XXXX秋人工智能复习

1、人工智能是何时、何地诞生的？答：人工智能是1956年，在美国的达特茅斯大学有十多位数学家、心理学家和信息论方面的专家参加的，关于利用计算机模拟人类只能行为的学术会议。大会由麦卡锡（M.MaCarthy）教授正式提出“人工智能”这一术语。2、人工智能主要有哪些研究领域？答：人工智能主要有机器学习、专家系统和自然语言处理等方面。3、人工智能程序与通常意义下的程序比较具有哪些特点？答：以符号表示的知识而不是数值数据；采用启发式推理方法而不是常规的算法；控制结构与领域知识是分离的；允许出现不正确的答案。4、在人工智能中，通常知识表示的方法有哪些？答：基于逻辑谓词逻辑表示法、产生式系统表示法、语义网络表示法、框架表示法、过程表示法等。5、开发专家系统需要解决哪三个基本问题？答：知识获取、知识表示和知识推理。6、语义网络是用何方法表示的【节点1，有向弧，节点2】三元式连接而成的？答：有向图，其中节点表示事物、概念、事件或情况等；弧表示节点间的语义关系。7、在语义网络中，为了表示节点间属性的继承推理，规定了两个约定俗成的链，命名为ISA和AKO，用来表明类和子类、类和个体之间的关系。8、请用框架系统描述学生框架、教师框架之间的师生框架答：FramestudentName:Unit(Lastname,Firstname)Sex:area(male,female)Default:maleAge:Unit(years)If-needed:ask-ageTeacher-student:TeacherFrameTeacherName:Unit(Lastname,Firstname)Sex:area(male,female)Default:maleAge:Unit(years)If-needed:ask-ageMajor:Unit(major)Project:area(nation,provincial,other)Student:Student9、给出符号微积分基本公式的产生式表示答：微积分基本公式（牛顿-莱布尼兹公式）：如果函数)(xF是连续函数)(xf在ba,上的一个原函数，则baaFbFdxxf)()()(。由于)()(aFbF又可以记成baxF)]([，因此产生式可以表示成如下两种。（1）如果函数)(xF是连续函数)(xf在ba,上的一个原函数，那么baaFbFdxxf)()()(（2）如果函数)(xF是连续函数)(xf在ba,上的一个原函数，那么babaxFdxxf)]([)(10用合适的方法表述Hanoi塔问题。在Ａ针上串有若干个金片，小金片在大金片上面。现要求将Ａ针的金片全部移到Ｂ针上。移动操作要遵守下列规则：（1）一次只能搬一个金片；（2）不能将大金片放在小金片上；（3）可以利用C针答：可以采用与/或树表示法。设有编号分别为1、2、3的三个金片，1号比2号小，2号比三号小，有A、B、C三针，如题要把A针上的金片全部搬到B针上。第一步：设三元组（i,j,k）表示问题的任一状态，用→表示状态的转化。i代表3号金片所在的针，j代表2号金片所在的针，k代表1号金片所在的针。则原问题可以表述为（A,A,A）→（B，B，B）第二步：利用归约的方法，原问题可以分解为以下三个子问题。（1）（A，A，A）→（A，C，C）（2）（A，C，C）→（B，C，C）（3）（B，C，C）→（B，B，B）其中（1）又可以归结为（A，A，A）→（A，A，B）；（A，A，B）→（A，C，B）；（A，C，B）→（A，C，C）（1）也可以归结为：（B，C，C）→（B，C，A）；（B，C，A）→（B，B，A）；（B，B，A）→（B，B，B）第三步：构造与/或树（A,A,A）→（B，B，B）（A,A,A）→（A,C,C）（A,C,C）→（B,C,C）（B,C,C）→（B,B,B）（A,A,A）→（A,A,B）（A,A,B）→（A,C,B）（B,C,A）→（B,B,A）（B,C,C）→（B,C,A）（A,C,B）→（A,C,C）（B,B,A）→（B，B，B）如图所示，在与/或树上，有7个本原问题，把这些本原问题从左到右排列后就得到原始问题的解。它们是：（A,A,A）→（A,A,B），（A,A,B）→（A,C,B），（A,C,B）→（A,C,C），（A,C,C）→（B,C,C），（B,C,C）→（B,C,A），（B,C,A）→（B,B,A），（B,B,A）→（B，B，B）。共计7步。11、任何通过计算机考试并获奖的人都是快乐的，任何学习或幸运的人都可以通过所有考试，张不肯学习但他是幸运的，任何幸运的人都能获奖。求证：张是快乐的。答：定义谓词：任何通过计算机考试并获奖的人都是快乐的()((,)(,))()xPassxcomputerWinxprizehappyx任何学习或幸运的人都可以通过所有考试()()(()())(,)xystudyxluckyxpassxy张不肯学习但他是幸运的()()studyZhangLuckyZhang任何幸运的人都能获奖()(()(,))xLuckyxWinxprize目标：“张是快乐的”否定()happyZhang将上述谓词公式转化为字句集①(,)(,))()PassxcomputerWinxprizehappyx②()(,)studyypassyz③()(,)luckyupassuv④()studyZhang⑤()LuckyZhang⑥()(,))LuckywWinwprize⑦()happyZhang按谓词逻辑的归结原理对此字句集进行归结，其归结如下：⑤和③归结：(,)passzhangv……….⑧①和⑧归结：(,))()WinZhangprizehappyzhang………⑨⑤和⑥归结：(,))WinZhangprize……..⑩⑨和⑩归结：()happyzhang……….⑾⑦和⑾归结：NIL这样：证明张是快乐的12、鲁滨逊归结原理是什么及基本思想答：鲁滨逊归结的原理是通过对字句集中的字句做多次的归结产生空字句，从而证明字句集的不可满足性，从而结果得以证明。其基本思想：首先把欲证明问题的结论否定，并加入字句集，得到一个扩充的字句集。然后设法检验该字句集中是否含有空子句，若没有空字句，则继续使用归结法，制动推导出空字句为止。13、对字句集},,,,,{RQQWPRWRRQQP分别用线性输入策略证明该子聚集的不可满足性答：线性输入策略：指的是每次参与归结的两个亲本字句，至少有一个是初始子聚集中的字句。14、已知：张和李时同班同学，如果x和y是同班同学，则x的教室也是y的教室，现在张在302教室。问：现在李在哪个教室上课？（请用归结反演树求解问题的答案）。答：一般归结反演树即采用证明树的方式进行首先对目标用重言式表示。在反复归结，最终求解出问题的答案。（1）首先定义谓词C(x,y):x是y的同班同学At(x,u):x在u教室上课（2）将已知前提采用谓词公式表示C(zhang,li))),(),(),()()()((uyatuxatyxcuyx（3）将目标用重言式表示),()(vliatv：目标否定),(),(vliatvliat（3）证明树),(),(vliatvliat)),(),(),(uyatuxatyxc}/,/{uvyli),(),(),(uxatuxculiat),(lizhangc}/{xzhang),(),(uzhangatuliat)302,(zhangat}/302{v)302,(liatRQRQNIL（4）该证明树的根字句即为所求的答案：李在302教室。15、用A*算法求解“野人渡河(M-C)”问题。该问题描述为：3个传教士(missionaries)和3个野人(cannibals)在河左岸，现有一船也在左岸。传教士像用这只船把所有的野人运到河对岸，但受以下条件约束：一是传教士和野人都会划船，但每次穿上至多可载两个人。二是在河的任一岸，如果野人数目超过传教士数目，传教士会被野人吃掉。如果野人会服从任何一次过河安排，请规划一个确保传教士和野人都能过河且没有传教士被野人吃掉的安全过河计划。答：A*算法是一种启发式搜索算法，估价函数)(*nf的选择非常重要。它是由两部分组成的：一部分是从初始节点S0到节点n的最小代价，记为)(*ng，另一部分是从节点n到目标节点的最小代价，记为)(*nh，则有)(*nf=)(*ng+)(*nh，其中)(ng是)(*ng的估计，)(nh是)(*nh的最小估计。这样的算法成为A*算法。（1）对于“野人渡河”问题，采用)(*ng为节点的深度d(n)，)(*nh=m+c-2*b,其中：m-传教士数，c-野人数，b-船状态（0-左岸，1-右岸），则)(*nf=d(n)+m+c-2*b。（2）搜索的状态空间图为：(3,3,1)(3,2,0)(3,1,0)(2,2,0)h=4,f=4h=5,f=6h=4,f=5h=4,f=5(3,2,1)(2,1,0)(3,0,0)h=3,f=5h=3,f=6h=3,f=6(2,2,1)(3,3,1)h=2,f=6h=2,f=6(0,2,0)(1,1,0)h=2,f=7h=2,f=7(0,3,1)(0,1,0)(0,2,1)(0,0,0)h=1,f=7h=1,f=8h=0,f=8（5）结论：每次总是朝着h不增加的方向展开节点。从而提高搜索速度，尽快找到问题的解。