1、初始棋局:2010-2011學(xué)年第2學(xué)期考試試題(B)卷課程名稱人工智能任課教師簽名出題教師簽名審題教師簽名考試方式(閉)卷適用專業(yè)智能1,2考試時間(120)分鐘題號一二三四五六七總分得分評卷人填空(每小題5分共25分)1 .用謂詞邏輯表示知識所有的整數(shù)不是偶數(shù)就是奇數(shù)”,(定義謂詞：I(x):x是整數(shù)，E(x):x是偶數(shù)，O(x):x是奇數(shù));2 .用產(chǎn)生式表示知識雪是白的”;3 .用語義網(wǎng)絡(luò)表示知識鴕鳥是一種鳥”;4 .把下列謂詞公式化成子句集：(x)(y)(z)(P(x,y)-Q(x,y)VR(x,z)；5 .判斷下列子句集中哪些是不可滿足的：?PVQ,?Q,P,?P;三.計算題(第1

2、小題10分，其余每小題15分共55分)1 .用語義網(wǎng)絡(luò)法表示如下知識：如果學(xué)校組織大學(xué)生機(jī)器人競賽活動，那么李強(qiáng)就參加比賽。2 .用謂詞表示法求解農(nóng)夫、狼、山羊、白菜問題。農(nóng)夫、狼、山羊、白菜全部放在一條河的左岸，現(xiàn)在要把他們?nèi)克偷胶拥挠野度ィr(nóng)夫有一條船，過河時，除農(nóng)夫外船上至多能載狼、山羊、白菜中的一種。狼要吃山羊，山羊要吃白菜，除非農(nóng)夫在那里。似規(guī)劃出一個確保全部安全過河的計劃。請寫出所用謂詞的定義，并給出每個謂詞的功能及變量的個體域。3 .用謂詞邏輯的歸結(jié)原理求證：張是快樂的。假設(shè)：任何通過計算機(jī)考試并獲獎的人都是快樂的，任何肯學(xué)習(xí)或幸運的人都可以通過所有考試，張不肯學(xué)習(xí)但他是幸運的

3、，任何幸運的人都能獲獎。求證：張是快樂的。4 .自立估價函數(shù)，用A或A算法給出下圖的后發(fā)信息優(yōu)先搜索樹目標(biāo)棋局:二.名詞解釋(每小題5分共10分)問題歸約法機(jī)器學(xué)習(xí)四.簡述專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)(每小題10分，共10分)答案:即變換所得到的子問題的“或"與原問題P等價。鴕鳥丁品一加鳥/一、填空題（1-5題每題3分，共15分）1. （x）（I（x）一E（x）VO（x）2. （snow,color,white）或（雪，顏色，白）3.4.S=?P(x,y)VQ(x,y)VR(x,f(x,y)5.不可滿足，其歸結(jié)過程為1.基本思想當(dāng)一問題較復(fù)雜時，可通過分解或變換，將其轉(zhuǎn)化為一系列較簡單的子問題

4、，然后通過對這些子問題的求解來實現(xiàn)對原問題的求解。分解如果一個問題P可以歸約為一組子問題P1,P2,，P,并且只有當(dāng)所有子問題Pi都有解時原問題P才有解，任何一個子問題Pi無解都會導(dǎo)致原問題P無解，則稱此種歸約為問題的分解。即分解所得到的子問題的與”與原問題P等價。等價變換如果一個問題P可以歸約為一組子問題P1,P2,，P,并且子問題Pi中只要有一個有解則原問題P就有解，只有當(dāng)所有子問題Pi都無解時原問題P才無解，稱此種歸約為問題的等價變換，簡稱變換。2.學(xué)習(xí)是人類獲取知識的重要途徑和自然智能的重要標(biāo)志，機(jī)器學(xué)習(xí)則是機(jī)器獲取知識的重要途徑和人工智能的重要標(biāo)志。學(xué)習(xí)是一個有特定目的知識獲取和能力

5、增長過程，其內(nèi)在行為是獲得知識、積累經(jīng)驗、發(fā)現(xiàn)規(guī)律等，其外部表現(xiàn)是改進(jìn)性能、適應(yīng)環(huán)境、實現(xiàn)自我完善等。機(jī)器學(xué)習(xí)就是讓機(jī)器（計算機(jī)）來模擬和實現(xiàn)人類的學(xué)習(xí)功能。三.計算題1 .用語義網(wǎng)絡(luò)表示如下知識：如果學(xué)校組織大學(xué)生機(jī)器人競賽活動，那么李強(qiáng)就參加比賽”該蘊(yùn)含關(guān)系的語義網(wǎng)絡(luò)如下圖。其中，在前提條件中，機(jī)器人競賽的組織者是學(xué)校，參賽對象是學(xué)生操縱的機(jī)器人，而機(jī)器人只不過是一種智能機(jī)器。2 .解：（1）先定義描述狀態(tài)的謂詞要描述這個問題，需要能夠說明農(nóng)夫、狼、羊、白菜和船在什么位置，為簡化問題表示，取消船在河中行駛的狀態(tài)，只描述左岸和右岸的狀態(tài)。并且，由于左岸和右岸的狀態(tài)互補(bǔ)，因此可僅對左岸或右岸的

6、狀態(tài)做直接描述。本題選擇對左岸進(jìn)行直接描述的方法，即定義謂詞如下：AL（x）:x在左岸其中，x的個體域是農(nóng)夫，船，狼，羊，白菜。對應(yīng)地，？AL（x）表示x在右岸。問題的初始狀態(tài)：AL（農(nóng)夫），AL（船），AL（狼），AL（羊），AL（白菜），問題的目標(biāo)狀態(tài)：？AL（農(nóng)夫），？AL（船），？AL（狼），？AL（羊），？AL（白菜）（2）再定義描述操作的謂詞本題需要以下4個描述操作的謂詞：L-R:農(nóng)夫自己劃船從左岸到右岸L-R（x）:農(nóng)夫帶著x劃船從左岸到右岸R-L:農(nóng)夫自己劃船從右岸到左岸R-L（x）:農(nóng)夫帶著x劃船從右岸到左岸其中，x的個體域是狼，羊，白菜。對上述每個操作，都包括條件和動作兩部

7、分。它們對應(yīng)的條件和動作如下：L-R:農(nóng)夫劃船從左岸到右岸條件：AL（船），AL（農(nóng)夫），？AL（狼）V?AL（羊），？AL（羊）V?AL（白菜）動作：刪除表：AL（船），AL（農(nóng)夫）添加表：？AL（船），？AL（農(nóng)夫）L-R（狼）：農(nóng)夫帶著狼劃船從左岸到右岸條件：AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（狼），？AL（羊）動作：刪除表：AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（狼）添加表：？AL（船），？AL（農(nóng)夫），？AL（狼）L-R（羊）：農(nóng)夫;帶著:羊劃船從左岸到右岸條件：AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（羊），AL（狼），AL（白菜）或：AL（船）,AL（農(nóng)夫）,AL（羊）,?AL（狼）,?AL（白菜）動

8、作：刪除表：AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（羊）添加表：？AL（船），？AL（農(nóng)夫），？AL（羊）L-R（白菜）：農(nóng)夫帶著白菜劃船從左岸到右岸條件：AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（白菜），？AL（狼）動作：刪除表：AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（白菜）添加表：？AL（船），？AL（農(nóng)夫），？AL（白菜）R-L:農(nóng)夫劃船從右岸到左岸條件：？AL（船），？AL（農(nóng)夫），AL（狼）VAL（羊），AL（羊）VAL（白菜）或：？AL（船），？AL（農(nóng)夫），？AL（狼），？AL（白菜），AL（羊）動作：刪除表：？AL（船），？AL（農(nóng)夫）添加表：AL（船），AL（農(nóng)夫）R-L（羊）：農(nóng)夫帶著羊劃船從右岸到

9、左岸條件：？AL（船），？AL（農(nóng)夫），？AL（羊），？AL（狼），？AL（羊），AL（白菜）動作：刪除表：？AL（船），？AL（農(nóng)夫），？AL（羊）添加表：AL（船），AL（農(nóng)夫），AL（羊）（3）問題求解過程AL（農(nóng)夫W船"L-m羊）+AL（狷W.AL（狼”AL（白菜州-AL（農(nóng)匚R-L,AL（農(nóng)夫”AL（船戶AU狼AL-跳相）u>AL（白菜卜，-AL（農(nóng)R-L（羊）夫A=O，AL（船齊FL（狼中AH羊AAL白菜”1夫ArAL（船2皿白菜卜-AL年W皿農(nóng)夫AAL船"L救子AL（羊A-AL（農(nóng)K-L本AL（農(nóng)夫AAL（船卜L或羊W-AL（農(nóng)夫A卓此十六AL（白菜NM

10、L（狼3一夫*加船）+rAL（白AL（羊A3日菜wMU船A、AL（羊齊3白3.假設(shè)：任何通過計算機(jī)考試并獲獎的人都是快樂的，任何肯學(xué)習(xí)或幸運的人都可以通過所有考試，張不肯學(xué)習(xí)但他是幸運的，任何幸運的人都能獲獎。求證：張是快樂的。解：先定義謂詞：Pass（x,y）x可以通過y考試，Win（x,prize）x能獲得獎勵，Study（x）x肯學(xué)習(xí)，Happy（x）x是快樂的，Lucky（x）x是幸運的再將問題用謂詞表示如下：'任何通過計算機(jī)考試并獎的人都是快樂的"；（?x）（Pass（x,computer）AWin（x,prize）一Happy（x）任何肯學(xué)習(xí)或幸運的人都可以通過所

11、有考試”；（？x）（?y）（Study（x）VLucky（x）一Pass（x,y）;弓長不肯學(xué)習(xí)但他是幸運白T;Study（zhang）ALucky（zhang）;'任何幸運的人都能獲獎”；（？x）（Lucky（x）一Win（x,prize）結(jié)論“張是快樂的”的否定；Happy（zhang）將上述謂詞公式轉(zhuǎn)化為子句集如下：（1）Pass（x,computer）VWin（x,prize）VHappy（x）;（2）Study（y）VPass（y,z）;（3）Lucky（u）VPass（u,v）;（4）Study（zhang）;（5）Lucky（zhang）;（6）Lucky（w）VWin（w,prize）;（7）Happy（zhang）（結(jié)論的否定）4.八數(shù)碼難題。設(shè)問題的初始狀態(tài)S和目標(biāo)狀態(tài)S如圖所示，請用全局擇優(yōu)搜索解決該問題。解：該問題的全局擇優(yōu)搜索樹如下圖所示。在該圖中，每個節(jié)點旁邊的數(shù)字是該節(jié)點的估價函數(shù)值。例如，對節(jié)點S2,其估價函數(shù)值的