人工智能导论/人工智能及其应用 期末练习题
要背的知识点
第二章 知识表示
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设有如下语句，请用相应的谓词公式把他们表示出来：
（1）有的人喜欢梅花，有的人喜欢菊花，有的人既喜欢梅花又喜欢菊花P(x) : x是人
L(x,y): x喜欢y
其中，y的个体域是{梅花，菊花}。
（∃x)(P(x)->L(x,梅花）v L(x,菊花) v (L(x,梅花)∧L(x,菊花)) )（2） 有人每天下午都去打篮球。
P(x): x是人
B(x): x打篮球
A(y): y是下午
(∃x)(∀y)( A(y)->B(x)∧P(x) )
∧的优先级大于->（3） 新型计算机速度又快，存储容量又大
NC(x): x是新型计算机
F(x): x速度快B
B(x): x容量大
(∀x)(NC(x)->F(x)∧B(x) )（4） 不是每个计算机系的学生都喜欢在计算机上编程序
S(x): x是计算机系的学生
L(x,pragramming): x 喜欢编程序
U(x,computer) : x使用计算机
¬(∀x)( S(x)->L(x,pragramming)∧U(x,computer) )（5） 凡是喜欢编程序的人都喜欢计算机
P(x): x是人
L(x,y): x 喜欢 y
(∀x)( P(x) ∧L(x,pragramming)->L(x,computer) ) -
（1）用谓词表示法求解机器人摞积木问题，设机器人有一只机械手，要处理的世界有一张桌子，桌子上可堆放若干相同的方积木块。机械手有四个操作积木的典型动作：从桌上拣起一个积木；将手中的积木放到桌子之上；在积木上面拣起一块积木，积木世界的布局如图所示：
(1)先定义谓词
CLEAR(x): 积木x上面是空的
ON(x,y): 积木x在积木y上面
ONTABLE(x): 积木x在桌子上
HOLDING(x): 机械手抓住x
HANDEMPTY：机械手是空的
x,y的个体域都是{A，B，C}由图片可知，初始状态：
ONTABLE(A)
ONTABLE(B)
ON(C,A)
CLEAR(B)
CLEAR(C )目标状态：
ONTABLE(C )
ON(B,C)
ON(A,B)
CLEAR(A)
HANDEMPTY（2）定义描述操作的谓词
Pickup(x): 从桌面上捡起一块积木x
Putdown(x): 将手中的积木放到桌面上
Stack(x,y): 在积木x上面再摞一块积木y
Upstack(x,y): 从积木x上捡起一块积木y每一个操作都可分为条件和动作两部分
Pickup(x)
条件：ONTABLE(x),HANDEMPTY,CLEAR(x)
动作：删除表：ONTABLE(x),HANGEMPTY
---------添加表：HANDEMPTY(x)
Putdown(x)
条件：HANDEMPTY(x)
动作：删除表：HANDEMPTY(x)
---------添加表：ONTABLE(x),CLEAR(x),HANDEMPTY
Stack(x,y)
条件：HANDEMPTY,CLEAR(y),ON(y,x)
动作：删除表：HANDEMPTY,ON(y,x)
---------添加表：HOLDING(y),CLEAR(x)
Upstack(x,y)
条件：HANDEMPTY,CLEAR(y),ON(y,x)
动作：删除表：HANDEMPTY,ON(y,x)
---------添加表：HOLDING(y),CLEAR(x)
不知道这段必不必要写（3）问题求解过程
（2）用谓词表示法求解修道士和野人问题。在河的北岸有三个修道士，三个野人和一条船，修道士们想用这条船把所有人都运过去，但要受到以下条件限制：
- 修道士和野人都会划船，但船一次只能装运两人
- 在任何岸边，野人人数不能超过修道士，否则修道士会被野人吃掉
假如野人愿意服从任何一种过河安排，清规划出一种确保修道士安全的过河方案，要求写出所有谓词的定义、功能、及变量的个体域。
大概就是这么个过程
-
请把下列命题用一个语义网络表示出来
（1）树和草都是植物
（2）树和草都有也和根
（3）水草是草，且生活在水中
（4）果树是树，且会结果
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请对下列命题分别写出它们的语义网络
（1）高老师从7月到8月给计算机系学生讲《计算机网络》课
（2）创新公司在科海大街56号，刘洋是该公司的经理，他32岁，硕士学位。
（3）红队与蓝队进行足球比赛，最后以3:2的比分结束
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（1）假设有以下一段天气预报：“北京地区今天白天晴，偏北风3级，最高气温12度，最低气温-2度，降水概率15%。”请用框架表示这一知识。
frame<天气预报> 地域：北京 时段：今天白天 天气：晴 风向：偏北风 风力：3级 气温：最高：12度 最低：-2度 降水概率：15%（2）按“师生框架”、“教师框架”、“学生框架”的形式写出一个系统的描述
师生框架 Frame< Teachers-Students > Name: Unit (Last-name, First-name) Sex：Area (male,female) default:male Age：Unit (Years) Telephone：Home Unit(number) mobile Unit (number) ------------------------------------------------------------- 教师框架 Frame< Teachers > AKO< Teachers-Students > Major：Unit(Major-Name) Lectures：Unit(Course-Name) Field：Unit(Field-Name) Project：Area(Nation,Provincial,Other) default：Procincial Paper：Area(SCI,EI,Core,General) default：Core ------------------------------------------------------------- 学生框架 Frame< Students > AKO< Teachers-Students > Major：Unit(Major-Name) Classes：Unit(Classes-Name) Degree：Area(doctor,master,bachelor) default：bachelor
第三章确定性推理
-
把下列谓词公式化成子句集：
化为子句集的步骤
（1）(∀x)(∀y)( P(x,y) ∧ Q(x,y) )
已经是标准型，P(x,y) ∧ Q(x,y)也是合取范式，直接消去全称量词和合取词
S={P(x,y) , Q(x,y) }（2）(∀x)(∀y)( P(x,y) -> Q(x,y)
= (∀x)(∀y)( ¬P(x,y) v Q(x,y) )
已经是skolem标准型
S = { ¬P(x,y) v Q(x,y) }（3）(∀x)(∃y)( P(x,y) v (Q(x,y) ->R(x,y)) )
=(∀x)(∃y)( P(x,y) v (¬Q(x,y) v R(x,y)) )
消去存在量词，将f(x) 替换y
=(∀x)( P(x,y) v ¬Q(x,f(x)) v R(x,f(x)) )
已经是标准型
S={ P(x,y) v ¬Q(x,f(x)) v R(x,f(x)) }（4）(∀x)(∀y)(∃z)( P(x,y) -> Q(x,y) v R(x,z) )
= (∀x)(∀y)(∃z)( ¬P(x,y) v Q(x,y) v R(x,z) )
消去存在量词，用f(x,y)替换z
= (∀x)(∀y)( ¬P(x,y) v Q(x,y) v R(x,f(x,y)) )
S = { ¬P(x,y) v Q(x,y) v R(x,f(x,y)) } -
判断下列子句集哪些是不可满足的
（1）{ ¬P v Q , ¬Q , P , ¬P }不可满足就是指永假式
是不可满足的
（2）{ P v Q , ¬P v Q , P v ¬Q , ¬P v ¬Q }
是不可满足的
（3）{ P(y) v Q(y) , ¬P(f(x)) v R(a) }不是不可满足的，最后得到的不是NIL
（4）{ ¬P(x) v Q(x) , ¬P(y) v R(y) , P(a) , S(a) , ¬S(z) v ¬R(z) }
不可满足
（5） { ¬P(x) v Q(f(x),a) , ¬P(h(y)) v Q(f(h(y)),a) v ¬P(z) }
不是不可满足的
（6）{ P(x) v Q(x) v R(x) , ¬P(y) v R(y) , ¬Q(a) , ¬R(b) }
不可满足
-
对下列各题分别证明G是否为F1，F2 , … Fn的逻辑结论
（1）
F: (∃x)(∃y)( P(x,y) )
G: (∀y)(∃x)( P(x,y) )先将F和¬G化成子句集s，如果s归结为NIL，那么就说明G是F的结论
¬G: (∃y)(∀x)( ¬P(x,y) )
S = {P(a,b) , ¬P(x,b) }
G是F的结论（2）
F: (∀x)( P(x) ∧ (Q(a) v Q(b)) )
G: (∃x)( P(x) ∧ Q(x) )¬G: (∀x)( ¬P(x) v ¬Q(x) )
S = { P(x) , Q(a) v Q(b) , ¬P(x) v ¬Q(x) }
G是F的结论（3）
F: (∃x)(∃y)( P(f(x) ∧ Q(f(y)) )
G: P(f(a)) ∧ P(y) ∧ Q(y)¬G: ¬P(f(a)) v ¬P(y) v ¬Q(y)
S = { P(f(m)) , Q(f(n)) , ¬P(f(a)) v ¬P(y) v ¬Q(y) }
G是F的结论 -
设已知
（1）如果x是y的父亲，y是z的父亲，则x是z的祖父
（2）每一个人都有一个父亲
使用归结演绎推理证明：对于某人u，一定存在一个人v，v是u的祖父先定义谓词
F(x,y): x是y的父亲
GF(x,z): x是z的祖父
P(x)：x是一个人
F1可表示为：(∀x)(∀y)(∀z)( F(x,y) ∧ F(y,z) ->GF(x,z) ）
F2可表示为：(∀y)(∃x)( P(x) ->F(x,y) )
G可表示为：(∃u)(∃v)(P(u) -> GF(v,u)
将F1,F2,¬G化为子句集，S = { ¬F(x,y) v ¬F(y,z) v GF(x,z) , ¬P(a) v F(x,y),
P(u) , ¬GF(v,u) }
-
假设张被盗，公安局派出5个人去调查。案情分析时，贞察员A说:“赵与钱中至少有一个人作案”，贞察员B说:“钱与孙中至少有一个人作案”，贞察员C说:“孙与李中至少有一个人作案”，贞察员D说:“赵与孙中至少有一个人与此案无关”，贞察员E说:“钱与李中至少有一个人与此案无关”。如果这5个侦察员的话都是可信的，使用归结演绎推理求出谁是盗窃犯。
（1）先定义谓词和常量
C(x): 表示x作案，Z表示赵，Q表示钱，S表示孙，L表示李
（2）将已知的事用谓词公式表示出来
赵与钱中至少有一个人作案: C(Z) v C(Q)
钱与孙中至少有一个人作案: C(Q) v C(S)
孙与李中至少有一个人作案: C(S) v C(L)
赵与孙中至少有一个人与此案无关: ¬C(Z) v ¬C(S)
钱与李中至少有一个人与此案无关: ¬C(Q) v ¬C(L)
（3）将所要求的问题用谓词公式表示出来，并和它的否定求析取
设作案者为u，则所求结论为C(u)。
有¬C(u) v C(u)
（4）对上述扩充的子句集，按归结原理进行归结
钱是犯人，但显然还有几个条件没用到，那么犯人可能不止一个
孙也是犯人
提一下单文字子句输入策略和线性输入策略的差别
单文字子句输入策略：要求每次参加归结的两个亲本子句至少一个是单文字子句。当子句集为不可满足时，用这种归结策略不一定归结出空子句
线性输入策略：要求每次参加归结的子句，至少一个是初始子句集的子句。简单高效但也不完备。
试卷一
一、 选择题
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Al的英文缩写是（B）
A. Automatic Intelligence
B. Artifical lntelligence
C. Automatice Information
D. Artifical Information -
反演归结（消解）证明定理时，若当前归结式是（ C）时，则定理得证。
A. 永真式
B. 包孕式（subsumed )
C. 空子句 -
从已知事实出发，通过规则库求得结论的产生式系统的推理方式是( A )
A. 正向推理
B. 反向推理
C. 双向推理 -
语义网络表达知识时，有向弧 AKO链、ISA 链是用来表达节点知识的(C )
A. 无悖性
B. 可扩充性
C . 继承性在继承这一节提到了AKO，ISA
-
(A→B)∧A=>B是( B )
A. 附加律
B. 拒收律
C. 假言推理
D. US -
命题是可以判断真假的( D )
A. 祈使句
B. 疑问句
C. 感叹句
D. 陈述句 -
仅个体变元被量化的谓词称为( A )
A. 一阶谓词
B. 原子公式
C. 二阶谓词
D. 全称量词 -
MGU是( A )
A. 最一般合一
B. 最一般替换
C. 最一般谓词Most General Unifier
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1997年5月，著名的"人机大战”，最终计算机以3.5比2.5的总比分将世界国际象棋棋王卡斯帕罗夫击败，这计算机被称为（ A )
A. 深蓝
B. IBM
C. 深思
D. 蓝天 -
下列不在人工智能系统的知识包含的4个要素中( D )
A. 事实
B. 规则
C. 控制和元知识
D. 关系 -
或图通常称为( D )
A. 框架网络
B. 语义图
C. 博亦图
D. 状态图 -
不属于人工智能的学派是( B )
A. 符号主义
B. 机会主义
C. 行为主义
D. 连接主义三大学派：符号主义， 行为主义，连接主义
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人工智能的含义最早由一位科学家于1950年提出，并且同时提出一个机器智能的测试模型，请问这个科学家是（ C ）
A. 明斯基
B. 扎德
C. 图灵
D. 冯.诺依曼 -
要想让机器具有智能，必须让机器具有知识。因此，在人工智能中有一个研究领域，主要研究计算机如何自动取知识和技能，实现自我完善，这门研究分支学科叫（ B )。
A. 专家系统
B. 机器学习
C. 神经网络
D. 模式识别
二、 填空题
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不确定性类型按性质分: ___ 随机性,模糊性,不完全性,不一致性 ___。
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在删除策略归结的过程中删除以下子句:含有__ 纯文字的子句 __， 含有 ___ 永真式的子句 ___， ___ 子句集中被别的子句类含的子句 __。
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对证据的可信度CF(A)、CF(A1)、CF(A2）之间，规定如下关系:
CF(~A) = __¬CF(A) __
CF(A1∧A2) = __ min{ CF(A1), CF(A2) } __
CF(A1 v A2) = ___ max{ CF(A1), CF(A2) } __ -
图:指由__ 节点 ___ 和 ___ 有向边 __ 组成的网络。按连接同一节点的各边的逻辑关系又可分为___或图 ___ 和 ____ 与或图 ____ 。
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合一算法：求非空有限具有相同谓词名的原子公式集的___ 最一般合一(MGU) ___
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产生式系统的推理过程中，从可触发规则中选择一个规则来执行，被执行的规则称为__被触发规则___
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P(B|A）表示在规则_ A->B __ 中，证据A为真的作用下，结论B为真的__概率__
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人工智能的远期目标是_ 制造智能机器 ___
近期目标是 __ 实现机器智能__
三、简答题
-
什么是产生式？产生式规则的语义是什么？
产生式规则的基本形式：P->Q 或者 IF P THEN Q
P是产生式的前提(前件),用于指出该产生式是否可用的条件
Q是一组结论或操作(后件),用于指出当前提P所指示的条件满足时，应该得出的结论或应该执行的操作
产生式规则的语义:如果前提P被满足，则可推出结论Q，或执行Q所规定的操作 -
谓词公式G通过8个步骤所得的子句集S，称为G的子句集。请写出这些步骤。
1 )消去蕴含式和等价式->,<->
2)缩小否定词的作用范围，直到其作用于原子公式:
3)适当改名，使量词间不含同名指导变元和约束变元。
4)消去存在量词(形成Skolem 标准型)
5)消去所有全称量词
6 )化成合取范式
7)适当改名， 使子句间无同名变元
8). 消去合取词入，用逗号代替，以子句为元素组成一个集合s留一个传送门
旨在为数千万中国开发者提供一个无缝且高效的云端环境，以支持学习、使用和贡献开源项目。
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