人工智能原理及其應(yīng)用(王萬(wàn)森)第3版 課后習(xí)題答案

第1章人工智能概述課后題答案

L1什么是智能?智能包含哪幾種能力？

解：智能主要是指人類(lèi)的自然智能。一般認(rèn)為，智能是是一種認(rèn)

識(shí)客觀事物和運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的綜合能力。

智能包含感知能力，記憶與思維能力，學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力，行為

能力

1.2人類(lèi)有哪幾種思維方式?各有什么特點(diǎn)？

解：人類(lèi)思維方式有形象思維、抽象思維和靈感思維

形象思維也稱(chēng)直感思維，是一種基于形象概念，根據(jù)感性形象認(rèn)

識(shí)材料，對(duì)客觀對(duì)象進(jìn)行處理的一種思維方式。

抽象思維也稱(chēng)邏輯思維，是一種基于抽象概念，根據(jù)邏輯規(guī)則對(duì)

信息或知識(shí)進(jìn)行處理的理性思維形式。

靈感思維也稱(chēng)頓悟思維，是一種顯意識(shí)與潛意識(shí)相互作用的思維

方式。

1.3什么是人工智能?它的研究目標(biāo)是什么？

解：從能力的角度講，人工智能是指用人工的方法在機(jī)器(計(jì)算

機(jī))上實(shí)現(xiàn)智能；從學(xué)科的角度看，人工智能是一門(mén)研究如何構(gòu)

造智能機(jī)器或智能系統(tǒng)，使它能模擬、延伸和擴(kuò)展人類(lèi)智能的學(xué)

科。

研究目標(biāo)：

對(duì)智能行為有效解釋的理論分析；

解釋人類(lèi)智能；

構(gòu)造具有智能的人工產(chǎn)品；

1.4什么是圖靈實(shí)驗(yàn)？圖靈實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？

解：圖靈實(shí)驗(yàn)可描述如下，該實(shí)驗(yàn)的參加者由一位測(cè)試主持人和

兩個(gè)被測(cè)試對(duì)象組成。其中，兩個(gè)被測(cè)試對(duì)象中一個(gè)是人，另一

個(gè)是機(jī)器。測(cè)試規(guī)則為：測(cè)試主持人和每個(gè)被測(cè)試對(duì)象分別位于

彼此不能看見(jiàn)的房間中，相互之間只能通過(guò)計(jì)算機(jī)終端進(jìn)行會(huì)

話(huà)。測(cè)試開(kāi)始后，由測(cè)試主持人向被測(cè)試對(duì)象提出各種具有智能

性的問(wèn)題，但不能詢(xún)問(wèn)測(cè)試者的物理特征。被測(cè)試對(duì)象在回答問(wèn)

題時(shí)，都應(yīng)盡量使測(cè)試者相信自己是“人”，而另一位是“機(jī)

器”。在這個(gè)前提下，要求測(cè)試主持人區(qū)分這兩個(gè)被測(cè)試對(duì)象中

哪個(gè)是人，哪個(gè)是機(jī)器。如果無(wú)論如何更換測(cè)試主持人和被測(cè)試

對(duì)象的人，測(cè)試主持人總能分辨出人和機(jī)器的概率都小于50%,

則認(rèn)為該機(jī)器具有了智能。

1.5人工智能的發(fā)展經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段？

解：孕育期，形成期，知識(shí)應(yīng)用期，從學(xué)派分立走向綜合，智能

科學(xué)技術(shù)學(xué)科的興起

1.6人工智能研究的基本內(nèi)容有哪些？

解：

與腦科學(xué)與認(rèn)知科學(xué)的交叉研究

智能模擬的方法和技術(shù)研究

1.7人工智能有哪幾個(gè)主要學(xué)派？各自的特點(diǎn)是什么？

解：

符號(hào)主義：又稱(chēng)為邏輯主義、心理學(xué)派或計(jì)算機(jī)學(xué)派，是基于物

理符號(hào)系統(tǒng)假設(shè)和有限合理性原理的人工智能學(xué)派。符號(hào)主義認(rèn)

為人工智能起源于數(shù)理邏輯，人類(lèi)認(rèn)知（智能）的基本元素是符

號(hào)，認(rèn)知過(guò)程是符號(hào)表示上的一種運(yùn)算。

聯(lián)結(jié)主義：又稱(chēng)為仿生學(xué)派或生理學(xué)派，是基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)

間的聯(lián)結(jié)機(jī)制與學(xué)習(xí)算法的人工智能學(xué)派。聯(lián)結(jié)主義認(rèn)為人工智

能起源于仿生學(xué)，特別是人腦模型的研究。

行為主義：又稱(chēng)進(jìn)化主義或控制論學(xué)派，是基于控制論和“感知-

動(dòng)作”控制系統(tǒng)的人工智能學(xué)派。行為主義認(rèn)為人工智能起源于

控制論，提出智能取決于感知和行為，取決于對(duì)外界復(fù)雜環(huán)境的

適應(yīng)，而不是表示和推理。

1.8人工智能有哪些主要研究和應(yīng)用領(lǐng)域？其中哪些是新的研究熱

占9

/1\\?

解：

機(jī)器思維:推理、搜索、規(guī)劃

機(jī)器學(xué)習(xí)：符號(hào)學(xué)習(xí)、聯(lián)結(jié)學(xué)習(xí)、知識(shí)發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)挖掘

機(jī)器感知：機(jī)器視覺(jué)、模式識(shí)別、自然語(yǔ)言理解

機(jī)器行為：智能控制、智能制造

計(jì)算智能：神經(jīng)計(jì)算、進(jìn)化計(jì)算、模糊計(jì)算

分布智能

智能系統(tǒng)：專(zhuān)家系統(tǒng)、智能決策支持系統(tǒng)

人工心理與人工情感

研究熱點(diǎn)：智能機(jī)器人、智能檢索、智能游戲等。

1.9人工智能未來(lái)發(fā)展有哪些值得思考和關(guān)注的重要問(wèn)題?

解：

多學(xué)科交叉研究

分布智能與社會(huì)智能研究

集成智能研究

智能網(wǎng)絡(luò)研究

認(rèn)知計(jì)算與情感計(jì)算研究

智能系統(tǒng)與智能服務(wù)

第2章確定性知識(shí)系統(tǒng)參考答案

2.1什么是知識(shí)？有哪幾種主要的知識(shí)分類(lèi)方法？

解：知識(shí)是人們?cè)诟脑炜陀^世界的實(shí)踐中積累起來(lái)的認(rèn)識(shí)和經(jīng)

驗(yàn)；知識(shí)是對(duì)信息進(jìn)行智能性加工中形成的對(duì)客觀世界規(guī)律性的

認(rèn)識(shí)。

按信用范圍：常識(shí)性知識(shí)、領(lǐng)域性知識(shí)

按作用效果：陳述性知識(shí)、過(guò)程性知識(shí)、控制性知識(shí)

按確定性：確定性知識(shí)、不確定性知識(shí)

2.2什么是知識(shí)表示？知識(shí)表示有哪些要求？

解：知識(shí)表示就是對(duì)知識(shí)的描述，即用一些約定的符號(hào)把知識(shí)

編碼成一組可以被計(jì)算機(jī)直接識(shí)別，并便于系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

一介謂詞修輯表示法

非結(jié)構(gòu)化方法[

'產(chǎn)生式

陳注性知識(shí)表兄年義網(wǎng)絡(luò)

結(jié)構(gòu)出方法一

J框架結(jié)構(gòu)〔

知識(shí)表示方法

遞呈性知識(shí)表示

要求：表示能力，可利用性，可組織性與可維護(hù)性，可理解性

和可實(shí)現(xiàn)性

2.3從心理學(xué)的角度看，推理有哪兩種比較典型的觀點(diǎn)？它們

的含義是什么？

解：結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)：這種觀點(diǎn)從結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，認(rèn)為推理由兩個(gè)

以上判斷所組成，每個(gè)判斷所揭示的是概念之間的聯(lián)系和關(guān)系，

推理過(guò)程是一種對(duì)客觀事物做出肯定或否點(diǎn)的思維活動(dòng)。

過(guò)程觀點(diǎn)：這種觀點(diǎn)從過(guò)程的角度出發(fā)，認(rèn)為推理是在給定信

息和已有知識(shí)的基礎(chǔ)上所進(jìn)行的一系列加工操作，其代表人物克

茨提出了如下人類(lèi)推理的公式：y=F(x,k)式中，x是推理時(shí)給

出的信息，k是推理時(shí)可用的領(lǐng)域知識(shí)和特殊事例，F(xiàn)是可用的一

系列操作，y是推理過(guò)程所得到的結(jié)論。

2.4什么是推理？它有哪些分類(lèi)方法？

解：推理是由具體事例歸納出一般規(guī)律，或者根據(jù)已有的知識(shí)

推出新的結(jié)論的思維過(guò)程

分為演繹法和歸納法

2.5推理中的控制策略包括哪幾個(gè)方面的內(nèi)容？主要解決哪些

問(wèn)題？

解：包括推理策略和搜索策略

推理策略主要解決推理方向，求解策略，限制策略，沖突消解

策略等

搜索策略主要解決推理線(xiàn)路，推理效果，推理效率等問(wèn)題

2.6什么是命題？什么是命題的真值？

解：一個(gè)陳述句稱(chēng)為一個(gè)斷言，凡有真假意義的斷言稱(chēng)為命

題。

命題的意義通常稱(chēng)為真值，當(dāng)命題的意義為真時(shí)，則稱(chēng)該命題

的真值為真。

2.7什么是論域？什么是謂詞

解：論域是由所討論對(duì)象之全體構(gòu)成的非空集合。論域中的元

素稱(chēng)為個(gè)體，論域也常稱(chēng)為個(gè)體域。

在謂詞邏輯中，命題是用謂詞來(lái)表示的。一個(gè)謂詞可分為謂詞

名和個(gè)體兩部分。

2.8什么是自由變?cè)?？什么是約束變?cè)?/p>

解：當(dāng)一個(gè)謂詞公式含有量詞時(shí)，區(qū)分個(gè)體變?cè)欠袷芰吭~的

約束是很重要的。通常，把位于量詞后面的單個(gè)謂詞或者用括弧

括起來(lái)的合式公式稱(chēng)為該量詞的轄域，轄域內(nèi)與量詞中受約束的

變?cè)Q(chēng)為約束變?cè)?，不受約束的變?cè)Q(chēng)為自由變?cè)?/p>

2.9設(shè)有如下語(yǔ)句，請(qǐng)用相應(yīng)的謂詞公式分別把他們表示出

來(lái)：

(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。

解：定義謂詞

P(x):x是人

L(x,y):x喜歡y

其中，y的個(gè)體域是｛梅花，菊花｝。

將知識(shí)用謂詞表示為：

(3x)(P(x)-L(x,梅花)VL(x,菊花)V(L(x,梅花)/\L(x,菊花)))

(2)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是下午

將知識(shí)用謂詞表示為：

(3x)(Vy)(A(y)->B(x)AP(x))

⑶新型計(jì)算機(jī)速度又快，存儲(chǔ)容量又大。

解：定義謂詞

NC(x):x是新型計(jì)算機(jī)

F(x):x速度快

B(x):x容量大

將知識(shí)用謂詞表示為：

(Vx)(NC(x)->F(x)AB(x))

(4)不是每個(gè)計(jì)算機(jī)系的學(xué)生都喜歡在計(jì)算機(jī)上編程序。

解：定義謂詞

S(x):x是計(jì)算機(jī)系學(xué)生

L(x,pragramming):x喜歡編程序

U(x,computer):x使用計(jì)算機(jī)

將知識(shí)用謂詞表示為：

-i(Vx)(S(x)—>L(x,pragramming)AU(x,computer))

⑸凡是喜歡編程序的人都喜歡計(jì)算機(jī)。.

解：定義謂詞

P(x):x是人

L(x,y):x喜歡y

將知識(shí)用謂詞表示為：

(Vx)(P(x)AL(x,pragramming)-^L(x,computer))

2.10用謂詞表示法求解機(jī)器人摞積木問(wèn)題。設(shè)機(jī)器人有一只機(jī)

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(jī)械手有4個(gè)操作積木的典型動(dòng)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；從積木上

面揀起一塊積木。積木世界的布局如下圖所示。

解：(D先定義描述狀態(tài)的謂詞

丁CLEAR(x):積木x上面

是空的。10痛人摞積

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(jī)械手抓住X。

HANDEMPTY:機(jī)械手是空的。

其中，x和y的個(gè)體域都是｛A,B,C｝。

問(wèn)題的初始狀態(tài)是：

ONTABLE(A)

ONTABLE(B)

ON(C,A)

CLEAR(B)

CLEAR(C)

HANDEMPTY

問(wèn)題的目標(biāo)狀態(tài)是：

ONTABLE(C)

ON(B,C)

ON(A,B)

CLEAR(A)

HANDEMPTY

(2)再定義描述操作的謂詞

在本問(wèn)題中，機(jī)械手的操作需要定義以下4個(gè)謂詞：

Pickup(x):從桌面上揀起一塊積木xo

Putdown(x):將手中的積木放到桌面上。

Stack(x,y):在積木x上面再摞上一塊積木y。

Upstack(x,y):從積木x上面揀起一塊積木yo

其中，每一個(gè)操作都可分為條件和動(dòng)作兩部分，具體描述如下:

Pickup(x)

條彳牛：ONTABLE(x),HANDEMPTY,CLEAR(x)

動(dòng)作：刪除表：ONTABLE(x),HANDEMPTY

添加表：HOLDING(x)

Putdown(x)

條件：HOLDING(x)

動(dòng)作：刪除表：HOLDING(x)

添力口表：ONTABLE(x),CLEAR(x),HANDEMPTY

Stack(x,y)

條件：HOLDING(x),CLEAR(y)

動(dòng)作：刪除表：HOLDING(x),CLEAR(y)

添力口表：HANDEMPTY,ON(x,y),CLEAR(x)

Upstack(x,y)

條件：HANDEMPTY,CLEAR(x),ON(x,y)

動(dòng)作：刪除表：HANDEMPTY,ON(x,y)

添加表：HOLDING(x),CLEAR(x)

(3)問(wèn)題求解過(guò)程

利用上述謂詞和操作，其求解過(guò)程為：

ONTABLE(A)

ONTABLE(A)ONTABLE(A)ONTABLE(B)

ONTABLE(B)

Upstack(C,A)ONTABLE(B)Putd0Wn(C)ONTABLE(C)Pickup(B)

ON(C,A)HOLDING(C)CLEAR(A)

CLEAR(B)CLEAR(A)CLEAR(B)

CLEAR(C)CLEAR(B)CLEAR(C)

HANDEMPTY

HANDEMPTY

ONTABLE（A）ONTABLE（AONTABLE（CONTABLE（C

:徐需醺滑留裝義怯唳解袤默叫鼠N&IC羊、$曾集陶嬴B(niǎo),農(nóng)夫、

赫I就跳、白菜全麒瞌廠(chǎng)條河的播黑耦在要把他端僦R送到

河的四岸去，農(nóng)爵懿驟陽(yáng)，過(guò)河陸LD麋板夫外船肚壁堂鎮(zhèn)載

狼、山羊、白菜中前一那。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(gè)確保全部安全過(guò)河的計(jì)劃。請(qǐng)寫(xiě)出所用

謂詞的定義，并給出每個(gè)謂詞的功能及變量的個(gè)體域。

解：（1）先定義描述狀態(tài)的謂詞

要描述這個(gè)問(wèn)題，需要能夠說(shuō)明農(nóng)夫、狼、羊、白菜和船在什

么位置，為簡(jiǎn)化問(wèn)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，由于左岸和右岸的狀態(tài)互補(bǔ)，因此可僅

對(duì)左岸或右岸的狀態(tài)做直接描述。本題選擇對(duì)左岸進(jìn)行直接描述

的方法，即定義謂詞如下：

AL（x）:x在左岸

其中，x的個(gè)體域是｛農(nóng)夫，船，狼，羊，白菜｝。對(duì)應(yīng)地，［AL（x）

表ZJXx在右岸。

問(wèn)題的初始狀態(tài)：

AL儂夫）

AL（船）

AL（狼）

AL（^）

AL（白菜）

問(wèn)題的目標(biāo)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(gè)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劃船從左岸到右岸

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

苴中X白勺個(gè)體城品"已主白菜）

‘需上述每個(gè)操作，普包’括條件套動(dòng)作兩部分。它們對(duì)應(yīng)的條

件和動(dòng)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）V-AL（羊），

「AL（羊）V「AL（白菜）

動(dòng)作：刪除表：AL（船），AL（農(nóng)夫）

添加表：「AL（船）,「AL（農(nóng)夫）

L-R（狼）：農(nóng)夫帶著狼劃船從左岸到右岸

條件：AL（船）,AL儂夫），AL（狼）,「AL（羊）

動(dòng)作：刪除表：AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（狼）

添加表：「AL（船），「AL（農(nóng)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（農(nóng)夫），AL（羊），AL（狼），AL（白菜）

或:AL（船），AL（農(nóng)夫）,AL（羊）,3（狼）,「AL（白菜）

動(dòng)作:刪除表：AL（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岸

條件:AL（船），AL（農(nóng)夫）,AL（白菜），「AL（狼）

動(dòng)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）

動(dòng)作：刪除表：［AL（船），「AL（農(nóng)夫）

添加表：AL（船），AL（農(nóng)夫）

R-L（羊）：農(nóng)夫帶著羊劃船從右岸到左岸

條件：「AL（船），］AL（農(nóng)夫），「AL（羊），「AL（狼），

「AL（羊），AL（白菜）

動(dòng)作:刪除表：「AL（船），「AL（農(nóng)夫）,「AL（羊）

添加表：AL（船）,AL（農(nóng)夫），AL（羊）

（3）問(wèn)題求解過(guò)程

（狼）

AL（農(nóng)夫）ALAL（農(nóng)夫）AL（白菜）

AL（白菜）AL（船）［口/消\

AL（船）L-R佯）R-LAL（狼）L-R（狼）rAL（農(nóng)口

rAL（農(nóng)夫）R-L（羊）

AL（狼）——>

夫）AL（白菜）?>-AL（船）1----->

（船）

AL（羊）ML“L（羊）ML（狼）

（羊）

AL（白菜）rAL』AL（羊）

AL儂夫）AL（羊）AL（農(nóng)夫）-AL（農(nóng)

知如用謂例表示法求蒯蕤士和野火問(wèn)鄙（格河琬北岸有三個(gè)

修謨*巨個(gè)野火如凈船，修蹴仰停用這條船期揮河的人都

“L（狼）-AL（白菜）-AL（白

如rAI/油、菜）

運(yùn)過(guò)河去，但要受到以下條件限制：

(1)修道士和野人都會(huì)劃船，但船一次只能裝運(yùn)兩個(gè)人。

(2)在任何岸邊，野人數(shù)不能超過(guò)修道士，否則修道士會(huì)被野人

吃掉。

假定野人愿意服從任何一種過(guò)河安排，請(qǐng)規(guī)劃出一種確保修道

士安全的過(guò)河方案。要求寫(xiě)出所用謂詞的定義、功能及變量的個(gè)

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下x大于y

GE(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(gè)體域均為

{0,123}。

再定義船所在岸的謂詞和修道士不在該岸上的謂詞：

Boat(z,S)：狀態(tài)S下船在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(gè)體域是{L,R},L表"左岸，R表小右岸。

再定義安全性謂詞：

Safety(z,x,y,S)=(G(x,O,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)S下，在z岸，

保證修道士安全，當(dāng)且僅當(dāng)修道士不在該岸上，或者修道士在該

岸上，但人數(shù)超過(guò)野人數(shù)。該謂詞同時(shí)也描述了相應(yīng)的狀態(tài)。

再定義描述過(guò)河方案的謂詞：

L-R(x,xl,y,yl,S):xl個(gè)修道士和yl個(gè)野人渡船從河的左岸到

河的右岸

條件：Safety(L,x-x1,y-y1,S')ASafety(R,3-x+x1,3-

y+yl,S')八Boat(L,S)

動(dòng)作：Safety(L,x-x1,y-y1,S5)ASafety(R,3-x+x1,3-

y+yl,S,)ABoat(R,S,)

R-L(x,xl,y,yl,S):x2個(gè)修道士和y2個(gè)野人渡船從河的左岸

到河的右岸

條件：Safety(R,3-x-x2,3-y-

y2S)ASafety(L,x+x2,y+y2,S')ABoat(R,S)

動(dòng)彳乍：Safety(R,3-x-x2,3-y-

y2,S')ASafety(L,x+x2,y+y2,S,)ABoat(L,S')

(2)過(guò)河方案

Safety(1,3,3,SO)ASafetyCa^SO)ABoat(L,SO)

L4R(3,1,3,l,S0)0,3,2,SO)

Safety(L,2,2,S1)ASafety(R,l,l,Sl9加冰口1)

Safety(L,3,l,Sr)ASafety(R,0,2,S1,

)ABoat(R,Sr)

R-L(2,1,2,R-L(3,0,1,1,ST)

Safety(L,3,2,S2)ASafety(R,0,1,S2)ABoat(L,S2)

[L-R(3,0,2,2,S2)

Safety(L,3,0,S3)ASafety(R,0,3,S3)ABoat(R,S3)

JR-L(3,0,0,1,S3)

Safety(L,3,l,S4)ASafety(R,0,2,S1)ABoat(L,S4)

|L-R(3,2,1,0,S4)

Safety(L,l,l,S5)ASafety?2,2,S5)ABoat(R,S5)

IR-L(1,1,1,1,S5)

Safety(L,2,2,S6)ASafety(R,1,1,S6)ABoat(L,S6)

IL-R(2,2,2,0,S6)

Safety(L,0,2,S7)ASafety(R,3,l,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)

Safetv(L,0,l,S9)ASafety(R,3,2,S9)ABoat(R,S9)

[R-L(0,1,1,0,S9)

Safety(L,1,1,S10)ASafety(R,2,2,S10)ABoat(L,S10)

JL-R(l,1,1,l,S10)

Safety(L,0,0,Sl1)ASafety(R,3,3,Sl1)ABoat(R,Sl1)

2.13什么是產(chǎn)生式？它的基本形式是什么？代表什么含義？

解：“產(chǎn)生式”由美國(guó)數(shù)學(xué)家波斯特(E.POST)在1934年首

先提出，它根據(jù)串代替規(guī)則提出了一種稱(chēng)為波斯特機(jī)的計(jì)算模

型，模型中的每條規(guī)則稱(chēng)為產(chǎn)生式。

產(chǎn)生式的基本形式P-Q或者IFPTHENQoP是產(chǎn)生式的前

提，也稱(chēng)為前件，它給出了該產(chǎn)生式可否使用的先決條件，由事

實(shí)的邏輯組合來(lái)構(gòu)成；Q是一組結(jié)論或操作，也稱(chēng)為產(chǎn)生式的后

件，它指出當(dāng)前題P滿(mǎn)足時(shí)，應(yīng)該推出的結(jié)論或應(yīng)該執(zhí)行的動(dòng)

作。產(chǎn)生式的含義如果前提P滿(mǎn)足，則可推出結(jié)論Q或執(zhí)行Q所

規(guī)定的操作。

2.14產(chǎn)生式表示的特征是什么？

解:優(yōu)點(diǎn):自然性、模塊性、有效性

缺點(diǎn)：效率低性、不方便表示結(jié)構(gòu)性知識(shí)的有向圖

2.15何謂語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)？它有哪些基本的語(yǔ)義關(guān)系？

解：語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)：用實(shí)體以及語(yǔ)義關(guān)系來(lái)表達(dá)知識(shí)的有向圖

基本的語(yǔ)義關(guān)系,

市實(shí)例爰系(ISA):(是一個(gè))(一個(gè)事物是另一個(gè)事物的具體例

子)

②分類(lèi)關(guān)系(AKO)：(是一種)子類(lèi)與超類(lèi)

③成員關(guān)系(A-member-of):是一名

④屬性關(guān)系:Have有、Can能、Age年齡

⑤包含關(guān)系part-of-部分(不具備屬性)

⑥位置關(guān)系:Before,after

(7)located-onlocated-underlocated-outsidelocated-atlocated-

inside

⑧相近關(guān)系similar-to相似near-to接近

2.16請(qǐng)對(duì)下列命題分別寫(xiě)出它們的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)：

(1)每個(gè)學(xué)生都有一臺(tái)計(jì)算機(jī)。

AKO______AKO____

學(xué)生------?職業(yè)------>人

AKO

＞計(jì)算機(jī)設(shè)備

owner

owns

占有權(quán)

,情況|

I占有資茶I。

⑵高老師屈。3月到7月給計(jì)算機(jī)系學(xué)生講《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》

課。

解:

81

ISASubjStart廠(chǎng)--?n^)bject

|老師|同老師IAction講課事件計(jì)算機(jī)系學(xué)生

JCaurse

(3)學(xué)習(xí)班的學(xué)員有男、割?吐畬斯瞬生、有本科生。

解：

研究生

男女本科生

Have

(4)創(chuàng)新公司在科海1156號(hào)，劉洋是該公司的經(jīng)理，他32

歲、碩士學(xué)位。

2.17請(qǐng)把下列命題用一個(gè)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示出來(lái):

(1)樹(shù)和草都是植物；

n解rr.?

植物

AKOAKO

(2)樹(shù)和草匾葉和根圖

解：「L

植物

是一種

(3)水草是草，畫(huà)生長(zhǎng)在

解：

_____AKO._.AKOLive-------

植物〈-------草卜水草-----＞水中

(4)果扁熟，且累果;

解:

--------AKO―AKOCan

植物v-----樹(shù)v-----》結(jié)果

⑸梨樹(shù)一是果廠(chǎng)樹(shù)中的一二種，二蟲(chóng)^會(huì)樹(shù)貼1梨。

解:

__AKO-------.AKOCan[

樹(shù)＜-----Wk--梨樹(shù)——?兩

2.18試述語(yǔ)義網(wǎng)一般過(guò)痙

解：語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的推理過(guò)程主要有兩種，一種是繼承，另一種是

匹配。

繼承是指把對(duì)事物的描述從抽象節(jié)點(diǎn)傳遞到具體節(jié)點(diǎn)。

匹配是指在知識(shí)庫(kù)的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中尋找與待求解問(wèn)題相符的語(yǔ)義

網(wǎng)絡(luò)模式。

2.19試述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法的特點(diǎn)

解：結(jié)構(gòu)性

聯(lián)想性

自然性

缺點(diǎn)：非嚴(yán)格性，復(fù)雜性

2.20何謂框架？框架的一般形式是什么？

解：框架表示法是在框架理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種結(jié)構(gòu)化

知識(shí)表示方法。

框架通常由描述事物各個(gè)方面的若干槽組成，每一個(gè)槽也可以

根據(jù)實(shí)際情況擁有若干個(gè)側(cè)面，每一個(gè)側(cè)面又可以擁有若干個(gè)

值。

2.21何謂實(shí)例框架？它與框架有什么關(guān)系？

解：當(dāng)人們把觀察或認(rèn)識(shí)到的具體細(xì)節(jié)填入框架后，就得到了

該框架的一個(gè)具體實(shí)例，框架的這種具體實(shí)例被稱(chēng)為實(shí)例框架。

通用結(jié)構(gòu)與具體實(shí)例，抽象與具體。

2.22何謂框架系統(tǒng)？何謂框架系統(tǒng)的橫向聯(lián)系？何謂框架系統(tǒng)

的縱向聯(lián)系？

解：在框架理論中，框架是知識(shí)的基本單位，把一組有關(guān)的

框架連接起來(lái)便可形成一個(gè)框架系統(tǒng)。在框架系統(tǒng)中，系統(tǒng)的行

為由該系統(tǒng)內(nèi)框架的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)的推理過(guò)程由框架之間的

協(xié)調(diào)完成。

縱向聯(lián)系：表示那種具有演繹關(guān)系的知識(shí)結(jié)構(gòu)，下層框架與

上層框架之間具有一種繼承關(guān)系，這種具有繼承關(guān)系的框架之間

的聯(lián)系稱(chēng)為縱向聯(lián)系。

橫向聯(lián)系：由于一個(gè)框架的槽值或側(cè)面值可以是另外一個(gè)框

架的名字，這就在框架之間建立了另外一種聯(lián)系，稱(chēng)為橫向聯(lián)

系。

2.23假設(shè)有以下一段天氣預(yù)報(bào)：“北京地區(qū)今天白天晴，偏北

風(fēng)3級(jí)，最高氣溫12。，最低氣溫-2。，降水概率15%?！闭?qǐng)用

框架表了這一知識(shí)。

解：

Frame〈天氣預(yù)報(bào)〉

地域北京

時(shí)段今天白天

天氣晴

風(fēng)向偏北

風(fēng)力3級(jí)

三、口

b/nn最高：12度

最低：-2度

降水概率：15%

2.24按“師生框架”、“教師框架”、“學(xué)生框架”的形式寫(xiě)

出一個(gè)框架系統(tǒng)的描述。

解：師生框架____________________________________________

Frame<Teachers-Students>

Name:Unit(Last-name,First-name)

Sex:Area(male,female)

Default:male

Age:Unit(Years)

Telephone:HomeUnit(Number)

MobileUnit(Number)

教師框架

Frame<Teachers>

AKO<Teachers-Students>

Major:Unit(Major-Name)

Lectures:Unit(Course-Name)

Field:Unit(Field-Name)

Project:Area(National,Provincial,Other)

Default:Provincial

Paper:Area(SCI,EI,Core,General)

Default:Core

學(xué)生框架

Frame<Students>

AKO<Teachers-Students>

Major:Unit(Major-Name)

Classes:Unit(Classes-Name)

Degree:Area(doctor,master,bachelor)

Default:bachelor

2.25在框架系統(tǒng)中，問(wèn)題求解的一般過(guò)程是什么？

解：特性繼承

框架的匹配與填槽

2.26框架表示法的特點(diǎn)有哪些？

解：優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)性,深層性,繼承性，自然性。

缺點(diǎn)：缺乏框架的形式理論，缺乏過(guò)程性知識(shí)表示，清晰性難

以保證

2.27何謂產(chǎn)生式系統(tǒng)？產(chǎn)生式推理的基本結(jié)構(gòu)由哪幾部分組

成？

解：利用產(chǎn)生式知識(shí)表示方法所進(jìn)行的推理稱(chēng)為產(chǎn)生式推理，由

此產(chǎn)生的系統(tǒng)為產(chǎn)生式系統(tǒng)

基本結(jié)構(gòu)：綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，規(guī)則庫(kù)，控制系統(tǒng)

2.28什么是產(chǎn)生式的正向推理？其基本過(guò)程是什么？

解：從已知事實(shí)出發(fā)，正向使用推理規(guī)則的推理方法。

過(guò)程：

(1)把用戶(hù)提供的初始證據(jù)放入綜合數(shù)據(jù)庫(kù)；

(2)檢查綜合數(shù)據(jù)庫(kù)中是否包含了問(wèn)題的解，若已包含，則求

解結(jié)束，并成功推出，否則，執(zhí)行下一步；

(3)檢查知識(shí)庫(kù)中是否有可用知識(shí)。若有，形成當(dāng)前可用知識(shí)

集,執(zhí)行下一步，否則轉(zhuǎn)(5);

(4)按照某種沖突消解策略，從當(dāng)前可用知識(shí)集中選出一條知

識(shí)進(jìn)行推理，并將推出的新事實(shí)加入綜合數(shù)據(jù)庫(kù)中，然后轉(zhuǎn)

(5)詢(xún)問(wèn)用戶(hù)是否可以進(jìn)一步補(bǔ)充新的事實(shí)，若可補(bǔ)充，則將

補(bǔ)充的新事實(shí)加入綜合數(shù)據(jù)庫(kù)中，然后轉(zhuǎn)(3),否則表示無(wú)解，

失敗退出。

2.29什么是逆向推理？其基本過(guò)程是什么？

解：以某個(gè)假設(shè)目標(biāo)作為出發(fā)點(diǎn)的推理方法

過(guò)程：

(1))誨問(wèn)題的初始證據(jù)和要求證的目標(biāo)(稱(chēng)為假設(shè))分別放入

綜合數(shù)據(jù)庫(kù)和假設(shè)集；

⑵從假設(shè)集中選出一個(gè)假設(shè)，檢查該假設(shè)是否在綜合數(shù)據(jù)庫(kù)

中，若在，則該假設(shè)成立。此時(shí)，若假設(shè)集為空，則成功退出。

否則，扔執(zhí)行(2)。若該假設(shè)不在數(shù)據(jù)庫(kù)中，則執(zhí)行下一步；

⑶檢查該假設(shè)是否可由知識(shí)庫(kù)的某個(gè)知識(shí)導(dǎo)出，若不能由某

個(gè)知識(shí)導(dǎo)出，則詢(xún)問(wèn)用戶(hù)尋找新的假設(shè)。若不是，則轉(zhuǎn)(5),若

能由某個(gè)知識(shí)導(dǎo)出，則執(zhí)行下一步；

(4)將知識(shí)庫(kù)中可以導(dǎo)出該假設(shè)的所有知識(shí)構(gòu)成一個(gè)可用知識(shí)

集；

’⑸檢查可用知識(shí)集是否為空，若空，失敗退出。否則執(zhí)行下

一步；

(6)按沖突消解策略從可用知識(shí)集中取出一個(gè)知識(shí)，