人工智能原理及其应用考题总结

人工智能各章小结及习题解答 第一部分 绪论 习题解答 1．什么是人工智能发展过程中经历了哪些阶段 解人工智能是计算机科学的一个重要分支，也是一门正在发展中的综合性前沿学科，它是 由计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、哲学、语言学等多种学科相互渗透而发展起 来的，目前正处于发展阶段尚未形成完整体系。 发展过程中经历的阶段有 第一阶段（40 年代中～50 年代末） 神经元网络时代 第二阶段（50 年代中～60 年代中） 通用方法时代 第三阶段（60 年代中～80 年代初） 知识工程时代 第四阶段（80 年代中～90 年代初） 新的神经元网络时代 第五阶段（90 年代初～现在） 海量信息处理与网络时代 2．人工智能研究的基本内容是什么 解基本内容是搜索技术、知识表示、规划方法、机器学习、认知科学、自然语言理解与 机器翻译、 专家系统与知识工程、定理证明、博弈、 机器人、数据挖掘与知识发现、 多 Agent 系统、复杂系统、足球机器人、人机交互技术等。 3．人工智能主要有哪几大研究学派 解 （１）符号主义学派由心理学途径产生，符号主义认为人工智能起源于数理逻辑，人 类认识（智能）的基本元素是符号，而智能行为则是符号运算的结果。 （２）连接主义学派由生理学途径产生，连接主义又称为仿生学派，认为人工智能的基 本元素是神经元， 智能产生于大量神经元的并行分布式联结之中， 而智能行为则是联结计算 的结果。 （３）行为主义学派由生物演化途径产生，行为主义认为人工智能起源于控制论，提出 智能取决于感知和行为，取决于对外界复杂环境的适应，而不是表示和推理。 ４．人工智能有哪些主要的研究领域 解 （１）问题求解 （２）逻辑推理与定理证明 （３）自然语言理解 （４）自动程序设计 （５）专家系统 （６）机器学习 （７）神经网络 （８）机器人学 （９）模式识别 （１０）机器视觉 （１１）智能控制 （１２）智能检索 （１３）智能调度与指挥 （１４）分布式人工智能与Ａｇｅｎｔ （１５）计算智能与进化计算 （１６）数据挖掘与知识发现 （１７）人工生命 （１８）系统与语言工具 第 2 部分 知识与知识表示 本章小结 习题解答 1 设有如下问题 （1）有五个相互可直达且距离已知的城市 A、B、C、D、E，如图所示； （2）某人从 A 地出发，去其它四个城市各参观一次后回到 A; （3）找一条最短的旅行路线 请用产生式规则表示旅行过程。 解①综合数据库（x） x中 x 可以是一个字母，也可以是一个字符串。 ②初始状态（A） ③目标状态（Ax1x2x3x4A） ④规则集 r1 IF LS5 THEN GOTOA r2 IF LSD-E-B-A 总距离为 56810736 2 神州大学和东方大学两校篮球队在东方大学进行一场比赛，结局的比分是 8589，用语 义网络表示。 A AB AC AD AE A CB A CD ACE A CDB ACDE ACDEB ACDEBA 7 5 10 10 7 6 9 10 8 10 7 起始 目标 第 3 部分 推理 本章小结 习题解答 1 张某被盗，公安局派出五个侦察员去调查。研究案情时，侦察员 A 说“赵与钱中至少有 一人作案” ；侦察员 B 说“钱与孙中至少有一人作案” ；侦察员 C 说“孙与李中至少有一人 作案” ；侦察员 D 说“赵与孙中至少有一人与此案无关” ；侦察员 E 说“钱与李中至少有一 人与此案无关” 。如果这五个侦察员的话都是可信的，试用归结演绎推理求出谁是盗窃犯。 解第一步将 5 位侦察员的话表示成谓词公式，为此先定义谓词。 设谓词 Px表示是作案者，所以根据题意 A Pzhao ∨ Pqian B Pqian ∨ Psun C Psun ∨ Pli D ﹁Pzhao ∨ ﹁Psun E ﹁Pqian ∨ ﹁Pli 以上每个侦察员的话都是一个子句。 第二步将待求解的问题表示成谓词。设 y 是盗窃犯，则问题的谓词公式为 Py，将 其否定并与 ANSWERy做析取 ﹁Py ∨ ANSWERy 第三步求前提条件及﹁Py ∨ ANSWERy的子句集，并将各子句列表如下 （1） Pzhao ∨ Pqian （2） Pqian ∨ Psun （3） Psun ∨ Pli （4） ﹁Pzhao ∨ ﹁Psun （5） ﹁Pqian ∨ ﹁Pli （6） ﹁Py ∨ ANSWERy 第四步应用归结原理进行推理。 推理 经典逻辑推理 不确定与非单调推理 归结演绎推理 与/或形演绎推理 自然演绎推理 （7） Pqian ∨ ﹁Psun 1与4归结 （8） Pzhao ∨ ﹁Pli 1与5归结 （9） Pqian ∨ ﹁Pzhao 2与4归结 （10） Psun ∨﹁Pli 2与5归结 （11） ﹁Pzhao ∨ Pli 3与4归结 （12） Psun ∨﹁Pqian 3与5归结 （13） Pqian 2与7归结 （14） Psun 2与12归结 （15） ANSWERqian 6与13归结，σ{qian/y} （16） ANSWERsun 6与14归结, σ{sun/y} 所以，本题的盗窃犯是两个人钱和孙。 2 任何兄弟都有同一个父亲， John 和 Peter 是兄弟， 且 John 的父亲是 David， 问 Peter 的父亲是谁 解第一步将已知条件用谓词公式表示出来，并化成子句集。那么，要先定义谓 词。 （1） 定义谓词 设 Fatherx,y表示 x 是 y 的父亲。 设 Brotherx,y表示 x 和 y 是兄弟。 （2） 将已知事实用谓词公式表示出来 F1 任何兄弟都有同一个父亲。 x y z Brotherx,y∧Fatherz,x→Fatherz,y F2 John 和 Peter 是兄弟。 BrotherJohn, Peter F3 John 的父亲是 David。 FatherDavid, John （3） 将它们化成子句集，得 S1{﹁Brotherx,y∨﹁Fatherz,x∨Fatherz,y, BrotherJohn, Peter, FatherDavid, John} 第二步把问题用谓词公式表示出来，并将其否定与谓词 ANSWER 做析取。 设 Peter 的