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1、-人工智能考试内容及范围:以王万良编著的人工智能及其应用这本参考书为准,涉及内容为第1章第5章。考试题型:填空题、简答题、计算题、综合题复习题人工智能复习题一、 填空题1、 思维可分为逻辑思维、形象思维、及顿悟思维等。2、 人工智能研究的基本内容包括 知识表示、机器感知、机器思维、机器学习、及机器行为。3、 按知识的作用及表示可把知识划分为事实性知识、过程性知识、控制性知识。4、 一个谓词可分为谓词名和个体 两部分。5、 为了刻画谓词与个体的关系,在谓词逻辑中引入了两个量词:全称量词和存在量词。6、 一般来说,一个产生式系统通常由规则库、综合数据库、控制系统(推理机)三部分组成。7、 在语义网
2、络知识表示中,结点一般划分为实例结点和类结点两种。8、 若从推出结论的途径来划分,推理可分为演绎推理、归纳推理、默认推理。9、 谓词公式不可满足的充要条件是其子句集不可满足。10、在不确定推理中,“不确定性”一般分为两类:一是知识的不确定性;二是证据的不确定性。二、简答题1、一阶谓词逻辑表示法适合于表示哪种类型的知识,它有哪些特点?答:一阶谓词逻辑表示法适合于表示事实性知识和逻辑性知识,它的特点有:一阶谓词逻辑表示法的优点:(1)、自然性;(2)、精确性;(3)、严密性;(4)、容易实现一阶谓词逻辑表示法的局限性:(1)、不能表示不确定性的知识;(2)、组合爆炸;(3)、效率低。2、产生式系统
3、有哪几部分组成?各部分的作用是什么?答:产生式系统由规则库、综合数据库、控制系统(推理机)三部分组成,其中:(1)、规则库是用于描述相应领域内知识的产生式集合;(2)、综合数据库是用于存放问题求解过程中各种当前信息的数据结构;(3)、控制系统是负责整个产生式系统的运行,实现对问题的求解。3、什么是子句?什么是子句集?请写出求谓词公式子句集的步骤。答:任何文字的析取式称为子句;由子句构成的集合称为子句集;求谓词公式子句集的步骤:(1)、消去谓词公式中的“”和“”符号;(2)、把否定符号移到紧靠谓词的位置上;(3)、变量标准化;(4)、消去存在量词;(5)、化为前束形;(6)、化为Skolem标准
4、形;(7)、略去全称量词;(8)、消去合取词,把母式用子句集表示;(9)、子句变量标准化,即使每一个子句中的变量符号不同。4、说明主观Beyes方法中LS和LN的含义。答:(LS,LN)为规则强度,其值有领域专家给出。LS、LN相当于知识德尔静态强度。其中LS称为规则成立的充分性度量,用于指出E对H的支持程度,取值范围为0,+),其定义为:;LN为规则成立的必要性度量,用于指出对H的支持程度,即E对H为真的必要性程度,取值范围为0,+),其定义为:三、计算题1、下列知识是一些规则性知识: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。用谓词公式表示这些知识。解:(1)定义谓词如下
5、:MAN(x):x是人;LOVE(x, y):x爱y;N(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大于零。(2)根据已知条件定义谓词公式:“人人爱劳动”用谓词公式表示为:(x)(MAN(x) LOVE(x, labour) “所有整数不是偶数就是奇数”用谓词公式表示为:(x)(I(x) E(x) O(x) “自然数都是大于零的整数”用谓词公式表示为:(x)(N(x) GZ(x) I(x) 2、下列知识是一些事实性知识:张晓辉是一名计算机系的学生,但他不喜欢编程序。李晓鹏比他父亲长得高。用谓词公式表示这些知识。解:(1)定义谓词如下:COMP
6、UTER(x):x是计算机系的学生;LIKE(x, y):x喜欢y;HIGHER(x, y):x比y长得高。(2)根据已知条件定义谓词公式:COMPUTER(zhangxh)LIKE(zhangxh, programming) HIGHER(lixp, father(lixp) 3、用语义网络表示下列事实,并说明包含哪些基本的语义关系。山西大学是一所具有百年历史的综合性大学,位于太原市笔直宽广的坞城路。张广义同志今年36岁,男性,中等身材,他工作在山西大学。4、用语义网络表示下列知识,并说明包含哪些基本的语义关系。猎狗是一种狗,而狗是一种动物。狗除了动物的有生命、能吃食物、有繁殖能力、能运动外
7、,还有以下特点:身上有毛、有尾巴、四条腿;猎狗的特点是吃肉、个头大、奔跑速度快、能狩猎;而狮子狗也是一种狗,它的特点是吃饲料、身体小、奔跑速度慢、不咬人、供观赏。5、试用谓词逻辑表达下列推理:(书习题2.4)(1)如果张三比李四大,那么李四比张三小。(2)甲和乙结婚了,则或者甲为男,乙为女;或者甲为女,乙为男。(3)如果一个人是老实人,他就不会说谎;张三说谎了,所以张三不是一个老实人。解:(1)Older(x,y):x比y大。Older(Zhang,Li) (2)(3)Honest(x):x是老实人;Lie(x):x说谎6、已知:每个储蓄钱的人都获得利息,用归结原理证明:如果没有利息, 那么就
8、没有人去储蓄钱。证明: 定义谓词: S(x,y): 表示”x储蓄y”M(x): 表示”x是钱”I(x): 表示”x是利息”E(x,y): 表示”x获得y”已知: (x)(y)(S(x,y)M(y)(y)(I(y)E(x,y)结论: (x)I(x)(x) (y)(M(y)S(x,y)1)否定结论: (x)I(x) (x) (y)(M(y) S(x,y)2) 把结论加入已知, 构成新集合G:(x)(y)(S(x,y) M(y) (y)(I(y) E(x,y),(x)I(x)(x) (y)(M(y) S(x,y)3)将集合G化为子句集(y=f(x)为Skolem函数 ) (1) S(x,y)M(y)
9、 I(f(x) (2) S(x,y) M(y) E(x,f(x) (3) I(z) (4) S(a,b) (5) M(b)4)应用消解原理进行推导。 (1) S(x,y)M(y)I(f(x) (2) S(x,y)M(y)E(x,f(x) (3) I(z) (4) S(a,b) (5) M(b) (6) S(x,y)M(y) (1)和(3)消解 =f(x)/z (7) M(b) (6)和(4)消解 =a/x,b/y (8) NIL (5)和(7)消解7、已知:(书习题3.7)(1)能够阅读的都是有文化的;(2)海豚是没有文化的;(3)某些海豚是有智能的。用归结原理证明:某些有智能的并不能阅读。解
10、:定义谓词:R(x)表示x能够阅读;L(x)表示x有文化;D(x)表示x是海豚;I(x)表示x有智能。将前提和结论表示为谓词公式:;。将前提的谓词公式和结论的谓词公式的否定式化为子句集为:;;。对得到的子句集进行归结:与归结得;与归结得;与归结得;与归结得NIL。8、已知:规则可信度为(书习题4.6)r1: IF E1 THEN H1 (0.7)r2: IF E2 THEN H1 (0.6)r3: IF E3 THEN H1 (0.4)r4: IF (H1 AND E4) THEN H2 (0.2)证据可信度为:CF(E1)=CF(E2)=CF(E3)=CF(E4)=CF(E5)=0.5,H1
11、的可信度一无所知,H2的初始可信度CF0(H2)=0.3,计算结论H2的可信度CF(H2)。解: =同理9、设有如下一组推理规则:(书习题4.5)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)且已知CF(E1)=0.5,CF(E3)=0.6,CF(E5)=0.4,结论H的初始可信度一无所知,求CF(H)为多少?解又因为 故=0.47-第 5 页-4、解:以变量m和c表示修道士和野人在左岸和船上的实际人数,变量b表示船是否在左岸,b1表示在,b0表示
12、不在。问题状态用三元组(m, c, b)表示,则问题求解的任务为:(3, 3, 1)(0, 0, 0)。在这个问题上,状态空间可能的状态总数为44232,但由于遵守约束:m+c2,mc,只有20个是合法的。例如,(1, 0, 1),(1, 2, 1),(2, 3, 1)等是不合法的。由于存在不合法的状态,导致某些合法的状态不可达,例如,(0, 0, 1),(0, 3, 1),L(m, c)、R(m, c)分别表示船从左岸划到右岸,和船从右岸划到左岸。由于m, c取值的可能组合只有5个:10,20,11,01,02,所以总共有10个操作算子。可以画出渡河问题的状态空间的有向图。五、综合题(15分)结合你自己的研究课题或亲身体会,浅谈一种你最熟悉的人工智能控制策略并写出其控制过程。答案分析:只要是与人工智能控制有关的控制方法或策略均可,比如智能PID,神经网络,遗传算法、自适应控制、鲁棒控制、模式识别、机器视觉等。