1、一、填空題(每空2分，共30分)1、人工智能是計算機(jī)科學(xué)中涉及研究、設(shè)計和應(yīng)用智能機(jī)器的一個分支，它的近期主要目標(biāo)在于研究用機(jī)器來 模仿和執(zhí)行人腦的某些智力功能，并開發(fā)相關(guān)理論和技術(shù)。2、 知識表示方法有狀態(tài)空間表示法、謂詞邏輯表示法、語義網(wǎng)絡(luò)表示法、問題歸約表示法 、_框架表示法、過程表示法 等。3、所謂兀知識，是指使用知識的知識。4、一般而言， 知識 是人們在改誥客觀世界的實踐中積累起來的認(rèn)識和經(jīng)驗的總和。5、基于規(guī)則的演繹推理可分為正向演繹推理、反向演繹推理和正反向混合演繹推理。6、不確定性推理是指建立在不確定性_知識和證據(jù)基礎(chǔ)上的推理。二、簡答題(每題8分，共24分)1、簡述數(shù)據(jù)、信息

2、和知識之間的聯(lián)系和區(qū)別。首先，數(shù)據(jù)和信息是密切相關(guān)的。數(shù)據(jù)是記錄信息的符號，是信息的載體和表示；信息是對數(shù)據(jù)的解釋，是數(shù) 據(jù)在特定場合下的具體含義。即相同數(shù)據(jù)在不同場合可以表示不同信息。同樣，相同的信息也可以用不同的數(shù)據(jù)表 示。其次，信息和知識之間也關(guān)系密切，只有把有關(guān)的信息關(guān)聯(lián)到一塊加以使用，才能成為知識。綜上所述，數(shù)據(jù)、信息和知識是3個層面上的概念：數(shù)據(jù)經(jīng)過加工處理成為信息，把有關(guān)信息關(guān)聯(lián)到一塊就構(gòu) 成知識。2、魯賓遜歸結(jié)原理的基本思想是什么？解：基本思想：首先把欲證明問題的結(jié)論否定，并加入子句集，得到一個擴(kuò)充的子句舞。然后設(shè)法檢查子句集S 是否含有空子句，若含有空子句，則表明S是不可滿足

3、的；若不含有空子句，則繼續(xù)使用歸結(jié)法，在子句集中選 擇合適的子句進(jìn)行歸結(jié)，直至導(dǎo)出空子句或不能繼續(xù)歸結(jié)為止。3、簡述狀態(tài)空間法的基本思想。狀態(tài)空間的三要素分別是：狀態(tài)、操作、目標(biāo)。狀態(tài)空間法的基本思想是：問題是狀態(tài)空間法處理的對象，是狀態(tài)空間中的點。狀態(tài)空間中不同的點具有不同的 狀態(tài)，表現(xiàn)了問題的不同狀態(tài)。原始問題對應(yīng)的狀態(tài)點即初始狀態(tài)，而問題的解所對應(yīng)的狀態(tài)點即目標(biāo)狀態(tài)。應(yīng)用 可行操作將初始狀態(tài)轉(zhuǎn)移至目標(biāo)狀態(tài)的過程就是問題求解的過程。如果問題存在解，則狀態(tài)空間中一定存在一條由 初始狀態(tài)至目標(biāo)狀態(tài)的軌跡，使初始狀態(tài)在可行操作的作用下運(yùn)動至目標(biāo)狀態(tài)。三、請用一階謂詞邏輯表達(dá)下面的知識。(11分)

4、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。(5分)解：定義謂詞如下，MAN(x)： x是人LIKEo)= x 喜歡 y謂詞公式表示如下(3)A4Ar(x) LIKE(xil tneihuay)- LIKEyJuhua)A(3z)AiV(z) t (LIKEz7 neihua A LIKE(z, j泌)2、張曉輝是一名計算機(jī)系的學(xué)生，但他不喜歡編程序。(6分)解：定義謂詞：Computer(x):表示x是計算機(jī)系的學(xué)生Like(x,y): x 喜歡 y定義常量：zhangxiaohui表示張曉輝Program:表示編程序。則一階謂詞邏輯是：Computer(zhangxia

5、ohui)A 1 Like(zhangxiaohui,Program)四、請把下列命題用一個語義網(wǎng)絡(luò)表示出來：(15分)樹和草都是植物；樹和草都有葉和根；水草是草，且生長在水中；果樹是樹，且會結(jié)果；五、用魯賓遜原理解決“快樂學(xué)生”問題。(20分)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(yùn)的人都可以通過所有的考試，張不肯學(xué)習(xí)但他是 幸運(yùn)的，任何幸運(yùn)的人都能獲獎。求證：張是快樂的。證明、先將問題用謂詞表示如下、R1： “任何通過計算機(jī)考試并獲獎的人都是快樂的”(fx)(Pass(x, computer)n Win(x,prize) Happy(x)R2: “任何肯學(xué)習(xí)或幸運(yùn)的人

6、都可以通過所有考試”(Vx) (Vy) (Study(X)v Lucky(x) Pass(xty)R3: “張不肯學(xué)習(xí)但他是幸運(yùn)的”-Study(zhang) a Lucky(zhang)R4: “任何幸運(yùn)的人都能獲獎”(/x)(Lucky 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)化為子句集并進(jìn)行歸結(jié)如下，首先將每一個表示邏輯條件的謂詞子句轉(zhuǎn)換為子句集可以接受的Skolem標(biāo)準(zhǔn)形己由R1可得，-Pass(x,computer)/ -Win(x,prize) v Happy(x)由R2可得-Study(y) v Pass (y,z)-Lucky(

7、u)/ Pass(u, v)由R3可得 Study(zhang)Lucky(zhang)由R4可得-Lucky(yv) v Win(yv,prize) 由結(jié)論可得-Happy(zhcmg)此為結(jié)論的M定 根據(jù)以上7條子句，歸結(jié)如下,Pass(w, computer) v Happy(w) v Lucky(w) (1)(6)歸結(jié)-Pass(zhang, computer) / -Lucky(zhang)(8)(7)歸結(jié)-Pass(zhang, computer)(9)(5)歸結(jié)-Lucky(zhcg)(10)(3)歸結(jié)NILD(11) (5)歸結(jié)原題得證。其歸結(jié)反演樹如圖：一、填空題(每空2分，

8、共30分)1、人工智能是計算機(jī)科學(xué)中涉及研究、設(shè)計和應(yīng)用智能機(jī)器的一個分支，它的近期主要目標(biāo)在于研究用機(jī)器來 模仿和執(zhí)行人腦的某些智力功能，并開發(fā)相關(guān)理論和技術(shù)。2、 知識表示方法有狀態(tài)空間表示法、謂詞邏輯表示法、語義網(wǎng)絡(luò)表示法、 問題歸約表示法 、_框 架表示法、 過程表示法等。3、所謂兀知識，是指使用知識的知識。4、 在語義網(wǎng)絡(luò)中，弧所表示的各種關(guān)系可以歸納為類屬關(guān)系、 包含關(guān)系、 整部關(guān)系、 屬性關(guān)系 和 時 序關(guān)系等。5、基于規(guī)則的演繹推理可分為 正向演繹推理、 反向演繹推理 和正反向混合演繹推理。二、簡答題(每題8分，共24分)1、簡述數(shù)據(jù)、信息和知識之間的聯(lián)系和區(qū)別。首先，數(shù)據(jù)和信

9、息是密切相關(guān)的。數(shù)據(jù)是記錄信息的符號，是信息的載體和表示；信息是對數(shù)據(jù)的解釋，是數(shù) 據(jù)在特定場合下的具體含義。即相同數(shù)據(jù)在不同場合可以表示不同信息。同樣，相同的信息也可以用不同的數(shù)據(jù)表 示。其次，信息和知識之間也關(guān)系密切，只有把有關(guān)的信息關(guān)聯(lián)到一塊加以使用，才能成為知識。綜上所述，數(shù)據(jù)、信息和知識是3個層面上的概念：數(shù)據(jù)經(jīng)過加工處理成為信息，把有關(guān)信息關(guān)聯(lián)到一塊就構(gòu) 成知識。2、魯賓遜歸結(jié)原理的基本思想是什么？解：基本思想：首先把欲證明問題的結(jié)論否定，并加入子句集，得到一個擴(kuò)充的子句舞。然后設(shè)法檢查子句集S 是否含有空子句，若含有空子句，則表明S是不可滿足的；若不含有空子句，則繼續(xù)使用歸結(jié)法，

10、在子句集中選 擇合適的子句進(jìn)行歸結(jié)，直至導(dǎo)出空子句或不能繼續(xù)歸結(jié)為止。3、創(chuàng)立一個描述“大學(xué)教師”的框架。解：框架創(chuàng)建如下：框架名一大學(xué)教師槽名一-職業(yè)：教師槽名一-學(xué)位：(學(xué)士，碩士，博士)槽名一-專業(yè)：學(xué)科專業(yè)槽名一-職稱：(助教，講師，副教授，教授)槽名一-外語：側(cè)面名一一語種：(英，法，日，俄)默認(rèn)值：英側(cè)面名一一水平：(優(yōu)，良，中，差) 默認(rèn)值：良三、請用一階謂詞邏輯表達(dá)下面的知識。(11分)1、西安市的夏天既干燥又炎熱。(5分)解：定義謂詞如下：SUMMER(x)： x處于夏天DRY(x)： x很干燥HOT(x)： x彳艮炎熱謂詞公式表示如下：SUMMER(xi an) T DRY

11、(x/ an) a HOTxian)2、張曉輝是一名計算機(jī)系的學(xué)生，但他不喜歡編程序。(6分)解：定義謂詞：Computer(x):表示x是計算機(jī)系的學(xué)生Like(x,y): x 喜歡 y定義常量：zhangxiaohui表示張曉輝Program:表示編程序。則一階謂詞邏輯是：Computer(zhangxiaohui)A 1 Like(zhangxiaohui,Program)四、請把下列命題用一個語義網(wǎng)絡(luò)表示出來：（15分）（1）樹和草都是植物；（2）樹和草都有葉和根；（3）水草是草，且生長在水中；（4）果樹是樹，且會結(jié)果；（5）蘋果樹是果樹中的一種，它會結(jié)蘋果。解：蘋果樹五、用魯賓遜原理

12、解決“激動人心的生活”問題。（20分）假設(shè)：所有不貧窮并且聰明的人都是快樂的。那些看書的人是聰明的。李明能看書且不貧窮?？鞓返娜诉^著激動人心的生活。求證：李明過著激動人心的生活。解：先將問題用謂詞表示如下：“所有不貧窮并且聰明的人都是快樂的”物）（ 海卜 / （叨T他彩）“那些看書的人是聰明的”（勺）（知/7阮#“李明能看書且不貧窮”A 膈以?總勺）“快樂的人過著激動人心的生活”目標(biāo)“李明過著激動人心的生活”的否定將上述謂詞公式轉(zhuǎn)化為子句集如下：q），部 VV叔）C2） r Rev/（j） V Qf）（i）也J （ li局?）（4） r Ptr （）f矽 r H唧V（s）（）7（Z/Wy）1、

13、簡述人工智能的概念(從學(xué)科和能力兩個方面)。答案：至今人工智能尚無統(tǒng)一的定義。人工智能(學(xué)科)是計算機(jī)科學(xué)中涉及研究、設(shè)計和應(yīng)用智能機(jī)器的一個分支，它的近期主要目標(biāo)在于研究用機(jī)器來模 仿和執(zhí)行人腦的某些智力功能，并開發(fā)相關(guān)理論和技術(shù)。人工智能(能力)是智能機(jī)器所執(zhí)行的通常與人類智能有關(guān)的智能行為，這些智能行為涉及學(xué)習(xí)、感知、思考、理解、 識別、判斷、推理、證明、通信、設(shè)計、規(guī)劃、行動和問題求解等活動。2、人工智能領(lǐng)域的2個經(jīng)典實驗，“圖靈測試”和“中文屋子”。答案：圖靈測試：1950年，圖靈在一篇題為“計算機(jī)和智力”的論文中，提出了著名的“圖靈測試”，以測試一個計算機(jī)系統(tǒng) 是否具有智能。測試人

14、在與被測試者(一個人和一臺機(jī)器)隔開的情況下，通過一些裝置(如鍵盤)向被測試者隨意 提問。問過一些問題后，如果測試人不能確認(rèn)被測試者30%的答復(fù)哪個是人、哪個是機(jī)器的回答，那么這臺機(jī)器就通 過了測試，并被認(rèn)為具有人類智能。中文屋子：1980年，哲學(xué)家西爾勒提出了名為“中文屋子”的假想實驗，模擬圖靈測試。主要說明某臺計算機(jī)即使通過 了圖靈測試，能正確的回答問題，它對問題仍然沒有任何理解，因此不具備真正的智能。羅杰施安克編寫了一個故 事理解程序。西爾勒(扮演計算機(jī)中的CPU)來執(zhí)行這個程序。西爾勒在一個封閉的房子里，有輸入和輸出縫隙與外 部相通。輸入的是中文問題，而他對中文一竅不通。房子內(nèi)有一本英

15、語的指令手冊(相當(dāng)于程序)，從中可以找到 相應(yīng)的規(guī)則。他按照規(guī)則辦事，把作為答案的中文符號寫在紙(相當(dāng)于存儲器)上，并輸出到屋子外面。這樣，看 起來他能處理輸入的中文問題，并給出正確答案(如同一臺計算機(jī)通過了圖靈測試)。但是，他對那些問題毫無理 解，不理解其中的任何一個詞！3、人工智能的3大學(xué)派，以及各學(xué)派的認(rèn)知觀。答案：符號主義，又稱邏輯主義。符號主義認(rèn)為人工智能源于數(shù)理邏輯。連接主義，又稱仿生學(xué)派。連接主義認(rèn)為人工智能源于仿生學(xué)，特別是人腦模型的研究。行為主義，認(rèn)為人工智能源于控制論。4、人工智能的研究意義及研究內(nèi)容。答案：研究意義：計算機(jī)是到目前為止最有效的信息處理工具，但是計算機(jī)系統(tǒng)的

16、智能卻相當(dāng)?shù)拖?。研究人工智能也是?dāng)前信息 化社會的迫切要求。智能化也是自動化發(fā)展的必然趨勢。自動化發(fā)展到一定水平，再向前發(fā)展就必然是智能化。另 夕卜，研究人工智能，對探索人類自身智能的奧秘也可提供有益幫助。5、人工智能的研究內(nèi)容。答案：研究內(nèi)容：人工智能的知識領(lǐng)域浩繁，很難面面俱到，但是各個領(lǐng)域的思想和方法上有許多可以互相借鑒的地方。從基礎(chǔ) 理論的角度出發(fā)其研究基本內(nèi)容包括：啟發(fā)式搜索理論各種推理方法知識的模型化和表示方法人工智能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及語言機(jī)器學(xué)習(xí)6、請用一階謂詞邏輯表達(dá)下面的知識。他每天下午都去打籃球。解：定義謂詞如下：TIME(x)： x是下午PLAY(x,y): x 去打 y謂詞公式

17、表示如下：(Vx)TIME(x) T PLAY(he,basketball)并不是每一個人都喜歡吃臭豆腐。解：定義謂詞如下：MAN(x): x 是人LIKE(x,y)： x 喜歡吃 y謂詞公式表示如下：(Vx)MAN(x) T LIKE(x, choudoufu)喜歡讀三國演義的人必讀水滸。解：定義謂詞如下：MAN(x): x 是人LIKE(x,y): x 喜歡讀 y謂詞公式表示如下：(Vx)MAN(x) a LIKE(x, sanguo) T LIKE(x, shuihu)欲窮千里目，更上一層樓。解：定義謂詞如下：MAN(x): x 是人EYE(x): x欲窮千里目UP(x): x更上一層樓

18、謂詞公式表示如下：(Vx)MAN(x) a EYE(x) T UP(x)7、創(chuàng)立一個描述“大學(xué)教師”的框架。解：框架創(chuàng)建如下：框架名-一大學(xué)教師槽名一-職業(yè)：教師槽名一-學(xué)位：(學(xué)士，碩士，博士)槽名一-專業(yè)：學(xué)科專業(yè)槽名一-職稱：(助教，講師，副教授，教授)槽名一-外語：側(cè)面名一一語種：(英，法，日，俄)默認(rèn)值：英側(cè)面名一一水平：(優(yōu)，良，中，差)默認(rèn)值：良8、數(shù)據(jù)、信息和知識之間的聯(lián)系和區(qū)別：首先，數(shù)據(jù)和信息是密切相關(guān)的。數(shù)據(jù)是記錄信息的符號，是信息的載體和表示；信息是對數(shù)據(jù)的解釋，是數(shù)據(jù)在特 定場合下的具體含義。即相同數(shù)據(jù)在不同場合可以表示不同信息。其次，信息和知識之間也關(guān)系密切，只有把

19、有關(guān)的信息關(guān)聯(lián)到一塊加以使用，才能成為知識。數(shù)據(jù)經(jīng)過加工處理成為信息，把有關(guān)信息關(guān)聯(lián)到一塊就構(gòu)成知識。9、什么是演繹推理演繹推理是一種由一般到個別的推理方法，其核心是三段論，由一個大前提、一個小前提和一個結(jié)論這三部分組成 的。其邏輯式為：大前提是已知的一般忒知識或推理弟程得到的判標(biāo)；C)小前提是關(guān)于某種具體情況或某個具體實例的判斷;結(jié)論是由大前提推出的，并且適合于小前提的判斷。10、什么是歸納推理歸納推理是一種由個別到一般的推理方法。歸納推理的基本思想是：先從已知事實中猜測出一個結(jié)論，然后對這個結(jié)論的正確性加以驗證。例如常用的數(shù)學(xué)歸 納法。歸納推理按照推理所使用的方法可分為枚舉歸納推理、類比歸

20、納推理、默認(rèn)推理等。11、逆向系統(tǒng)的演繹過程設(shè)有如下事實：F1: DOG (FIDO)F2:BARKS(FIDO)F 3: WAGS - TAIL( FIDO)F4: MEOWS(MYRTLE)FIDO 是 -只狗FIDO 不叫FIDO擺尾巴MYRTLE瞄瞄叫規(guī)則如下：R的 WAGS - TAIL(x1) T FRIENDLY(x)擺尾巴的狗是友好的友好且不叫的是不令對方害，HR2: FRIENDLY(x2)BARKS (x2) TAFRAID(y2, x2)狗是動物R3: DOGS) t/VZM4L(K3)貓是動物R4 CAT ANIMAL(x唯I 嘀叫的是貓 R5 : MEOWSxi) T

21、 CAT(x5)問題是：是否存在一只貓和只狗，使這只貓不怕這只狗？ 即目標(biāo)公式：A t?G(y)A AFRAIDx, yj)解:解該問題的過程如圖:CAT(x),DOG (y)AFRAID (x, y)FIDO/yy/x2CAT(x5)DOG(FIDO)AFKAID(y2, x2),x/x5MEOWS (x)EARKS(y)R21MYRTLE AclFIDO/y)MEOWS(MYRTLE)BAKKS (FIDO)WAGS-TAIL(y)FRIENDLY(xl)FRIENDLY (y )1 lly/xlDOG (y)FIDO/yFIDO/y)WAGS-TAIL (FIDO)DOG (FIDO)上

22、圖表示出這個問題的一致解圖。圖中端節(jié)點是事實節(jié)點，用規(guī)則編號Rl、R2和R5等來標(biāo)記所應(yīng)用的規(guī)則。此解圖中有八條匹配弧，每條匹配弧上都有一個 置換。這些置換為x/x5, MYRTLE/x, FIDO/y T x/y2,y/x2 (FIDO/y, y/xl, FIDO/y , (FIDO/y , (FIDO/y重復(fù)使用四 次)。由上圖可見,終止在事實節(jié)點前的置換為MYRTLE/x和 (FIDO/yo得到解答語句：(它表示有一只名叫MYRTLE的貓和一 只名叫FID。的狗，這只貓不怕那只狗。)CAT(MYHTLE) a DOG(FIDO)a AFRAIDfMYRTLE , FIDO)12、將下面的

23、謂詞公式化簡成子句集。1(曲)(華 P)T Q 的)(敬州)R(fpj)(V矽(5勺)pnrjp 1/ (9)C&y)f解 必)(勺)pcy) V(/g,j)/ Rg,y)(W (翊 xpgp V(3j)(僅 mpAREp)(S) (Gj) p(X，J) /(&g2)A 炒 s2)S)Cj)(*)(ps，y) iz (&化 A R S，)ps, 扣）V 位 S,芽逐），于 E） V/ Q 8 目 8） 寸寸）v寸X）廣檢“/ “R以*）13、將下面的謂詞公式化簡成子句集。例：將下列謂詞公式化成子句集。M)P(x)v 0對T m)S3 y) A e(x)D A (Vx)P(x) V 5(x)解：

24、轉(zhuǎn)換過程遵照上述9個步驟.(1)(由)卜 P(x)v e(x) v 應(yīng))陽 y) A 四) a(Vx)P(x)v B(x) Q) (Vx)(P(x) a 0(x) v (3j)5(x? y) a g(x) a (V)P(x)v B(x)(Vx)(P(x) a 0(x)v (3/)5(x, y) a 0(x) a (VW)P(w) v 8(砌(Vx)(P(x) a 0(x) v 5U /(x) a 0(x) a (Vw)P(w) v B(w) (VxXVw)(P(x) A 2(x) V 5(X, /(X) A 0(X)A P(W) v 咐) (6)(VxXVw)P(x) V S0 /(x) A

25、Q(x) A POO V 映)P(X)V S(xf /(x)l A 0(x) A P(W)V (w)子句集為：P(x)v(xs/(x)Q(x)P(w) v B(w)子句變量標(biāo)準(zhǔn)化后，最終的子句集為：P(x)v(y(x,/(x)P(w) V B(w)14、簡述Robinson （魯賓遜）歸結(jié)原理。基本思想：首先把欲證明問題的結(jié)論否定，并加入子句集，得到一個擴(kuò)充的子句集S。然后設(shè)法檢查子句集S是否含有空子 句，若含有空子句，則表明S是不可滿足的；若不含有空子句，則繼續(xù)使用歸結(jié)法，在子句集中選擇合適的子句進(jìn)行歸 結(jié)，直至導(dǎo)出空子句或不能繼續(xù)歸結(jié)為止。分為命題邏輯歸結(jié)原理和謂詞邏輯歸結(jié)原理。15、利用

26、歸結(jié)推理進(jìn)行定理證明勺g 襁D . E (嗎(a?)GJ)(C叩 AD3，J)氏（北）3） T0。）（）（Amy f r 3（） * G野標(biāo)牌拌綏。-7（WEC3）T C）Ctj） （4，-國把汗化村勺剝壽利,Ir O；Vr 心 v e )u) ”3/)cgE v D (、扣), 0)hf) A )貧f特為(i)f7； 7 夜 5)G） 如少抄F小心掙包由（匚博由洛化才於廿功. 居滬啊*加糖邳弋常g=gj(3) fi/lL .昏（r）帝（7）貝務(wù),牛6 =汴/仆歸結(jié)樹16、設(shè)有一組知識：r1：IFE1THENHCF(H,E1)=0.8r2：IFE2THENHCF(H,E2)=0.6r3：IFE

27、3THENHCF(H,E3)=-0.5r4：IFE4 A (E5 VE6)THEN E1 CF(E1,E4A (E5VE6)=0.7r5： IF E7AE8 THEN E3 CF(E3, E7AE8)=0.9已知 CF(E2)=0.8, CF(E4)=0.5, CF(E5)=0.6, CF(E6)=0.7, CF(E7)=0.6, CF(E8)=0.9，求 CF(H)=?解：由己知知識建立的規(guī)則樹如圖：第一步求CFj (H)：根據(jù)規(guī)則2有：CF (i) = 0_7 x max0,CF(Ei) a (屈 v 晶)=0.7x max(0,min0_5,maxCF(晶)=0.7 x max0, min(0.5,max(0.6,0_7 = 0.35根據(jù)