太原理工大學(xué)人工智能試題+答案

人工智能試卷A填空題(15分)人工智能系統(tǒng)是一個(gè)知識(shí)處理系統(tǒng)，而,,則成為人工智能系統(tǒng)的三個(gè)基本問(wèn)題.新一代專家系統(tǒng)有分布式專家系統(tǒng)和協(xié)同式專家系統(tǒng)等.在新一代專家系統(tǒng)中，不但采用—的方法，而且采用的技術(shù)和基于模型的原理.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)基本上分為兩類，即遞歸網(wǎng)絡(luò)和前饋網(wǎng)絡(luò).遞歸網(wǎng)絡(luò)的典型代表有Elmman網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò).前饋網(wǎng)絡(luò)的典型代表有多層感知機(jī)，等.進(jìn)化計(jì)算包括，進(jìn)化策略，，遺傳編程。簡(jiǎn)單遺傳算法的遺傳操作主要有三種：，，.產(chǎn)生式系統(tǒng)的控制策略隨搜索方式的不同可分為，，問(wèn)答題.(20分)廣度優(yōu)先搜索和深度優(yōu)先搜索各有什么特點(diǎn)？(8分)一般程序和專家系統(tǒng)有什么區(qū)別？(12分)解答題：(45分)某問(wèn)題由下列公式描述：⑴D⑵簽gxy?](4) (切Q(事,工1段財(cái)))]響的奚y)TQ(b,瓦勒)]試用消解原理證明Gx)R(x)(15分)用謂詞演算公式表示下列英文句子(多用而不是省用不同謂詞和項(xiàng)，例如不要用單一的謂詞字母來(lái)表示每個(gè)句子).(10分)Foreverysetx,thereisasety,suchthatthecardinalityofyisgreaterthanthecardinalityofx.用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示下列知識(shí)： (10分)樹和草都是植物.樹和草都是有根有葉的.(c)水草是草，且長(zhǎng)在水中.(d)果樹是樹，且會(huì)結(jié)果.(e)櫻桃樹是一種果樹，它結(jié)櫻桃.八數(shù)碼難題.設(shè)問(wèn)題的初始狀態(tài) S0和目標(biāo)狀態(tài)Sg如下圖所示，且估價(jià)函數(shù)為：f(n)=d(n)+w(n),其中，d(n)表示節(jié)點(diǎn)n在搜索樹中的深度；w(n)表示節(jié)點(diǎn)n中"不在位”的數(shù)碼個(gè)數(shù).請(qǐng)計(jì)算初始狀態(tài)S°的估價(jià)函數(shù)值f(SQ).并畫出該八數(shù)碼問(wèn)題的有序搜索圖，標(biāo)明各節(jié)點(diǎn)的f值，及各節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展次序，并給出求得的解路徑。(15分)四.論述題(15分)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，試討論人工智能和人類智能的關(guān)系，人工智能能否超出人類智能?人工智能試卷B二.填空題(15分)新一代專家系統(tǒng)有分布式專家系統(tǒng)和協(xié)同式專家系統(tǒng)等.在新一代專家系統(tǒng)中，不但采用—的方法，而且采用的技術(shù)和基于模型的原理.搜索可以分為盲目搜索和啟發(fā)式搜索，其中盲目搜索包括，，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)基本上分為兩類，即和.前者的典型代表有Elmman網(wǎng)絡(luò)，Hopfield網(wǎng)絡(luò)和Jordan網(wǎng)絡(luò)等.后者的典型代表有多層感知機(jī)(MLP)，學(xué)習(xí)矢量量化等.進(jìn)化計(jì)算包括，進(jìn)化策略，，遺傳編程。簡(jiǎn)單遺傳算法的遺傳操作主要有三種：，，?產(chǎn)生式系統(tǒng)的控制策略隨搜索方式的不同可分為，，問(wèn)答題(20分)規(guī)則演繹系統(tǒng)和產(chǎn)生式系統(tǒng)有哪幾種推理方式？各自的特點(diǎn)為何？(8分)專家系統(tǒng)應(yīng)具備的基本特征及包括哪些部分？每部分的主要功能是什么？(12分)解答題某問(wèn)題由下列公式描述：⑴D⑵?pg叫駕gxy?]⑶(Vx)[P頃司)]⑷(Vx)[P(切Q(b,c,x)TR(hX))](5)(Vx)(Vy)[Q(b,簽y)TQ(b,勒)]試用消解原理證明Gx)R(x) (15分)用謂詞演算公式表示下列英文句子(多用而不是省用不同謂詞和項(xiàng)，例如不要用單一的謂詞字母來(lái)表示每個(gè)句子).(10分)Acomputersystemisintelligentifitcanperformataskwhich,ifperformedbyahuman,requiresintelligence.作為一個(gè)電影觀眾，請(qǐng)你編寫一個(gè)去電影院看電影的劇本. (10分)八數(shù)碼難題.設(shè)問(wèn)題的初始狀態(tài) S0和目標(biāo)狀態(tài)Sg如下圖所示，且估價(jià)函數(shù)為：f(n)=d(n)+w(n),其中，d(n)表示節(jié)點(diǎn)n在搜索樹中的深度；w(n)表示節(jié)點(diǎn)n中"不

在位”的數(shù)碼個(gè)數(shù).請(qǐng)計(jì)算初始狀態(tài)S°的估價(jià)函數(shù)值f（S°）.并畫出該八數(shù)碼問(wèn)題的有序搜索圖，給出該搜索結(jié)束時(shí)Open表和Close表的內(nèi)容。（15分）四.論述題（15分）運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，試討論人工智能和人類智能的關(guān)系，人工智能能否超出人類智能?人工智能答案A填空知識(shí)表示，知識(shí)利用，知識(shí)獲取基于規(guī)則，基于框架Hopfield網(wǎng)絡(luò)（Jordan網(wǎng)絡(luò)），學(xué)習(xí)矢量量化（LVQ）或者小腦模型連接控制（CMAC）遺傳算法，進(jìn)化編程選擇，交叉，變異可撤回策略，回溯策略，圖搜索策略問(wèn)答廣度優(yōu)先搜索就是始終先在同一級(jí)節(jié)點(diǎn)中考查，只有當(dāng)同一級(jí)節(jié)點(diǎn)考察完之后，才考察下一級(jí)節(jié)點(diǎn)，廣度優(yōu)先搜索樹是自頂向下一層一層逐漸生成的.廣度優(yōu)先搜索策略是完備的，即如果問(wèn)題的解存在.那它一定能找到，且找到的解還是最優(yōu)解.它的缺點(diǎn)是搜索效率低.算法中，擴(kuò)展子節(jié)點(diǎn)依次放入OPEN表的尾部；深度優(yōu)先搜索就是在搜索樹的每一層始終只擴(kuò)展一個(gè)子節(jié)點(diǎn)，不斷向縱深前進(jìn)，直到不能再前進(jìn)時(shí)，才從當(dāng)前節(jié)點(diǎn)返回到上一層節(jié)點(diǎn)，沿另一方向又繼續(xù)前進(jìn).算法中，擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)依次放入OPEN表首部，由于一個(gè)有解問(wèn)題可能含有無(wú)窮分支，可能找不到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，所以策略不完備.前者把問(wèn)題求解的知識(shí)隱含地編入程序，而后者則把其應(yīng)用領(lǐng)域的問(wèn)題求解知識(shí)單獨(dú)組成一個(gè)實(shí)體，即為知識(shí)庫(kù).知識(shí)庫(kù)的處理是通過(guò)與知識(shí)分開的控制策略進(jìn)行的.更明確的說(shuō)，一般程序把知識(shí)組織為兩級(jí)，數(shù)據(jù)級(jí)和程序級(jí)；大多數(shù)專家系統(tǒng)則將知識(shí)組織成三級(jí)：數(shù)據(jù)，知識(shí)庫(kù)和控制.解答題1.⑴刑)⑵(血)(勺)簽gxy?]=>(Vx)(Vy)[P(y)VQ(b?x?g(電y))]=>P(y)VQ(b,區(qū)，散覽砂)(￥x)[P(f(x))]=>P(㈣)(Vx)[P(x)AQ(b;c;x)TR(h(動(dòng)]=>(Mx)[TP(x)八Q(b,c,x))VR(h(x))]=>(Vx)[~P(x)V~Q(bnc?x)VR(h(x))]=>~P(x)V~Q(b;c?x)VR(h(x))(5KVxXVy)[Q(b,驀yHQ(b?x,?))]=>(Vx)(Vy)[~Q(b?x,y)VQ(b,x,fly))]=>?Q(b,芝矽VQ(加曷f(y))目標(biāo)求反：-(3x)R(x)=>(V^~R(x)=>~R(x)變量換名后，得子句集：{?P?,PW)VQ(b,xl,雎-P^V-Qfb,c,時(shí)儀或"~Q(b?x4?y4)VQ(b?x4?f&4))?~R(x)}x大于y.2.SET(x):x是一個(gè)集合。CARD(x,y):y是集合x的基數(shù).G(x,y):(Vx){SET(x)n(By)(女)(刑)[SET(y)△CARD(x,u)△CARD(y,v)△G(v,ux大于y.3.f=34.f(so)=d(n)+w(n)=0+3=3部分有序搜索樹如下：四.論述題略。138243.f=34.f(so)=d(n)+w(n)=0+3=3部分有序搜索樹如下：四.論述題略。1382476512386475mn12386475mn012386475人工智能答案B填空基于規(guī)則，基于框架深度優(yōu)先搜索，寬度優(yōu)先搜索，等代價(jià)搜索反饋網(wǎng)絡(luò)，前饋網(wǎng)絡(luò)遺傳算法，進(jìn)化編程選擇，交叉，變異可撤回策略，回溯策略，圖搜索策略問(wèn)答題在基于規(guī)則的系統(tǒng)中，無(wú)論是規(guī)則演繹系統(tǒng)還是規(guī)則產(chǎn)生式系統(tǒng)，均有兩種推理方式，即正向推理和逆向推理，對(duì)于從if向then部分推理的過(guò)程，叫做正向推理。正向推理是從事

實(shí)或狀況向目標(biāo)或動(dòng)作進(jìn)行操作的。反之從then向if部分推理的過(guò)程，叫做逆向推理。逆向推理是從目標(biāo)或動(dòng)作向事實(shí)或動(dòng)作進(jìn)行操作的。基本特征：a.啟發(fā)性b.透明性c.靈活性專家系統(tǒng)主要組成部分如下：知識(shí)庫(kù)(knowledgebase)知識(shí)庫(kù)用于存儲(chǔ)某領(lǐng)域?qū)＜蚁到y(tǒng)的專門知識(shí)，包括事實(shí)、可行操作與規(guī)則等。為了建立知識(shí)庫(kù)，要解決知識(shí)獲取和知識(shí)表示問(wèn)題。知識(shí)獲取涉及知識(shí)工程師(konwledgeengineer)如何從專家那里獲得專門知識(shí)的問(wèn)題；知識(shí)表示則要解決如何用計(jì)算機(jī)能夠理解的形式表達(dá)和存儲(chǔ)知識(shí)的問(wèn)題。綜合數(shù)據(jù)庫(kù)(globaldatabase)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)又稱全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)或總數(shù)據(jù)庫(kù)，它用于存儲(chǔ)領(lǐng)域或問(wèn)題的初始數(shù)據(jù)和推理過(guò)程中得到的中間數(shù)據(jù)(信息)，即被處理對(duì)象的一些當(dāng)前事實(shí)。推理機(jī)(reasoningmachine)推理機(jī)用于記憶所采用的規(guī)則和控制策略的程序，使整個(gè)專家系統(tǒng)能夠以邏輯方式協(xié)調(diào)地工作。推理機(jī)能夠根據(jù)知識(shí)進(jìn)行推理和導(dǎo)出結(jié)論，而不是簡(jiǎn)單地搜索現(xiàn)成的答案。解釋器(explanator)解釋器能夠向用戶解釋專家系統(tǒng)的行為，包括解釋推理結(jié)論的正確性以及系統(tǒng)輸出其它候選解的原因。接口(interface)接口又稱界面，它能夠使系統(tǒng)與用戶進(jìn)行對(duì)話，使用戶能夠輸入必要的數(shù)據(jù)、提出問(wèn)題和了解推理過(guò)程及推理結(jié)果等。系統(tǒng)則通過(guò)接口，要求用戶回答提問(wèn)，并回答用戶提出的問(wèn)題，進(jìn)行必要的解釋。解答題1.⑴申a)⑵E3仰切7、家眼y))]=>(VxXVy)[P(y)VQ(bn瓦散,y))]=>P(y)VQ(b,x,gfx,y))(膨)]=>P(胸)(4)劫[PO)/\Q(b,jx)TRCh(x))]=>(Vx)[?V~Q(b?c?x)VR(h(x))]⑴(VxXVy)[Q(b;簽y)TQ(b,虱?))]=>(VxXVy)[~Q(b?57瓦fty))]=>~Q(b,y)VQ(b,瓦fty))目標(biāo)求反：=>(V力出(x)=>~R(x)變重?fù)Q名后，得子句集：{斗a),P(yl)VQ(b,xl,g(xl,yl)),P頃兢)),~P(x3)V~Q(b;c,x3)VR(h(x3)\x4?y4)VQ(b?x4; 項(xiàng)⑴}2.C(X):X為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；I(X)：X是智能的；E(X，Y)：X可執(zhí)行Y。

T(X)：X是一項(xiàng)任務(wù)。N(X)：X需要智能。P(X)：X由人執(zhí)行。(S){(W)(C⑴△E3,y)△T(y)△N(y)△P(y))nI(x)}看電影劇本：(1.)開場(chǎng)條件：(a)我想看電影(b)我有足夠的錢買電影票(2.)角色：我，售票員，放映師，門衛(wèi)(3.)道具：電影票，椅子，放映設(shè)備(屏幕，電影機(jī))，錢(4.)場(chǎng)景：場(chǎng)景一：買票我走到售票處，掏出錢給售票員。售票員接過(guò)錢，并給了我電影票。場(chǎng)景二：進(jìn)電影院(a)我拿著票，走進(jìn)入口處，掏出票給門衛(wèi)看。(b)門衛(wèi)讓我進(jìn)去。場(chǎng)景三：等待電影開始我找到我的座位，坐下。場(chǎng)景四：看電影電影開演了我被劇情深深吸引，全神貫注看電影場(chǎng)景五：散場(chǎng)(a)電影結(jié)束了(b)我隨人流離開電影院。(5.)結(jié)果(a.)我看完電影，心情很好(b)我花了錢(c.)電影院掙了錢。f(s°)=d(n)+w(n)=0+3=3部分有序搜索樹如下:n□123864部分有序搜索樹如下:n□12386475ntnn四.論述題關(guān)于人工智能是否會(huì)會(huì)超越人類智能這一問(wèn)題，我認(rèn)為關(guān)鍵在于學(xué)習(xí)。人類的學(xué)習(xí)能力是智能行為的一個(gè)非常重要的特征，沒(méi)有學(xué)習(xí)，就沒(méi)有人類知識(shí)的傳承與積累，也就沒(méi)有人類文明。學(xué)習(xí)是生物中樞神經(jīng)系統(tǒng)的高級(jí)整合技能之一，是人類獲取知識(shí)的重要途徑和人類智能的重要標(biāo)志；機(jī)器學(xué)習(xí)則是計(jì)算機(jī)獲取知識(shí)的重要途徑和人工智能的重要標(biāo)志，是一門研究怎樣用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬或?qū)崿F(xiàn)人類學(xué)習(xí)活動(dòng)的學(xué)科，它是人工智能的核心，也是使計(jì)算機(jī)具有智能的根本途徑。人類學(xué)習(xí)的研究與機(jī)器學(xué)習(xí)研究?jī)烧呤且环N相互影響、相互促進(jìn)的關(guān)系，但是至今人們對(duì)學(xué)習(xí)的機(jī)理還不太清楚。。這是因?yàn)殚L(zhǎng)期以來(lái)，鑒于人的大腦結(jié)構(gòu)與功能的極度復(fù)雜性，探索和揭示大腦的奧秘僅僅是人類一個(gè)美好的夢(mèng)想，這也包括對(duì)大腦是如何進(jìn)行學(xué)習(xí)的研究。如果我們另辟蹊徑，把關(guān)于人類學(xué)習(xí)的研究重點(diǎn)從對(duì)大腦的研究轉(zhuǎn)換到“學(xué)習(xí)”這個(gè)概念上，即把“學(xué)習(xí)”作為研究對(duì)象，對(duì)其本質(zhì)從哲學(xué)的視野下從認(rèn)知的角度進(jìn)行探索，這將對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展具有一定的借鑒意義。另外，如果我們將機(jī)器學(xué)習(xí)與人類學(xué)習(xí)相比較，機(jī)器學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)還具有一定的難度，而且機(jī)器學(xué)習(xí)還有一些自身難以克服的問(wèn)題.首先就是機(jī)器學(xué)習(xí)的后果難預(yù)測(cè).在前面提到過(guò)，機(jī)器一旦具有了學(xué)習(xí)的功能，那么也許有一天連設(shè)計(jì)者本人都不知道機(jī)器進(jìn)化到了何種程度，也就是說(shuō)，機(jī)器學(xué)習(xí)后知識(shí)庫(kù)發(fā)生了什么變化都很難預(yù)測(cè)。這是因?yàn)槟壳暗拇蠖鄶?shù)專家系統(tǒng)都是脫離環(huán)境的學(xué)習(xí)，即將人類專家準(zhǔn)備好的知識(shí)，以某辛曲式傳授給機(jī)器。但是如果將機(jī)器學(xué)習(xí)的目的擴(kuò)展到從環(huán)境中、從工作中、從人機(jī)交互中自動(dòng)提取、更新知識(shí)，那么學(xué)習(xí)產(chǎn)生的效果就更加不可預(yù)測(cè).人類制造機(jī)器學(xué)習(xí)的重要目的是為我所用，如果機(jī)器超出了人類的控制與預(yù)測(cè)，卻并不是人類制造它們的初衷.其次，機(jī)器學(xué)習(xí)作為人工智能的核心，是使計(jì)算機(jī)具有智能的根本途徑，其應(yīng)用遍及人工智能的各個(gè)領(lǐng)域，但是這種學(xué)習(xí)應(yīng)用的方式主要是使用歸納、綜合而不是演繹。然而歸納本身就存在著一定的缺陷，現(xiàn)有的歸納推理只保證假，不保證真。而且，歸納的結(jié)論是無(wú)限多的，其中相當(dāng)多是假的，給生成的知識(shí)帶來(lái)不可靠也這與演繹的方法不同，演繹推理是從多數(shù)現(xiàn)象中總結(jié)出結(jié)論，即從一般的現(xiàn)象推導(dǎo)出總結(jié)性的結(jié)論.就人類的學(xué)習(xí)而言，確是演繹與歸納兩種方法并用的，因?yàn)檫@南中方法并不矛盾，相反卻是互相促進(jìn)的。機(jī)器學(xué)習(xí)由于自身的局限性，主要采用歸納與綜合，但是歸納的結(jié)論有可能是假的，