人工智能練習題

一、填空題1、人工智能三大學派是（符號主義）、（聯(lián)結(jié)主義）和（行為主義）。2、設P是謂詞公式，對于P的任何論域，存在P為真的情況，則稱P為（永真式）。3、謂詞公式G是不可滿足的，當且僅當對所有的解釋（G都為假）。4、廣度優(yōu)先搜索算法中，OPEN表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實際是一個（二叉樹），深度優(yōu)先搜索算法中，OPEN表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實際是一個（單鏈表）。5、產(chǎn)生式系統(tǒng)由三部分組成（綜合數(shù)據(jù)庫）、（知識庫）和推理機，其中推理可分為（正向推理）和（反向推理）。6、專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包含人機界面、（知識庫）、（推理機）、（動態(tài)數(shù)據(jù)庫）、（知識庫答理系統(tǒng)）和解釋模塊。7、開發(fā)專家系統(tǒng)所要解決的基本問題有三個，那就是知識的獲取、知識的表示和知識的運用，知識表示的方法主要有（邏輯表示法或稱謂詞表示法）、（框架）、（產(chǎn)生式）和語義網(wǎng)絡等，在語義網(wǎng)絡表示知識時，所使用的推理方法有（AKO）和（ISA）。8、從已知事實出發(fā)，通過規(guī)則庫求得結(jié)論的產(chǎn)生式系統(tǒng)的推理方式是（正向推理）。9、AI是（ArtificalInteligence）的縮寫。10、在謂詞公式中，緊接于量詞之后被量詞作用的謂詞公式稱為該量詞的（轄域），而在一個量詞的轄域中與該量詞的指導變元相同的變元稱為（約束變元），其他變元稱為（自由變元）。11、假言推理（AB）A（B），假言三段論（AB）（BC）（AC）。12、在諸如走迷宮、下棋、八數(shù)碼游戲等游戲中，常用到的一種人工智能的核心技術(shù)稱為（圖搜索）技術(shù)，解這類問題時，常把在迷宮的位置、棋的布局、八數(shù)碼所排成的形勢用圖來表，這種圖稱為（狀態(tài)空間圖或狀態(tài)圖）。13、在啟發(fā)式搜索當中，通常用（啟發(fā)函數(shù)）來表示啟發(fā)性信息。14、某產(chǎn)生式系統(tǒng)中的一條規(guī)則：A（x）B（x），則前件是（A（x）），后件是（B（x））。15、在框架和語義網(wǎng)絡兩種知識表示方法中，（框架）適合于表示結(jié)構(gòu)性強的知識，而（語義網(wǎng)絡）則適合表示一些復雜的關系和聯(lián)系的知識。（面向?qū)ο螅┎粌H僅是一種知識表示方法，也是一種流行的軟件設計和開發(fā)技術(shù)。16、產(chǎn)生式系統(tǒng)的推理可以分為（正向推理）和（反向推理）兩種基本方式。17、產(chǎn)生式系統(tǒng)是由（綜合數(shù)據(jù)庫）、（知識庫）和（推理機）三部分組成的。18、人工智能的遠期目標是（制造智能機器），近期目標是（實現(xiàn)機器智能）。19、機器學習系統(tǒng)由環(huán)境、（學習）、（知識庫）和（執(zhí)行）幾部分構(gòu)成。20、人工智能是計算機科學中涉及研究、設計和應用（智能機器）的一個分支，它的近期目標在于研究用機器來（模仿和執(zhí)行人腦）的某些智力功能。21、規(guī)則演繹系統(tǒng)根據(jù)推理方向可分為（規(guī)則正向演繹系統(tǒng)）、（規(guī)則逆向演繹系統(tǒng)）以及（規(guī)則雙向演繹系統(tǒng)）等。22、計算智能是人工智能研究的新內(nèi)容，涉及（神經(jīng)計算）、（模糊計算）和（進化計算）等。23、啟發(fā)式搜索是一種利用（啟發(fā)式信息）的搜索，估價函數(shù)在搜索過程中起的作用是（估計節(jié)點位于解路徑上的希望）。24、在與或圖中，沒有后裔的非終葉節(jié)點為不可解節(jié)點，那么含有或后繼節(jié)點且后裔中至少有一個為可解的非終葉節(jié)點是（可解節(jié)點），含有與后繼節(jié)點且后裔中至少有一個為不可解的非終葉節(jié)點是（不可解節(jié)點）。二、選擇題：1、如果把知識按照作用來分類，下述

（B）不在分類的范圍內(nèi)。A、用控制策略表示的知識，即控制性知識。B、可以通過文字、語言、圖形、聲音等形式編碼記錄和傳播的知識，即顯性知識。C、用提供有關狀態(tài)變化、問題求解過程的操作、演算和行動的知識，即過程性知識。D、用提供概念和事實使人們知道是什么的知識，即陳述性。2、下述

（A）不是知識的特征。A、復雜性和明確性

B、進化和相對性

C、客觀性和依附性

D、可重用性和共享性3、人類智能的特性表現(xiàn)在哪4個方面

。（B）A、聰明、靈活、學習、運用。B、能感知客觀世界的信息、能對通過思維對獲得的知識進行加工處理、能通過學習積累知識增長才干和適應環(huán)境變化、能對外界的刺激作出反應傳遞信息。C、感覺、適應、學習、創(chuàng)新。D、能捕捉外界環(huán)境信息、能夠利用利用外界的有利因素、能夠傳遞外界信息、能夠綜合外界信息進行創(chuàng)新思維。4、人工智能的目的是讓機器能夠(D)

，以實現(xiàn)某些腦力勞動的機械化。A、具有智能

B、和人一樣工作

C、完全代替人的大腦 D、模擬、延伸和擴展人的智能5、下列關于人工智能的敘述不正確的是（C）。A、人工智能技術(shù)它與其他科學技術(shù)相結(jié)合極大地提高了應用技術(shù)的智能化水平。

B、人工智能是科學技術(shù)發(fā)展的趨勢。 C、因為人工智能的系統(tǒng)研究是從上世紀五十年代才開始的，非常新，所以十分重要。D、人工智能有力地促進了社會的發(fā)展。6、人工智能研究的一項基本內(nèi)容是機器感知。以下列（C）

不屬于機器感知的領域。A、使機器具有視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺等感知能力。B、讓機器具有理解文字的能力。C、使機器具有能夠獲取新知識、學習新技巧的能力。D、使機器具有聽懂人類語言的能力7、盡管人工智能學術(shù)界出現(xiàn)“百家爭鳴”的局面，但是，當前國際人工智能的主流派仍屬于：（B）A、連接主義 B、符號主義C、行為主義 D、經(jīng)驗主義8、被譽為國際“人工智能之父”的是：（A）A、圖靈（Turing） B、費根鮑姆（Feigenbaum）C、傅京孫（K.S.Fu） D、尼爾遜（Nilsson）9、人工智能的含義最早由（C）于1950年提出，并且同時提出一個機器智能的測試模型。A、明斯基 B、扎德C、圖靈 D、馮.諾依曼10、下列哪個不是人工智能的研究領域（D）。A、機器證明 B、模式識別C、人工生命 D、編譯原理11、AI是（B）的英文縮寫。A、AutomaticIntelligence B、ArtificalIntelligenceC、AutomaticeInformation D、ArtificalInformation12、為了解決如何模擬人類的感性思維，例如視覺理解、直覺思維、悟性等，研究者找到一個重要的信息處理的機制是（B）

。A專家系統(tǒng)

B、人工神經(jīng)網(wǎng)絡C、模式識別

D、智能代理13、下述（D）

不是人工智能中常用的知識格式化表示方法。 A、框架表示法 B、狀態(tài)空間表示法

C、語義網(wǎng)絡表示法

D、形象描寫表示法14、關于“與/或”圖表示法的敘述中，正確的是（D

）。6、簡述廣度優(yōu)先搜索算法，對下圖給出廣度優(yōu)先搜索序列。51514236789101112137、簡述深度優(yōu)先算法，對下圖給出深度優(yōu)先搜索序列。5514236789101112138、何謂估價函數(shù)？在估價函數(shù)中,g(x)和h(x)各起什么作用？9、什么是產(chǎn)生式？產(chǎn)生式規(guī)則的語義是什么？10、簡單闡述產(chǎn)生式系統(tǒng)的組成。11、什么是置換？置換是可交換的嗎？12、什么叫做專家系統(tǒng)?它具有哪些特點與優(yōu)點?答：專家系統(tǒng)是一種具有大量專門知識和經(jīng)驗的智能程序系統(tǒng)，它是人工智能能走向?qū)嶋H應用的一個成功典范，對它的進一步認識，有助加深對人工智能的認識和理解。特點：①可具有一個或多個專家的知識和經(jīng)驗，能以接近于人類專家的水平在特定領域工作②能高效、準確、迅速③④⑤⑥⑦⑧13、專家系統(tǒng)由哪些部分構(gòu)成?各部分的作用為何?四、應用題：1、設有如下語句，請用相應的謂詞公式分別把他們表示出來：(1)有的人喜歡梅花，有的人喜歡菊花，有的人既喜歡梅花又喜歡菊花。解：定義謂詞：P(x)：x是人L(x,y)：x喜歡y其中，y的個體域是{梅花，菊花}。將知識用謂詞表示為：(x)(P(x)→L(x,梅花)∨L(x,菊花)∨L(x,梅花)∧L(x,菊花))(2)有人每天下午都去打籃球。解：定義謂詞P(x)：x是人B(x)：x打籃球A(y)：y是下午將知識用謂詞表示為：(x)(y)(A(y)→B(x)∧P(x))(3)新型計算機速度又快，存儲容量又大。解：定義謂詞NC(x)：x是新型計算機F(x)：x速度快B(x)：x容量大將知識用謂詞表示為：(x)(NC(x)→F(x)∧B(x))(4)不是每個計算機系的學生都喜歡在計算機上編程序。解：定義謂詞S(x)：x是計算機系學生L(x,pragramming)：x喜歡編程序U(x,computer)：x使用計算機將知識用謂詞表示為：?(x)(S(x)→L(x,pragramming)∧U(x,computer))(5)凡是喜歡編程序的人都喜歡計算機。解：定義謂詞P(x)：x是人L(x,y)：x喜歡y將知識用謂詞表示為：(x)(P(x)∧L(x,pragramming)→L(x,computer))2、用謂詞邏輯形式化下列描述：“不存在最大的整數(shù)”解：定義謂詞G(x)：x為整數(shù)D(x,y)：x大于y形式化為：或者3、將下列自然語言轉(zhuǎn)化為謂詞表示形式：（1）所有的人都是要呼吸的。（2）每個學生都要參加考試。（3）任何整數(shù)或是正的或是負的。解：設M(x)：x是人，H(x)：x要呼吸。P(x)：x是學生，Q(x)：x要參加考試。J(x)：x是整數(shù)，R(x)：x是正數(shù)，N(x)：x是負數(shù)。則上述三題就記為：(1)x(M(x)→H(x))(2)x(P(x)→Q(x))(3)V-x(I(x)→R(x)∨N(x)))4、用框架表示下述報導的沙塵暴災害事件[虛擬新華社3月16日電]昨日，沙塵暴襲擊韓國漢城，機場與高速公路被迫關閉，造成的損失不詳。韓國官方示，如果需要直接損失情況，可待一周后的官方公布的字。此次沙塵暴起因中日韓專家認為是由于中國內(nèi)蒙古區(qū)過分墾牧破壞植被所致。提示：分析概括用下劃線標出的要點，經(jīng)過概念化形成槽（Slot）并擬出槽的名稱，選填側(cè)面（face）值。側(cè)面包含“值（value）”，“默認值（default）”，“如果需要值（if-needed）”，“如果附加值（if-added）”幾個方面，用不到的側(cè)面值可刪除。建議框架采用如下形式：FRAME：Slot1：Value：Default：If-needed：If-added：Slot2：Value：Default：If-needed：If-added：Slot3：Value：Default：If-needed：If-added：……解：FRAME：沙塵暴Slot1：時間Value：3月15Default：If-needed：If-added：Slot2：地點Value：韓國漢城Default：If-needed：If-added：Slot3：損失Value：不詳Default：If-needed：一周后官方公布數(shù)字If-added：Slot4：起因Default：中國內(nèi)蒙古區(qū)5、試實現(xiàn)一個“大學教師”的框架，大學教師類屬于教師，包括以下屬性：學歷（學士、碩士、博士）、專業(yè)（計算機、電子、自動化、……）、職稱（助教、講師、副教授、教授）解：框架名：<大學教師>類屬：<教師>學歷：(學士、碩士、博士)專業(yè)：（計算機、電子、自動化、…..）職稱：（助教、講師、副教授、教授）假設有以下一段天氣預報：“北京地區(qū)今天白天晴，偏北風3級，最高氣溫12o，最低氣溫-2o，降水概率15%?！闭堄每蚣鼙硎具@一知識。解：Frame<天氣預報>地域：北京時段：今天白天天氣：晴風向：偏北風力：3級氣溫：最高：12度最低：-2度降水概率：15%2.26按“師生框架”、“教師框架”、“學生框架”的形式寫出一個框架系統(tǒng)的描述。解：師生框架Frame<Teachers-Students>Name：Unit（Last-name，F(xiàn)irst-name）Sex：Area（male，female）Default：maleAge：Unit（Years）Telephone：HomeUnit（Number）MobileUnit（Number）教師框架Frame<Teachers>AKO<Teachers-Students>Major：Unit（Major-Name）Lectures：Unit（Course-Name）Field：Unit（Field-Name）Project：Area（National，Provincial，Other）Default：ProvincialPaper：Area（SCI，EI，Core，General）Default：Core學生框架Frame<Students>AKO<Teachers-Students>Major：Unit（Major-Name）Classes：Unit（Classes-Name）Degree：Area（doctor，mastor,bachelor）Default：bachelor6、用語義網(wǎng)絡表示下列信息：（1）胡途是思源公司的經(jīng)理，他35歲，住在飛天胡同68號

（2）清華大學與北京大學進行藍球比賽，最后以89：102的比分結(jié)束。7、用語義網(wǎng)絡表示下面的知識：(1)我是一個人(2)我有一臺計算機(3)我的計算機是PC/PIV1.8G(4)PC機是計算機(5)PC/PIV1.8G是PC機(6)PC/PIV1.8G包括硬盤、顯示器、CPU、內(nèi)存。解答：ISAPARTOFISAPARTOF有ISA計算機人我PC/PIV機PC機計算機硬盤顯示器CPU內(nèi)存ISAISAISA請對下列命題分別寫出它們的語義網(wǎng)絡：（1）每個學生都有一臺計算機。gGSgGSGS解：gGSgGSGS占有權(quán)計算機學生占有權(quán)計算機學生AKOISAISAFAKOISAISAFOwnsOwnerOwnsOwnercosgcosg(2)高老師從3月到7月給計算機系學生講《計算機網(wǎng)絡》課。解：7月8月7月8月StartEndStartEnd老師ISAObjectSubject高老師計算機系學生老師ISAObjectSubject高老師計算機系學生講課事件ActionCaurseActionCaurse計算機網(wǎng)絡講課計算機網(wǎng)絡講課請把下列命題用一個語義網(wǎng)絡表示出來：(1)樹和草都是植物；植物解：植物AKOAKOAKOAKO草樹草樹(2)樹和草都有葉和根；根葉解：根葉HaveHaveHaveHave植物植物是一種是一種是一種是一種草樹草樹(3)水草是草，且生長在水中；解：LiveAKOAKO水草LiveAKOAKO水草水中植物草水中植物草(4)果樹是樹，且會結(jié)果；解：CanAKOAKO果樹CanAKOAKO果樹結(jié)果植物樹結(jié)果植物樹(5)梨樹是果樹中的一種，它會結(jié)梨。解：CanAKOAKO梨樹CanAKOAKO梨樹樹果樹結(jié)梨樹果樹結(jié)梨7、將命題：“某個學生讀過三國演義”分別用謂詞公式和語義網(wǎng)絡表示答：謂詞公式表示：x(student(x)∧read(x,三國演義))語義網(wǎng)絡表示如圖：8、給1～9九個數(shù)字排一個序列，使得該序列的前n(n=1,...,9)個數(shù)字組成的整數(shù)能被n整除。

(1)討論哪些知識可以幫助該問題的求解。(2)用產(chǎn)生式系統(tǒng)描述該問題。答：如下的知識可以幫助求解該問題：（1）序列中偶數(shù)在偶數(shù)位置，奇數(shù)在奇數(shù)位置；（2）第五個數(shù)為5。綜合數(shù)據(jù)庫：用一個1到9的序列表示：N={x}，其中x為1到9的數(shù)字之一。規(guī)則集：r1:IFlen(N)=4THEN{x}∪{5}r2:IFlen(N)為偶數(shù)andn=In(1,3,7,9)THEN{x}∪{n}r3:IFlen(N)為奇數(shù)andn=In(2,4,6,8)THEN{x}∪{n}其中l(wèi)en(N)為求序列的長度，In(a,b,c,d)為取a、b、c、d之一。初始狀態(tài)：{}結(jié)束條件：得到的序列N前i個數(shù)組成的整數(shù)能被i整除8、某企業(yè)欲招聘一個JAVA程序員，定義如下產(chǎn)生式規(guī)則(要求)：r1:IF有工作經(jīng)驗or(本科以上學歷and有相關知識背景then錄用（0.9)r2:IF工作兩年以上and作過相關工作then有工作經(jīng)驗（0.8）r3:IF學過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)and學過JAVAand學過數(shù)據(jù)庫and學過軟件工程then有相關知識背景(0.9)r4:學過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（相關課程的成績/100）r5:學過JAVA（相關課程的成績/100）r6:學過數(shù)據(jù)庫（相關課程的成績/100）r7:學過軟件工程（相關課程的成績/100）r8:做過相關工作：JAVA程序員：1；項目經(jīng)理：1；數(shù)據(jù)庫開發(fā)工程師：0.9；數(shù)據(jù)庫管理員：0.7；網(wǎng)絡管理員：0.6；客服人員：0.4設有一本科畢業(yè)生甲，其相關課程的成績?yōu)閿?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)=85，JAVA=80，數(shù)據(jù)庫=40，軟件工程=90另有一社會招聘人員乙，參加工作三年，曾做過數(shù)據(jù)庫管理員和數(shù)據(jù)庫開發(fā)人員根據(jù)確定性理論，問該公司應該招聘誰？如果你是該本科生，為了能在招聘中勝出，你應該加強哪門課程，并使該門課程的成績至少達到多少？解：（1）對于本科畢業(yè)生，由r4，r5，r6，r7：CF（學過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）=0.6CF（學過JAVA）=0.8CF（學過數(shù)據(jù)庫）=0.4CF（學過軟件工程）=0.9由r3，CF（有相關知識背景）=0.9*min{0.85,0.8,0.4,0.9}=0.36CF（本科學歷）=1由r1，CF（錄用）=0.9*min{0.36，1}=0.324（2）對于社會招聘人員，由r8，CF（相關工作）=0.9CF（工作兩年以上）=1由r2，CF（有工作經(jīng)驗）=0.8*min{1，0.9}=0.72由r1，CF（錄用）=0.9*0.72=0.648所以，該公司應錄用社會招聘人員乙。（3）可以看出，應該加強數(shù)據(jù)庫的學習，并使該門課程達到80分以上。9、對于八數(shù)碼難題按下式定義估價函數(shù)： f(x)=d(x)+h(x) 其中，d(x)為節(jié)點x的深度；h(x)是所有棋子偏離目標位置的曼哈頓距離（棋子偏離目標位置的水平距離和垂直距離和），例如下圖所示的初始狀態(tài)S0：8的曼哈頓距離為2；2的曼哈頓距離為1；1的曼哈頓距離為1；6的曼哈頓距離為1；h(S0)=5。 初始狀態(tài)（S0）： 目標狀態(tài)：（1）用A*搜索法搜索目標，列出頭三步搜索中的OPEN、CLOSED表的內(nèi)容和當前擴展節(jié)點的f值。（2）畫出搜索樹和當前擴展節(jié)點的f值。228316475283164572831475628316475S0(5)S1(7)S2(5)S3(7)283147562831475623184756S4(7)S5(7)S6(5)2318475623184756S7(5)S8(7)12384756S9(5)12384756解答： 循環(huán)OPENCLOSED初始化S01S2S1S3S02S6S1S3S4S5S0S23S7S1S3S4S5S8S0S2S6 搜索樹如左圖（右上角的數(shù)字是其估價函數(shù)值）11、設有3個傳教士和3個野人來到河邊，打算乘一只船從右岸渡到左岸去。該船的負載能力為兩人。在任何時候，如果野人人數(shù)超過傳教士人數(shù)，那么野人就會把傳教士吃掉。他們怎樣才能用這條船安全地把所有人都渡過河去?解答：用Si(nC,nY)表示第i次渡河后，河對岸的狀態(tài)，nC表示傳教士的數(shù)目，nY表示野人的數(shù)目，由于總?cè)藬?shù)的確定的，河對岸的狀態(tài)確定了，河這邊的狀態(tài)也即確定了?？紤]到題目的限制條件，要同時保證，河兩岸的傳教士數(shù)目不少于野人數(shù)目，故在整個渡河的過程中，允許出現(xiàn)的狀態(tài)為以下3種情況：（1）nC=0；（2）nC=3；（3）nC=nY>=0(當nC不等于0或3)用di(dC,dY)表示渡河過程中，對岸狀態(tài)的變化，dC表示，第i次渡河后，對岸傳教士數(shù)目的變化，dY表示，第i次渡河后，對岸野人數(shù)目的變化。當i為偶數(shù)時，dC,dY同時為非負數(shù)，表示船駛向?qū)Π叮琲為奇數(shù)時，dC,dY同時為非正數(shù)，表示船駛回岸邊。初始狀態(tài)為S0(0,0)，目標狀態(tài)為S0(3,3)，用深度優(yōu)先搜索的方法可尋找渡河方案。在此，用圖求法該問題，令橫坐標為nY,縱坐標為nC，可行狀態(tài)為空心點表示，每次可以在格子上，沿對角線移動一格，也可以沿坐標軸方向移動1格，或沿坐標軸方向移動2格。第奇數(shù)次數(shù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移，沿右方，上方，或右上方移動，第偶數(shù)次數(shù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移，沿左方，下方，或左下方移動。11nCnY231320從(0,0