人工智能-习题

2019/10/15人工智能原理习题分析2019/10/152.1谓词逻辑表示知识用谓词逻辑表示下列知识：武汉是一个美丽的城市，但她不是一个沿海城市。如果马亮是男孩，张红是女孩，则马亮比张红长得高。例第一步第二步第三步定义谓词如下：BCity(x)：x是一个美丽的城市HCity(x)：x是一个沿海城市Boy(x):x是男孩Girl(x):x是女孩High(x,y):x比y长得高根据语义，用逻辑连接符连接BCity(wuhan)∧~HCity(wuhan)(Boy(mal)∧Girl(zhangh))→High(mal,zhangh)将个体代入谓词中，得到BCity(wuhan),HCity(wuhan),Boy(mal),Girl(zhangh),High(mal,zhangh)2019/10/15人人爱劳动。所有整数不是偶数就是奇数。自然数都是大于零的整数例第一步第二步第三步MAN(x)：x是人LOVE(x,y):x爱yN(x)：x是自然数；I(x)：x是整数；E(x)：X是偶数O(x):x是奇数GZ(x):x大于0))()()()(())()()()(()),()()((xIxGZxNxxOxExIxlabourxLOVExMANx2.1谓词逻辑表示知识2019/10/15第三步2.1谓词逻辑表示知识)()()(),()(),(AEMPTYTABLEBTABLEATABLEBBOXONROBOTDEMPTYHANDEALCOVEROBOTAT在一个房间里，有一个机器人Robot，一个壁橱Alcove，一个积木块Box，两个桌子A和B。开始时，Bobot在Alcove旁边且两手是空的，A上放着Box，B上是空的。Robot将把Box从A移到B上例3第一步第二步TABLE(x)：x是桌子EMPTYHANDED(x)：x双手是空的AT(x,y):x在y旁边HOLDS(y,w)：y拿着wON(w,x):w在x上EMPTYTABLE(x)：桌子x上是空的个体词：ROBOT,BOX,ALCOVE,A,B)()()(),()(),(BEMPTYTABLEBTABLEATABLEABOXONROBOTDEMPTYHANDEALCOVEROBOTAT2019/10/15设有如下语句，请用谓词公式把他们表示出来(1)有的人喜欢梅花，有的人喜欢菊花，有的人既喜欢梅花又喜欢菊花。(2)要想出国留学，必须通过外语考试(2)所有人都有饭吃1.定义谓词及个体，确定每个谓词及个体的确切含义。2.根据所要表达的事物或概念，为每个谓词中的变元赋以特定的值。3.根据所要表达的知识的语义，用适当的连接符将各个谓词连接起来,形成谓词公式。2.1谓词逻辑表示知识2019/10/15有的人喜欢梅花，有的人喜欢菊花，有的人既喜欢梅花又喜欢菊花第一步第二步第三步定义谓词：LIKE(x,y)：x喜欢y定义个体词：Meihua，JuhuaLIKE(x,Meihua),LIKE(y,Juhua)LIKE(z,Meihua)∧LIKE(z,Juhua))),(),()((),()(),()(JuhuazLIKEMeihuazLIKEzJuhuayLIKEyMeihuaxLIKEx2019/10/15要想出国留学，必须通过外语考试第一步第二步第三步定义谓词：Want(x,y)：x想y，Pass(x,y)：x通过y定义个体词：goabroad,flanguagePass(x,flanguage),Want(x,goabroad))),(),()((goabroadxWantflanguagexPassx2019/10/15所有人都有饭吃第一步第二步第三步定义谓词：Havefood(x)：x有饭吃))()((xHavefoodx2019/10/15自测题目1.李明每天下午踢足球2.合肥的夏天潮湿炎热3.喜欢打篮球的人必喜欢踢足球2019/10/15动物isa生物植物isaisaisa鱼鸟飞翅膀水游泳cancaninhave乌鸦isa黑色腐肉eatingcovering吃运动cancan2.2语义网络知识表示2019/10/152.2语义网络知识表示语义网络AKOAKOISHAVELocate-at山羊动物羊猪绵羊野猪哺乳动物头上有角羊毛森林AKOAKOAKOAKO猪和羊的语义网络2019/10/15框架名：计算机主机主机品牌：联想1+1生产厂商：北京联想集团公司CPU：品牌：Intel型号：奔腾Ⅲ/933主板：品牌：QDI型号：ATXVA5内存：品牌：现代型号：SDRAM容量：128MB硬盘：品牌：Seagate型号：ST320423A容量：20GB例2.3框架知识表示2019/10/15例：[新华社9月16日电]国家气象台命名的“99年2号”台风于昨日下午4时在浙江舟山地区登陆，据专家经验，认为风力大于等于8级，但风力的准确值，有待数据处理，目前尚未公布。此次台风造成的损失，尚未得到报告，若需要详细的损失数字，可电询自然灾害统计中心。另据介绍，事前曾得到国际气象组织预报：昨日上午于太平洋赤道地区生成的高压气旋，将向北移动，于浙江舟山地区登陆。依国际惯例，将其命名为Carla飓风。我国也予以承认，至于Carla是否就是“99年2号”尚须另加核实。2.3框架知识表示2019/10/15Frame：台风slot1：登陆时间Value：9月15日下午四时……slot2：登陆地点Value：浙江舟山地区……slot3：风力default：大于等于8级……slot4：损失If-needed：电询自然灾害统计中心……slot5：名称Value：99年2号Default：Carla飓风If-added：核查Carla与“61年2号的关系并加注释……2.3框架知识表示2019/10/153.1子句集消去存在量词1234谓词公式化为子句集步骤重新命名变元利用等价关系消去谓词公式中的“”和“”利用等价关系把“”移到紧靠谓词存在量词不出现在全称量词的辖域内，则用新的个体常量替换存在量词；存在量词位于一个或多个全称量词的辖域内，则用全称量词的函数取代存在量词2019/10/153.1子句集把全称量词移到公式左边8765谓词公式化为子句集步骤消去全称量词利用等价关系把母式化为合取范式9使不同子句中的变元不同名消去合取词，生成子句集2019/10/15)]y,x(R)y())y,z(Q)z()x(P)y)[((x(例如：)]y,x(R)y())y,z(Q)z()x(P)[(x)(1()]y,x(R)y())y,z(Q)z()x(P()[x)(2()]y,x(R)y())y,z(Q)z()x(P)[(x)(3())]y,x(R)y(())u,z(Q)z()x(P)[(x)(4())y,x(R))u,z(Q)x(P)(z)(y)(x)(5()]z,y,x(R)y())z,y(Q)x,y(P)y)[((z(作业：3.1子句集2019/10/15例如：E1=P(a,x,f(g(y)))E2=P(z,f(a),f(u))求mgu。解：(1)W={E1,E2}={P(a,x,f(g(y))),P(z,f(a),f(u))}(2)W0=W,g=[](3)W0未合一，从左到右找不一致集，有D0={a,z}(4)取v0=z,t0=a(5)令g1=g0{t0/v0,}={a/z}W1=W0g1={P(a,x,f(g(y))),P(a,f(a),f(u))}3.2最小合一置换2019/10/15(3)’W1未合一，从左到右找不一致集，有D1={x,f(a)}(4)’取v1=x,t1=f(a)(5)’令g2=g1{t1/v1,}={a/z,f(a)/x}W2=W1g2={P(a,f(a),f(g(y))),P(a,f(a),f(u))}(3)’’W2未合一，从左到右找不一致集，有D2={g(y),u)}(4)’’取v2=u,t2=g(y)(5)’’令g3=g2{t2/v2,}={a/z,f(a)/x,g(y)/u}W3=W2g3={P(a,f(a),f(g(y))),P(a,f(a),f(g(y)))}(3)’’’W3已合一，这时g3={a/z,f(a)/x,g(y)/u}3.2最小合一置换2019/10/15已知能阅读的都是有文化的；海豚是没有文化的；某些海豚是有智能的；证明：某些有智能的并不能阅读。证明：符号化R(x):x能阅读L(x):x有文化D(x)：x是海豚I(x)：x有智能I(z))z)(D(z)(L(y))y)(D(y)(L(x))x)(R(x)(:前提形式化地表示为R(w))w)(I(w)(:结论形式化地表示为I(A)D(A),L(y)D(y))()x(:xLR前提对应的子句集为)()w(I:wR为结论的否定对应的子句3.3使用归结原理证明问题2019/10/15﹁I(w)∨R(w)I(A)R(A)﹁R(x)∨L(x)﹁D(y)∨﹁L(y)L(A)NIL﹁D(A)D(A)3.3使用归结原理证明问题2019/10/15例4.6已知F1：王(wang)先生是小李(Li)的老师F2：小李和小张(zhang)是同班同学F3：如果x和y是同班同学，则x的老师就是y的老师。求：小张的老师是谁？解：1)定义谓词：T(x,y):x是y的老师；C(x,y):x与y是同班同学Zhang)x)T(x,(:GZhang)x)T(x,(:Gy)T(z,x)T(z,y)C(x,:F3Zhang)C(Li,:F2Li)T(Wang,F1:)2目标：公式前提及目标表示为谓词Zhang)T(u,Zhang)T(u,Zhang)T(u,:Gy)T(z,x)T(z,y)C(x,:F3Zhang)C(Li,:F2Li)T(Wang,F1:)3：相应的子句集为归结过程)43.4使用归结原理求解2019/10/15﹁C(Li,y)∨T(Wang,y)T(Wang,Li)﹁C(x,y)∨﹁T(z,x)∨T(z,y)﹁T(u,Zhang)∨T(u,Zhang)C(Li,Zhang)﹁C(Li,Zhang)∨T(Wang,Zhang)T(Wang,Zhang){Wang/z,Li/x}{Wang/u,Zhang/y}3.4使用归结原理求解2019/10/15作业1某公司招聘工作人员，A、B、C三人应试，经面试后公司表示如下想法：(1)三人中至少录取一人(2)如果录取A而不录取B，则一定录取C(3)如果录取B，则一定录取C求证：公司一定录取C2019/10/15作业2已知以下的事实：①Marcus是人。②Marcus是罗马人。③Caser是一位统治者。④所有罗马人或忠于Caser或仇恨他。⑤每个人都忠于某个人。⑥人们只想暗杀他们不忠于的统治者。⑦Marcus试图暗杀Caser。求证：Marcus仇恨Caser。2019/10/15作业3设A、B、C三人中有人从不说真话，也有人从不说假话，某人向这三个人分别提出同一个问题：谁是说谎者？A答：“B和C都是说谎者”；B答“A和C都是说谎者”；C答：“A和B中至少有一个是说谎者。”求谁是老实人，谁是说谎者？2019/10/15例2设有如下知识R1：IFATHEN(20，1)B1(0.03)R2：IFB1THEN(300，0.0001)B2(0.01)求：当证据A必然发生时,P(B2/A)的值是多少？解:（1）由于A必发生，由R1得111()200.03(/)0.3822(1)()1(201)0.031LSPBPBALSPB（2）由于B1不是必发生的，所以需作插值处理。21212()3000.01(/)1(/)0.75188(1)()1(3001)0.031LSPBPBAPBBLSPB例14.1主观bayes方法2019/10/1511(/