),write(Y=,Y),nl,sister(c,Z),write(Z=,Z),nl,aunt(d,T),write(T=,T).clausesmother(a,c).mother(a,d).mother(c,g).mother

10、(c,f).father(b,c).father(b,d).father(e,g).father(e,f).grandfather(X,Z):-father(X,Y),father(Y,Z).grandmother(X,Z):-mother(X,Y),mother(Y,Z).sister(X,Y):-mother(Z,X),mother(Z,Y).aunt(X,Y):-mother(Z,Y),sister(Z,X).程序運行結果截圖：最優(yōu)解樹、代價、結點與或1、如圖3-16所示的與或樹, 其中包括兩棵解樹, 一棵解樹由Qo,A,t1和t2組成；另一棵解樹由Qo,B,D,G,t4和t5組成。 在

11、此與或樹中,t1,t2,t3,t4,t5為終止節(jié)點；E,F是非終止的端節(jié)點, 其代價均為；邊上的數字是該邊的代價。 由右邊的解樹可得： 按和代價： g(A)=11,g(Qo)=13 按最大代價：g(A)=6, g(Qo)=8由左邊的解樹可得： 按和代價： g(G)=3, g(D)=4, g(B)=6, g(Qo)=8 按最大代價： g(G)=2, g(D)=3, g(B)=5, g(Qo)=7 2、設有如圖3-24所示的一棵與或樹，請指出解樹；并分別按和代價及最大代價求解樹代價；然后，指出最優(yōu)解樹。一棵解樹由S0, A, D, t1, t2, t3組成；另一棵解樹由S0, B, E, t4,

12、t5組成；左邊解樹：按和代價：g(D)=4, g(A)=7, g(S0)=12按最大代價：g(D)=2, g(A)=5, g(S0)=10右邊解樹：按和代價：g(E)=2, g(B)=11, g(S0)=18按最大代價：g(E)=2, g(B)=7, g(S0)=14按和代價計算，左邊的解樹為最優(yōu)解樹，按最大代價計算，仍是左邊的解樹為最優(yōu)解樹。因此，左邊的解樹為最優(yōu)解樹?；谥^詞邏輯的問答1、：1如果x是y的父親，y又是z的父親，那么x是z的祖父。 2老李是大李的父親。 3大李是小李父親。 問：上述人員誰和誰是祖孫關系？解 首先定義如下謂詞： G(x,y)表示x是y的祖父。 F(x,y)表示x

13、與y是父親。條件可以表示成如下謂詞公式： F1： x yz(F(x,y) F(y,z) G(x,z) F2: F(Lao,Da) F3: F(Da,Xiao) 并求其子句集如下： (1) F(x,y) F(y,z) G(x,z) (2) F(Lao,Da) (3)F(Da,Xiao) 設求證的公式為： G： x yG(x,y) (既存在x和y,x是y的祖父)把其否認化為子句形式再析取一個輔助謂詞GA(u，v) (4) G(u，v) GA(u，v)把其否認化為子句形式再析取一個輔助謂詞GA(u，v) (1) F(x,y) F(y,z) G(x,z) (2) F(Lao,Da) (3) F(Da,

14、Xiao) (4) G(u，v) GA(u，v) 對上式進行歸結： (5) F(Da，z) G (Lao，z) (1),(2),Lao/x,Da/y (6) G(Lao，Xiao) (3),(5),Xiao/z (7) GA(Lao,Xiao) (4),(6),Lao/u,Xiao/v 所以上述人員中，老李是小李的祖父。2、假設張被盜，公安局派出5個人去調查。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，貞察員E說：“錢與李中至少有一個人與此案無關。如果這5個偵察

15、員的話都是可信的，使用歸結演繹推理求出誰是盜竊犯。解：設謂詞P(x)表示x是盜竊犯那么題意可表述為如下的謂詞公式：F1:P(zhao)P(qian)F2:P(qian)P(sun)F3:P(sun)P(li)F4:P(zhao)P(sun)F5:P(qian)P(li)求證的公式為：xP(x)子句集如下：P(zhao)P(qian)P(qian)P(sun)P(sun)P(li)P(zhao)P(sun)P(qian)P(li)P(x)GA(x)P(qian)P(sun) ,P(sun)P(li) ,P(sun) ,GA(sun) ,sun/xP(qian) ,GA(qian) ,qian/x

16、3、設A、B、C中有人從來不說真話，也有人從來不說謊話，某人向這三人分別同時提出一個問題：誰是說謊者？A答：“B和C都是說謊者；B答：“A和C都是說謊者；C答：“A和B中至少有一個人說謊。用歸結原理求誰是老實人，誰是說謊者？解：用Tx表示x說真話如果A說的是真話那么有：T(A) (T(B) T(C) 如果A說的是假話那么有： T(A) (T(B) T(C) 對B和C所說的話做相同的處理，可得：T(B) (T(A) T (C) )T(B) (T(A) T(C) T(C) (T(A) T(B) T(C) (T(A) T(B)將上面的公式化為子句集，得到S：(1)T(A)T(B)(2)T(A)T(C

17、)(3)T(A)T(B) T(C)(4)T(B)T(C)(5)T(A)T(B)T(C)(6)T(C)T(A)(7)T(C)T(B)首先求誰是老實人。把T(x)ANS(x)并入S中，得到子句集S1，即S1比S中多了一個子句：(8)T(x)ANS(x)子句集S1:(1)T(A)T(B)(2)T(A)T(C)(3)T(A)T(B) T(C)(4)T(B)T(C)(5)T(A)T(B)T(C)(6)T(C)T(A)(7)T(C)T(B)(8)T(x)ANS(x)下面來證明B和A不是老實人，設A不是老實人，那么有 T(A) , 將其否認并入S中，得到子句集S2，即S2比S多了一個子句：(8)(T(A)即T(A)利用歸結原理對進行歸結：(9) T(A) T(C) (1),(7)(10) T(C) (6),(9)(11) T(A) T(C) (8),(10)(12) NIL (2),(11)產生式系統(tǒng)1、猴子摘香蕉問題一個房間里，天花板上掛有一串香蕉，有一只猴子可在房間里任意活動到處走動，推移箱子，攀登箱子等。設房間里還有一只可被猴子移動的箱子，且猴子登上箱子時