人工智能习题集及各章小结.docx

完好word版,人工智能习题集及各章小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浸透而发展起来的，当前正处于发展阶段还没有形成完满系统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）海量信息办理与网络时代2．人工智能研究的基本内容是什么？解：基本内容是：找寻技术、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：由心理学路子产生，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：由生理学路子产生，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系之中， 而智能行为则是联系计算的结果３）行为主义学派： 由生物演化路子产生，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）模式鉴别（１０）机器视觉（１１）智能控制（１２）智能检索 / （１３）智能调换与指挥（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：谓词表示法产生式表示法知识表示框架表示法语义网络表示法第必定义谓词， 指出每个谓词的确切含义，尔后再用连接词把有关的谓词连接起来， 形成一个谓词公式表达一个完满的意义产生式系统由 3 个基本部分组成： 规则库、综合数据库、控制系统框架平时由指定事物各个方面的槽组成，每个槽拥有若干个侧面，而每个侧面又可拥有若干个值。

语义网络由节点和弧线或链线组成，节点用于表示物体、 看法和状态， 弧线用于表示节点间的关系习题解答：1 设有以下问题：（1）有五个相互可直达且距离已知的城市 A 、 B 、C、 D、 E，以以下图；（2）某人从 A 地出发，去其他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 能够是一个字母，也能够是一个字符串②初始状态（ A）③目标状态（ Ax1x2x3x4A ）④规则集：r1: IFL(S)=5THENGOTO(A)r2: IFL(S)<5THENGOTO(B)r3: IFL(S)<5THENGOTO(C)r4: IFL(S)<5THENGOTO(D)r5: IFL(S)<5THENGOTO(E)其中 L(S) 为走过的城市数，GOTO(x) 为走向城市x⑤路线以以下图所示 :初步( A )710105(AB)(AC)(AD)(AE)76 9(ACB) (ACD) (ACE)10 8( A CDB) ( ACDE )10( ACDEB )7( ACDEBA)目标最短旅行路线为： A->C->D->E->B->A总距离为 5+6+8+10+7=362 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85： 89，用语义网络表示。

第3部分 推理本章小结：自然演绎推理经典逻辑推理 概括演绎推理推理与/或形演绎推理不确定与非单调推理习题解答：1 张某被盗，公安局派出五个侦探员去检查研究案情时，侦探员 A 说“赵与钱中最少有一人作案”；侦探员 B 说“钱与孙中最少有一人作案” ；侦探员 C 说“孙与李中最少有一人作案”；侦探员 D 说“赵与孙中最少有一人与此案没关” ；侦探员 E 说“钱与李中最少有一人与此案没关” 若是这五个侦探员的话都是可信的，试用概括演绎推理求出谁是盗窃犯解：第一步：将 5 位侦探员的话表示成谓词公式，为此先定义谓词设谓词 P(x) 表示是作案者，因此依照题意：A: P(zhao) ∨ P(qian) B: P(qian)C: P(sun) ∨ P(li) D:∨﹁ P(zhao)P(sun)∨ ﹁ P(sun)E: ﹁ P(qian)∨ ﹁ P(li)以上每个侦探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其否定并与 ANSWER(y)做析取：y 是盗窃犯，则问题的谓词公式为P(y)，将﹁ P(y) ∨ ANSWER(y)第三步：求前提条件及﹁ P(y) ∨ ANSWER(y)的子句集，并将各子句列表以下：（ 1） P(zhao) ∨ P(qian)（ 2） P(qian) ∨ P(sun)（ 3） P(sun) ∨ P(li)（ 4） ﹁ P(zhao) ∨ ﹁ P(sun)（ 5） ﹁ P(qian) ∨ ﹁ P(li)（ 6） ﹁ P(y) ∨ ANSWER(y)第四步：应用概括原理进行推理。

7）P(qian)∨ ﹁ P(sun)(1)与 (4)概括（ 8）P(zhao)∨ ﹁ P(li)(1)与 (5)概括（ 9）P(qian)∨ ﹁ P(zhao)(2)与 (4)概括（ 10） P(sun)∨﹁ P(li)(2)与 (5)概括（ 11） ﹁ P(zhao) ∨ P(li)(3)与 (4)概括（ 12） P(sun)∨﹁ P(qian)(3)与 (5)概括（ 13） P(qian)(2)与 (7)概括（ 14） P(sun)(2)与 (12)概括（ 15） ANSWER(qian)(6)与 (13)概括，σ ={qian/y}（ 16） ANSWER(sun)(6)与 (14)概括 , σ ={sun/y}因此，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 Father(x,y) 表示 x 是 y 的父亲设 Brother(x,y) 表示 x 和 y 是兄弟。

2） 将已知事合用谓词公式表示出来：F1: 任何兄弟都有同一个父亲 x)( y)( z)( Brother(x,y)∧ Father(z,x)→Father(z,y))F2: John和 Peter是兄弟Brother(John, Peter)F3: John的父亲是David Father(David, John)（3）将它们化成子句集，得S1={ ﹁ Brother(x,y) ∨﹁ Father(z,x) ∨ Father(z,y), Brother(John, Peter), Father(David, 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 的父亲是 u，则有： Father(u, Peter)将其否定与 ANSWER做析取，得G: ﹁ Father(u, Peter) ∨ ANSWER(u)第三步：将上述公式 G化为子句集 S2，并将 S1 和 S2 合并到S2={﹁ Father(u, Peter) ∨ ANSWER(u)}S=S1∪ S2将 S 中各子句列出以下：（1）﹁ Brother(x,y) ∨﹁ Father(z,x) ∨ Father(z,y)S。

2） Brother(John, Peter)（ 3） Father(David, John)（4）﹁ Father(u, Peter) ∨ ANSWER(u)第四步：应用概括原理进行概括5）﹁ Brother(John,y) ∨ Father(David,y)（ 1）与（ 3）概括，σ ={ David/z, John/x}（6）﹁ Brother(John, Peter)∨ANSWER(David)（7） ANSWER(David)第五步：获取了概括式（ 4）与（ 5）概括，σ ={ David/u,（ 2）与（ 6）概括ANSWER(David)，答案即在其中，因此 u=David,Peter/y}即 Peter的父亲是 David 。