人工智能原理及應(yīng)用第三版答案

人工智能原理及應(yīng)用第三版答案【篇一：人工智能課后答案第三章】，基于規(guī)則的演繹推理。求下列謂詞公式的子句集?x?y(p(x,y)?q(x,y))解：去掉存在量詞變?yōu)椋簆(a,b)?q(a,b)變成子句集{p(a,b),q(a,b)}?x?y(p(x,y)?q(x,y))解：去掉蘊(yùn)涵符號(hào)變?yōu)椋?？x?y(?p(x,y)?q(x,y))去掉全稱(chēng)量詞變?yōu)椋?？p(x,y)?q(x,y)變成子句集{?p(x,y)?q(x,y)}?x{p(x)??y[?zq(x,z)??zr(x,y,z)]}?p(x)?q(x,z)?r(x,f(x),z)?x?y?z?u?v?w(p(x,y,z,y,v,w)?q(x,y,z,y,v,w)?r(x,y,z,u,v,w))p(a,x,f(x),x,z,g(x,z))?r(a,x,f(x),h(x),z,g(x,z))}{p(a,y,f(y),y,v,g(y,v))?q(a,y,f(y),y,v,g(y,v)),試判斷下列子句集中哪些是不可滿足的使用刪除策略歸結(jié)4用合一算法求下列公式集的最一般合一。w={q(a,x),q(y,b)}最一般合一為:{a/y,b/y}w?{q(x,y,z),q(u,h(v,v)u)}最一般合一為：{z/u,h(v,v)/y,z或}(x/u,h(v,v)/y,x/z}5用歸結(jié)原理證明，g是否可肯定是f的邏輯結(jié)果。f1(?x)(p(x)?g(x))f2(?x)(p(x)s(x)g(?x)(s(x)Ar(x))證明：利用歸結(jié)反演法，先證明f1Vf2V?g是不可滿足的。求子句集：?p(x)Vq(x)?p(zV)r(z)p(a)(4)s(a)f1f2s?s(yV)?r(?g)利用歸結(jié)原理進(jìn)行歸結(jié)(8)nil[(6),(7)]所以s是不可滿足得，從而g是fl和f2的邏輯結(jié)果。f(?x)((?y)p,(xy)Aq(y))?(?y)r(y)At(x,y))g?(?x)r(x)?(?x)(?y),p眾??q(y))證明：利用歸結(jié)反演法證明，先證明f??甘是不可滿足的。把f、？g化成子句集：?p(xy)V?q(y)Vr(f(x))?p(vu)V?q(u)Vt(v,f(u))⑶q(b)⑷p(ab)⑸?r(z)對(duì)上述式子進(jìn)行歸結(jié)：?p(x,b)Vr(f(x))(1)和(3)歸結(jié)，{b/y}r(f(x))(4)和(6)歸結(jié)，{a/x}nil(5)和(7)歸結(jié){f(x)/z}所以g是f、的邏輯結(jié)論。f1(?x)(a(x)?b(x)?(?y)(d(xy)Ac(y)))f2(?x)(e(A)a(x)A(?y)(d,xy)?e(y)))f3(?x)(e(x)??b(x))g(?x)(e(xA)c(x))證明：利用歸結(jié)反演法證明，先證明fl?f2?f3?聶不可滿足的。求子句集：f1：?a(x)Vb(x)Vd(x,w)?a(y)Vb(y)Vc(t)f2e(a)a(a)?d(az)Ve(z)f3?e(u)V?b(u)?g?e(v)V?c(v)對(duì)子句集進(jìn)行歸結(jié)：?b(a)[(3)(6){a/u}]⑼?c(a)[(3)(7){a/v}]b(a)Vc(t)(2)(4){a/y}]c(a)[(8)(10){a/t}]nil[9)(11)]6用歸結(jié)原理證明下述推理正確。已知：狗都會(huì)吠叫和咬人。任何動(dòng)物吠叫時(shí)總是吵人的。松獅是狗。結(jié)論：松獅是吵人的。證明：首先定義如下謂詞：b(x)：X是咬人的。f(x):是吠叫的。d(x):是狗。n(x)：X是吵人的。g(x)：Xl松獅。f1:?x(d(x)?(b(x)?f(x)))f2:?x(f(x)?n(x))f3:?x(g(x)?d(x))g:?x(g(x)?n(x))利用歸結(jié)反演法，先證明f1?f2?f3?建不可滿足的。f1?f2?f3?的子句集為?d(x)?b(x)?d(y)?f(y)?f(z)?n(z)?g(u)?d(u)g(a)?n(a)進(jìn)行歸結(jié)得：b(a)[(1)(5){a/x}]f(a)[(2)(5){a/y}]⑼?f(a) [3)(6){a/z}](10)nil[(8)(9)]得證。7.san、clyde、oscar是三只大象，關(guān)于它們，已知如下事實(shí)：sam是粉紅色的；clyde是灰色的且喜歡oscar;oscar是粉紅色或者是灰色(但不是兩種顏色)且喜歡sam。用歸結(jié)反演方法證明一只灰色大象喜歡一只粉紅色大象。解首先定義如下謂詞：pink（x表示x是粉紅色的大象。gray（x）表示x是灰色的大象。likes（x，y）表示喜歡y。已知條件可以表示成如下謂詞公式：（1） pink（sam）（2） gray（clyde）?likes（clyde，oscar）（3） （gray（oscar）?pink（oscar））?likes（oscar，sam）設(shè)求證的公式為：g：?x?y(gray(x)?pink(y)?likes(x，y))把其否定化為子句形式pinKsam)gray(clyde)like^clyde，oscar)gray(oscar)?pink(oscar)like^oscar，sam)?gray(x)??pink(y)??likes(x，y)進(jìn)行歸結(jié)：（7） ?gray（x）??likes（x，sam）（1）（6）歸結(jié){sam/y}（8） ?gray（oscar） （5）（7）{oscar/x}（9） pink（oscar）（4）（8）（10） ?gray（x）??likes（x，oscar） （6）（9）歸結(jié){oscar/y}（11） ?likes（oscar，sam） （2）（10）歸結(jié){oscar/y}（12） nil（3）（11）歸結(jié){sam/y}8張某被盜，公安局派五個(gè)偵察員去調(diào)查，研究案情時(shí)，偵察員a說(shuō)：趙與錢(qián)中至少有一人作案”；偵察員b說(shuō)：錢(qián)與孫至少有一人作案”；偵察員c說(shuō)：孫'與李中至少有一人作案”；偵察員d說(shuō)：趙與孫中至少有一人與此案無(wú)關(guān)”；偵察員e說(shuō)：錢(qián)與李中至少有一人與此案無(wú)關(guān)”。如果這五個(gè)偵察員說(shuō)的都可信，試用消解原理求出誰(shuí)是盜竊犯。解：定義謂詞用p（x）表示x作案，a，b，c，d分別代表趙、錢(qián)、孫、李，則五個(gè)偵察員得話可用謂詞公式表示為p(a)Vp(b)p(b)Vp(c)p(c)Vp(d)?p(a)V?p(c)?p(b)V?p(d)要求的公式為g：?xp(x)即存在x,x是罪犯)將其化為否定形式再析取一個(gè)輔助謂詞pa(x)得p(x)Vpa(x)對(duì)上面式子進(jìn)行歸結(jié)得?p(d)Vp(c)⑵(5歸結(jié)p(c) (3)(翻結(jié)pa(c)(8)(60結(jié)，{c/x}?p(c)Vp(d)(1)(45結(jié)p(b) (3)(玲結(jié)pa(b)(8)(61)結(jié)，{b/x}所以，罪犯為錢(qián)和孫兩個(gè)人。9歸結(jié)策略：刪除策略支持集策略線性歸結(jié)策略單元?dú)w結(jié)策略語(yǔ)義歸結(jié)策略祖先過(guò)濾型策略10.見(jiàn)第5題11.【篇二：人工智能原理及其應(yīng)用考題總結(jié)】txt涕一部分緒論習(xí)題解答：什么是人工智能？發(fā)展過(guò)程中經(jīng)歷了哪些階段？解：人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)重要分支，也是一門(mén)正在發(fā)展中的綜合性前沿學(xué)科，它是由計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、神經(jīng)生理學(xué)、哲學(xué)、語(yǔ)言學(xué)等多種學(xué)科相互滲透而發(fā)展起來(lái)的，目前正處于發(fā)展階段尚未形成完整體系。發(fā)展過(guò)程中經(jīng)歷的階段有：第一階段(40年代中一50年代末)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)時(shí)代第二階段（50年代中一60年代中）通用方法時(shí)代第三階段（60年代中一80年代初）知識(shí)工程時(shí)代第四階段（80年代中一90年代初）新的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)時(shí)代第五階段（90年代初一現(xiàn)在）海量信息處理與網(wǎng)絡(luò)時(shí)代人工智能研究的基本內(nèi)容是什么？解：基本內(nèi)容是：搜索技術(shù)、知識(shí)表示、規(guī)劃方法、機(jī)器學(xué)習(xí)、認(rèn)知科學(xué)、自然語(yǔ)言理解與機(jī)器翻譯、專(zhuān)家系統(tǒng)與知識(shí)工程、定理證明、博弈、機(jī)器人、數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)、多agent系統(tǒng)、復(fù)雜系統(tǒng)、足球機(jī)器人、人機(jī)交互技術(shù)等。人工智能主要有哪幾大研究學(xué)派？解：（1）符號(hào)主義學(xué)派：由心理學(xué)途徑產(chǎn)生，符號(hào)主義認(rèn)為人工智能起源于數(shù)理邏輯，人類(lèi)認(rèn)識(shí)（智能）的基本元素是符號(hào)，而智能行為則是符號(hào)運(yùn)算的結(jié)果。（2） 連接主義學(xué)派：由生理學(xué)途徑產(chǎn)生，連接主義又稱(chēng)為仿生學(xué)派，認(rèn)為人工智能的基本元素是神經(jīng)元，智能產(chǎn)生于大量神經(jīng)元的并行分布式聯(lián)結(jié)之中，而智能行為則是聯(lián)結(jié)計(jì)算的結(jié)果。（3） 行為主義學(xué)派：由生物演化途徑產(chǎn)生，行為主義認(rèn)為人工智能起源于控制論，提出智能取決于感知和行為，取決于對(duì)外界復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)，而不是表示和推理。人工智能有哪些主要的研究領(lǐng)域？解：（1）問(wèn)題求解（2）邏輯推理與定理證明（3）自然語(yǔ)言理解（4）自動(dòng)程序設(shè)計(jì)（5）專(zhuān)家系統(tǒng)（6）機(jī)器學(xué)習(xí)（7）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（8）機(jī)器入學(xué)（9）模式識(shí)別（10）機(jī)器視覺(jué)（11）智能控制（12）智能檢索（13）智能調(diào)度與指揮（14）分布式人工智能與Agent（15）計(jì)算智能與進(jìn)化計(jì)算（16）數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)（17）人工生命（18）系統(tǒng)與語(yǔ)言工具第2部分知識(shí)與知識(shí)表示本章小結(jié)：習(xí)題解答：1設(shè)有如下問(wèn)題：（1）有五個(gè)相互可直達(dá)且距離已知的城市a、b、c、d、e,如圖所示；（2）某人從a地出發(fā)，去其它四個(gè)城市各參觀一次后回到a;（3）找一條最短的旅行路線請(qǐng)用產(chǎn)生式規(guī)則表示旅行過(guò)程。解：①綜合數(shù)據(jù)庫(kù)（x）(x中x可以是一個(gè)字母，也可以是一個(gè)字符串。②初始狀態(tài)(a)③目標(biāo)狀態(tài)(ax1x2x3x4a)④規(guī)則集：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(wèi)(s為走過(guò)的城市數(shù)，goto(x)為走向城市x⑤路線如下圖所示：起始775610(acdb)8107910(ad)10(acdeba)目標(biāo)最短旅行路線為：a-c-d-e-b-a總距離為5+6+8+10+7=362神州大學(xué)和東方大學(xué)兩?；@球隊(duì)在東方大學(xué)進(jìn)行一場(chǎng)比賽，結(jié)局的比分是85:89,用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示。第3部分推理本章小結(jié)：習(xí)題解答：1張某被盜，公安局派出五個(gè)偵察員去調(diào)查。研究案情時(shí)，偵察員a說(shuō)趙與錢(qián)中至少有一人作案”；偵察員b說(shuō)錢(qián)與孫中至少有一人作案”；偵察員c說(shuō)孫與李中至少有一人作案”；偵察員d說(shuō)趙與孫中至少有一人與此案無(wú)關(guān)”；偵察員e說(shuō)錢(qián)與李中至少有一人與此案無(wú)關(guān)”。如果這五個(gè)偵察員的話都是可信的，試用歸結(jié)演繹推理求出誰(shuí)是盜竊犯。解：第一步：將5位偵察員的話表示成謂詞公式，為此先定義謂詞。設(shè)謂詞p(x)表示是作案者，所以根據(jù)題意：a:p(zhao)Vp(qian)b:p(qianVp(sun)c:p(sun)Vp(li)d-Hp(zhao)V—-p(sun)e:—?p(qian)V—-p(li)以上每個(gè)偵察員的話都是一個(gè)子句。第二步：將待求解的問(wèn)題表示成謂詞。設(shè)y是盜竊犯，則問(wèn)題的謂詞公式為p(y),將其否定并與answer(y)做析?。骸猵(y)Vanswer(y)第三步：求前提條件及「p(y)Vanswer(y)的子句集，并將各子句列表如下：(1)p(zhao)Vp(qian)(2)p(qian)Vp(sun)(3)p(sun)Vp(li)—.p(zhao)V—-p(sun)(5)―-p(qian)V―?p(li)(6)—■p(y)Vanswer(y)第四步：應(yīng)用歸結(jié)原理進(jìn)行推理。(7)p(qian)V—p(sun)(1)(4)歸結(jié)(8)p(zhao)V—p(li)⑴與(5)歸結(jié)(9)p(qian)V—p(zhao)(2與(4)歸結(jié)(10)p(sun)V—p(li)與)(5)歸結(jié)(11)—p(zhao)Vp(li)(與)(4)歸結(jié)(12)p(sun)V—p(qian)(3與(5)歸結(jié)(13)p(qian)(與(7)歸結(jié)(14)p(sun)(2)與(12)歸結(jié)2任何兄弟都有同一個(gè)父親，john和peter是兄弟，且john的父親是david，問(wèn)peter的父親是誰(shuí)？解：第一步：將已知條件用謂詞公式表示出來(lái)，并化成子句集。那么，要先定義謂詞。定義謂詞：— _設(shè)father(x,y)示x是y的父親。設(shè)brother(x,y)表示x和y是兄弟。將已知事實(shí)用謂詞公式表示出來(lái)：f1：任何兄弟都有同一個(gè)父親。???(x)(y)(z)(brother(xfather(z,x)ffather(z,y))f2:john和peter是兄弟。brother(john,peter)f3:jo的父親是davidofather(david,john)將它們化成子句集，得s1={—brother(x,yV—father(z,x)father(z,y),brother(john,peter),father(david,john)}第二步：把問(wèn)題用謂詞公式表示出來(lái)，并將其否定與謂詞answer做析取。設(shè)peter的父親是u,則有：father(u,peter將其否定與answer做析取，得g:—father(u,peterVanswer(u)第三步：將上述公式g化為子句集s2,并將s1和s2合并到sos2={—father(u,peterVanswer(u)}s=s1Us2將，中各子句列出如下：(1)—brother(x,yV—father(z,x)father(z,y)(2)brother(john,peter)(3)father(david,john)—father(u,peter)answer(u)第四步：應(yīng)用歸結(jié)原理進(jìn)行歸結(jié)?！?brother(john,y)Vfather(david,y)【篇三：人工智能習(xí)題解答整理】1題1、對(duì)n=5、kV3時(shí)，求解傳教士和野人問(wèn)題的產(chǎn)生式系統(tǒng)各組成部分進(jìn)行描述(給出綜合數(shù)據(jù)庫(kù)、規(guī)則集合的形式化描述，給出初始狀態(tài)和目標(biāo)條件的描述)，并畫(huà)出狀態(tài)空間圖。答：L綜合數(shù)據(jù)庫(kù)定義三元組：(m,c,b)其中：2,規(guī)則集規(guī)則集可以用兩種方式表示，兩種方法均可。第一種方法：按每次渡河的人數(shù)分別寫(xiě)出每一個(gè)規(guī)則，共(30、(03)、(21、(11、(10、(01、(20、(02八種渡河的可能(其中(x尸表示x個(gè)傳教士和y個(gè)野人上船渡河)，因此共有16個(gè)規(guī)則(從左岸到右岸、右岸到左岸各八個(gè))。注意：這里沒(méi)有(12)因?yàn)樵摻M合在船上的傳教士人數(shù)少于野人人數(shù)。規(guī)則集如下：TOC\o"1-5"\h\zr1: if (m, c, 1) then (m-3, c,0)r4: if (m, c, 1) then (m-1, c-1,0)r7: if (m, c, 1) then (m-2, c,0)r13:if(m,c,0)then (m+1,c, 1)r16:if(m,c,0)then (m, c+2, 1)第二種方法：將規(guī)則集綜合在一起，簡(jiǎn)化表示。規(guī)則集如下：r1:if(m,c,1)and0 i+j and (i= j or i=0) then (m-i, c-j, 0)r2:if(m,c,0)and0 i+3 and (i= j or i=0) then (m+i, c+j, 1)3初始狀態(tài)：(5,5,1)4結(jié)束狀態(tài)：(0,0,0)第2題么對(duì)量水問(wèn)題給出產(chǎn)生式系統(tǒng)描述，并畫(huà)出狀態(tài)空間圖。有兩個(gè)無(wú)刻度標(biāo)志的水壺，分別可裝5升和2升的水。設(shè)另有一水缸，可用來(lái)向水壺灌水或倒出水，兩個(gè)水壺之間，水也可以相互傾灌。已知5升壺為滿壺，2升壺為空壺，問(wèn)如何通過(guò)倒水或》使能在2升的壺中量出一升的水來(lái)。答：L綜合數(shù)據(jù)庫(kù)定義兩元組：(l5,1)2其中：0=15=5,表示容量為5升的壺的當(dāng)前水量。0=12=2,表示容量為2升的壺的當(dāng)前水量。2規(guī)則集rl:if(15,12)then(5,將215灌滿水*/r3:if(l5,l2)then(0,將2l5冰到光*/r2if(15,12)then(15,2)/*將12灌滿水*/r4if(15,12)then(15，將)12/*到光*/r2if(m, c, 1) then (m,c-3, 0): if5(m,c,1)then(m-1, c,：)ifr8(m, c, 1) then (m,c-2, 0):廿14 (m, c, 0) then (m, c+1,1)if3(m, c, 1) then (m-2,c-1, 0)if6 (m, c, 1) then (m, c-1,：)if9(m, c, 0) then (m+3,c, 1) :1if (m, c, 0) then (m+1,c+1,1) :r15if(m,c,0)then(m+2,c,表示傳教士在河左岸的人數(shù)。，表示野人在河左岸的認(rèn)輸。,b=1,表示船在左岸，b=0，表示船在右岸。r10:if(m,c,0)then(m,c+3,1):if.1(m,c,0)then(m+2,c+1,1)r5if(15,12)and15+12=5then(15+12,到］次*15L2*/r&if(15,12)and15+125then(5,15+12■到|入/15申*/r7:if(15,12)and15+12=2then(0,15+1到］入*12L中*/到2r8:if(15,12)and15+125then(15+12-2,到|入/12傳到23初始狀態(tài)：（5,0）4結(jié)束條件：（x,1）,其中x表示不定。當(dāng)然結(jié)束條件也可以寫(xiě)成:（0,1）第3題&對(duì)梵塔問(wèn)題給出產(chǎn)生式系統(tǒng)描述，并討論n為任意時(shí)狀態(tài)空間的規(guī)模。相傳古代某處一廟宇中，有三根立柱，柱子上可套放直徑不等的n個(gè)圓盤(pán)，開(kāi)始時(shí)所有圓盤(pán)都放在第一根柱子上，且小盤(pán)處在大盤(pán)之上，即從下向上直徑是遞減的。和尚們的任務(wù)是把所有圓盤(pán)一次一個(gè)地搬到另一個(gè)柱子上去（不許暫擱地上等），且小盤(pán)只許在大盤(pán)之上。問(wèn)和尚們?nèi)绾伟岱ㄗ詈竽芡瓿蓪⑺械谋P(pán)子都移到第三根柱子上（其余兩根柱子，有一根可作過(guò)渡盤(pán)子使用）。求n=2時(shí)，求解該問(wèn)題的產(chǎn)生式系統(tǒng)描述，給出其狀態(tài)空間圖。討論n為任意時(shí)，狀態(tài)空間的規(guī)模。答：1綜合數(shù)據(jù)庫(kù)定義三元組：（a,b,c）其中a,b,分別表示三根立柱，均為表，表的元素為1—n之間的整數(shù)，表示n個(gè)不同大小的盤(pán)子，數(shù)值小的數(shù)表示小盤(pán)子，數(shù)值大的數(shù)表示大盤(pán)子。表的第一個(gè)元素表示立柱最上面的柱子，其余類(lèi)推。2規(guī)則集為了方便表示規(guī)則集，引入以下幾個(gè)函數(shù)：first（1取表的第一個(gè)元素，對(duì)于空表，firs得到一個(gè)很大的大于n的數(shù)值。tai1：1取表除了第一個(gè)元素以外，其余元素組成的表。cons(x,1)將x加入到表1的最前面。規(guī)則集：r1:if(a,b,c)and(first(a)first(b))then(tail(a),cons(first(ac)r2:if(a,b,c)and(first(a)first(c))then(tail(a),b,cons(firsc))r3:if(a,b,c)and(first(b)first(c))then(a,tail(b),cons(firsc))r4: if (a, b, c) and (first(b) first(a)) then (cons(first(b),a),tac)r5: if (a, b, c) and (first(c) first(a)) then (cons(first(c),a),b,tai1(c))r6: if (a, b, c) and (first(c) first(b)) then (a,cons(first(c),b),tai1(c))初始狀態(tài)：((1,2,..rn),(),())結(jié)束狀態(tài)：(()，()，(1,2,..rn))問(wèn)題的狀態(tài)規(guī)模：每一個(gè)盤(pán)子都有三中選擇：在a上、或者在b上、或者在c上，共n個(gè)盤(pán)子，所以共有可能。即問(wèn)題的狀態(tài)規(guī)模為第4題么對(duì)猴子摘香蕉問(wèn)題，給出產(chǎn)生式系統(tǒng)描述。—個(gè)房間里，天花板上掛有一串香蕉，有一只猴子可在房間里任意活動(dòng)（到處走動(dòng)，推移箱子，攀登箱子等）。設(shè)房間里還有一只可被猴子移動(dòng)的箱子，且猴子登上箱子時(shí)才能摘到香蕉，問(wèn)猴子在某一狀態(tài)下（設(shè)猴子位置為a,箱子位置為b,香蕉位置為c），如何行動(dòng)可摘取到香蕉。答：L綜合數(shù)據(jù)庫(kù)定義5元組：（m,b,box,on,h其中：m：猴子的位置b：香蕉的位置box：箱子的位置on=0：猴子在地板上on=1:猴子在箱子上。種h=0:猴子沒(méi)有抓到香蕉2規(guī)則集h=1：猴子抓到了香蕉rl： if (x, y, z,r2: if (x, y, x,將箱子推到z處r3: if (x, y, x,爬到箱子上r4:if(x,y,x,子上下來(lái)r5:if(x,x,x,0,0)then(w,0,0)then(z,0,0)then(x,l,0)then(x,y猴子從,x0)走到w處y如果猴舌和箱子在一起，猴子0)y如果猴子和)箱子在一起，猴子l,0)then(x,子上，猴子摘到香蕉其中x,y,z,為變量3初始狀態(tài)(c,a,b,0,)0y如果猴子在箱子上，猴子從箱x如果箱子在香蕉處，猴子在箱4結(jié)束狀態(tài)(xl,x2,x3,x4,)1其中x1「x4為變量。第5題3對(duì)三枚錢(qián)幣問(wèn)題給出產(chǎn)生式系統(tǒng)描述及狀態(tài)空間圖。設(shè)有三枚錢(qián)幣，其排列處在正、正、反狀態(tài)，現(xiàn)允許每次可翻動(dòng)其中任意一個(gè)錢(qián)幣，問(wèn)只許操作三次的情況下，如何翻動(dòng)錢(qián)幣使其變成正、正、正或反、反、反狀態(tài)。答：1綜合數(shù)據(jù)庫(kù)定義四元組：(x,y,z,)n其中x,y,xE[0,1，1表示錢(qián)幣為正面，0表示錢(qián)幣為方面。n=0,1,2,3n=0,1,2,3表示當(dāng)前狀態(tài)是經(jīng)過(guò)n次翻錢(qián)幣得到的。2規(guī)則庫(kù)r1:if(x,y,z,n)then(~x,y,z,n+1)n+1)其中％表示對(duì)x取反。3，初始狀態(tài)(1,1,0,0)4結(jié)束狀態(tài)(1,1,1,或者(0,0,0,3)第6題&說(shuō)明怎樣才能用一個(gè)產(chǎn)生式系統(tǒng)把十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，并通過(guò)轉(zhuǎn)換141.125這個(gè)數(shù)為二進(jìn)制數(shù)，闡明其運(yùn)行過(guò)程。提示：將十進(jìn)制數(shù)分為整數(shù)部分和小數(shù)部分兩部分。用四元組(a,b,c,d表示綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，其中a,b表示到目前為止還沒(méi)有轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制數(shù)的整數(shù)部分和小數(shù)部分，c,d表示已經(jīng)轉(zhuǎn)換得到的二進(jìn)制數(shù)的整數(shù)部分和小數(shù)部分。然后根據(jù)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)的原理，分別定義整數(shù)的轉(zhuǎn)換規(guī)則和小數(shù)的轉(zhuǎn)換規(guī)則，一次規(guī)則的執(zhí)行，轉(zhuǎn)換得到二進(jìn)制數(shù)的一位。第7題7、設(shè)可交換產(chǎn)生式系統(tǒng)的一條規(guī)則r可應(yīng)用于綜合數(shù)據(jù)庫(kù)d來(lái)生成出d,試證明若r存在逆，則可應(yīng)用于d的規(guī)則集等同于可應(yīng)用于d的規(guī)則集。答：設(shè)規(guī)則r的逆用r表示。由題意有r應(yīng)用于d后，得到數(shù)據(jù)庫(kù)d，由可交換系統(tǒng)的性質(zhì)，有：rule(d)rule(d)其中rule(d)表示可應(yīng)用于d的規(guī)則集合。由于r是r的逆，所以r應(yīng)用于d后，得到數(shù)據(jù)庫(kù)d。同樣由可交換系統(tǒng)的性質(zhì)，有：rule(d)rule(d)綜合上述兩個(gè)式子，有rule(d)=rule(d)8、一個(gè)產(chǎn)生式系統(tǒng)是以整數(shù)的集合作為綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，新的數(shù)據(jù)庫(kù)可通過(guò)把其中任意一對(duì)元素的乘積添加到原數(shù)據(jù)庫(kù)的操作來(lái)產(chǎn)生。設(shè)以某一個(gè)整數(shù)子集的出現(xiàn)作為目標(biāo)條件，試說(shuō)明該產(chǎn)生式系統(tǒng)是可交換的。答：說(shuō)明一個(gè)產(chǎn)生式系統(tǒng)是可交換的，就是要證明該產(chǎn)生式系統(tǒng)滿足可交換產(chǎn)生式系統(tǒng)的三條性質(zhì)。該產(chǎn)生式系統(tǒng)以整數(shù)的集合為綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，其規(guī)則是將集合中的兩個(gè)整數(shù)相乘后加入到數(shù)據(jù)庫(kù)中。由于原來(lái)數(shù)據(jù)庫(kù)是新數(shù)據(jù)庫(kù)的子集，所以原來(lái)的規(guī)則在新數(shù)據(jù)庫(kù)中均可以使用。所以滿足可交換產(chǎn)生式系統(tǒng)的第一條性質(zhì)。該產(chǎn)生式系統(tǒng)以某個(gè)整數(shù)的子集的出現(xiàn)為目標(biāo)條件，由于規(guī)則執(zhí)行的結(jié)果只是向數(shù)據(jù)庫(kù)中添加數(shù)據(jù)，如果原數(shù)據(jù)庫(kù)中已經(jīng)滿足目標(biāo)了，即出現(xiàn)了所需要的整數(shù)子集，規(guī)則的執(zhí)行結(jié)果不會(huì)破壞該整數(shù)子集的出現(xiàn)，因此新的數(shù)據(jù)庫(kù)仍然會(huì)滿足目標(biāo)條件。滿足可交換產(chǎn)生式系統(tǒng)的第二個(gè)性質(zhì)。設(shè)d是該產(chǎn)生式系統(tǒng)的一個(gè)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)d施以一個(gè)規(guī)則序列后，得到一個(gè)新的數(shù)據(jù)庫(kù)d。該規(guī)則序列中的有些規(guī)則有些是可以應(yīng)用于d的，這些規(guī)則用r1表示。有些規(guī)則是不能應(yīng)用于d的，這些規(guī)則用r2表示。由于r1中的規(guī)則可以直接應(yīng)用與d,所以r1中規(guī)則的應(yīng)用與r2中規(guī)則的執(zhí)行結(jié)果無(wú)關(guān)，也與R1中其他的規(guī)則的執(zhí)行無(wú)關(guān)。所以可以認(rèn)為，先將r1中所有的規(guī)則對(duì)d應(yīng)用，然后再按照原來(lái)的次序應(yīng)用r2中的規(guī)則。因此對(duì)于本題的情況，這樣得到的綜合數(shù)據(jù)庫(kù)與d是相同的。而由于r1中一條規(guī)則的執(zhí)行與其他的規(guī)則無(wú)關(guān)，所以r1中規(guī)則的執(zhí)行順序不會(huì)影響到最終的結(jié)果。因此滿足可交換產(chǎn)生式系統(tǒng)的第三個(gè)條件。因此這樣一個(gè)產(chǎn)生式系統(tǒng)是一個(gè)可交換的產(chǎn)生式系統(tǒng)。產(chǎn)生式系統(tǒng)的搜索策略習(xí)題1、用回溯策略求解如下所示二階梵塔問(wèn)題，畫(huà)出搜索過(guò)程的狀態(tài)變化示意圖。對(duì)每個(gè)狀態(tài)規(guī)定的操作順序?yàn)椋合劝?柱的盤(pán)，放的順序是先2柱后3柱；再搬2柱的盤(pán)，放的順序是先3柱后1柱；最后搬3柱的盤(pán)，放的順序是先1柱后2柱。答：為了方便起見(jiàn)，我們用(僦)()施)樣的表表示一個(gè)狀態(tài)。這樣得到搜索圖如右圖：么滑動(dòng)積木塊游戲的棋盤(pán)結(jié)構(gòu)及某一種將牌的初始排列結(jié)構(gòu)如下:其中b表示黑色將牌，w表示白色將牌，e表示空格。游戲的規(guī)定走法是:任意一個(gè)將牌可以移入相鄰的空格，規(guī)定其耗散值為1；任意一個(gè)將牌可相隔1個(gè)或2個(gè)其他的將牌跳入空格，規(guī)定其耗散值等于跳過(guò)將牌的數(shù)目；游戲要達(dá)到的目標(biāo)是使所有白將牌都處在黑將牌的左邊(左邊有無(wú)空格均可)。對(duì)這個(gè)問(wèn)題，定義一個(gè)啟發(fā)函數(shù)h(n)，并給出利用這個(gè)啟發(fā)函數(shù)用算法a求解時(shí)所產(chǎn)生