第2章-知識(shí)表示方法部分習(xí)題及答案第2章-知識(shí)表示方法部分習(xí)題及答案第2章-知識(shí)表示方法部分習(xí)題及答案xxx公司第2章-知識(shí)表示方法部分習(xí)題及答案文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度知識(shí)表示方法部分設(shè)有如下語(yǔ)句，請(qǐng)用相應(yīng)的謂詞公式分別把他們表示出來(lái)：(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(gè)體域是{梅花，菊花}。將知識(shí)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(shí)用謂詞表示為：(x)(y)(A(y)→B(x)∧P(x))(3)新型計(jì)算機(jī)速度又快，存儲(chǔ)容量又大。解：定義謂詞NC(x)：x是新型計(jì)算機(jī)F(x)：x速度快B(x)：x容量大將知識(shí)用謂詞表示為：(x)(NC(x)→F(x)∧B(x))(4)不是每個(gè)計(jì)算機(jī)系的學(xué)生都喜歡在計(jì)算機(jī)上編程序。解：定義謂詞S(x)：x是計(jì)算機(jī)系學(xué)生L(x,pragramming)：x喜歡編程序U(x,computer)：x使用計(jì)算機(jī)將知識(shí)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(jì)算機(jī)。解：定義謂詞P(x)：x是人L(x,y)：x喜歡y將知識(shí)用謂詞表示為：(x)(P(x)∧L(x,pragramming)→L(x,computer))用謂詞表示法求解機(jī)器人摞積木問(wèn)題。設(shè)機(jī)器人有一只機(jī)械手，要處理的世界有一張桌子，桌上可堆放若干相同的方積木塊。機(jī)械手有4個(gè)操作積木的典型動(dòng)作：從桌上揀起一塊積木；將手中的積木放到桌之上；在積木上再摞上一塊積木；從積木上面揀起一塊積木。積木世界的布局如下圖所示。AABCCACABB圖機(jī)器人摞積木問(wèn)題解：(1)先定義描述狀態(tài)的謂詞CLEAR(x)：積木x上面是空的。ON(x,y)：積木x在積木y的上面。ONTABLE(x)：積木x在桌子上。HOLDING(x)：機(jī)械手抓住x。HANDEMPTY：機(jī)械手是空的。其中，x和y的個(gè)體域都是{A,B,C}。問(wèn)題的初始狀態(tài)是：ONTABLE(A)ONTABLE(B)ON(C,A)CLEAR(B)CLEAR(C)HANDEMPTY問(wèn)題的目標(biāo)狀態(tài)是：ONTABLE(C)ON(B,C)ON(A,B)CLEAR(A)HANDEMPTY(2)再定義描述操作的謂詞在本問(wèn)題中，機(jī)械手的操作需要定義以下4個(gè)謂詞：Pickup(x)：從桌面上揀起一塊積木x。Putdown(x)：將手中的積木放到桌面上。Stack(x,y)：在積木x上面再摞上一塊積木y。Upstack(x,y)：從積木x上面揀起一塊積木y。其中，每一個(gè)操作都可分為條件和動(dòng)作兩部分，具體描述如下：Pickup(x)條件：ONTABLE(x)，HANDEMPTY，CLEAR(x)動(dòng)作：刪除表：ONTABLE(x)，HANDEMPTY添加表：HANDEMPTY(x)Putdown(x)條件：HANDEMPTY(x)動(dòng)作：刪除表：HANDEMPTY(x)添加表：ONTABLE(x)，CLEAR(x)，HANDEMPTYStack(x,y)條件：HANDEMPTY(x)，CLEAR(y)動(dòng)作：刪除表：HANDEMPTY(x)，CLEAR(y)添加表：HANDEMPTY，ON(x,y)，CLEAR(x)Upstack(x,y)條件：HANDEMPTY，CLEAR(y)，ON(y,x)動(dòng)作：刪除表：HANDEMPTY，ON(y,x)添加表：HOLDING(y)，CLEAR(x)(3)問(wèn)題求解過(guò)程利用上述謂詞和操作，其求解過(guò)程為：ONTABLE(A)ONTABLE(B)ONTABLE(ONTABLE(A)ONTABLE(B)ONTABLE(C)CLEAR(A)CLEAR(B)CLEAR(C)HANDEMPTYONTABLE(A)ONTABLE(B)ON(C,A)CLEAR(B)CLEAR(C)HANDEMPTYONTABLE(A)ONTABLE(B)HOLDING(C)CLEAR(A)CLEAR(B)CLEAR(C)Upstack(AUpstack(A,C)Putdown(C)Pickup(Pickup(B)ONTABLE(A)ONTABLE(ONTABLE(A)ONTABLE(C)ON(B,C)CLEAR(A)CLEAR(B)HANDEMPTYONTABLE(A)ONTABLE(C)HOLDING(B)CLEAR(A)CLEAR(B)CLEAR(C)ONTABLE(CONTABLE(C)ON(B,C)ON(A,B)CLEAR(A)HANDEMPTONTABLE(C)ON(B,C)CLEAR(A)CLEAR(B)HOLDING(A)Stack(B,Stack(B,A)Stack(C,B)Pickup(A)用謂詞表示法求解農(nóng)夫、狼、山羊、白菜問(wèn)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?，農(nóng)夫有一條船，過(guò)河時(shí)，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(gè)確保全部安全過(guò)河的計(jì)劃。請(qǐng)寫(xiě)出所用謂詞的定義，并給出每個(gè)謂詞的功能及變量的個(gè)體域。解：(1)先定義描述狀態(tài)的謂詞要描述這個(gè)問(wèn)題，需要能夠說(shuō)明農(nóng)夫、狼、羊、白菜和船在什么位置，為簡(jiǎn)化問(wèn)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(duì)左岸或右岸的狀態(tài)做直接描述。本題選擇對(duì)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(gè)體域是{農(nóng)夫，船，狼，羊，白菜}。對(duì)應(yīng)地，?AL(x)表示x在右岸。問(wèn)題的初始狀態(tài)：AL(農(nóng)夫)AL(船)AL(狼)AL(羊)AL(白菜)問(wèn)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(gè)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(gè)體域是{狼，羊，白菜}。對(duì)上述每個(gè)操作，都包括條件和動(dòng)作兩部分。它們對(duì)應(yīng)的條件和動(dòng)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)∨?AL(羊)，?AL(羊)∨?AL(白菜)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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)∨AL(羊)，AL(羊)∨AL(白菜)或：?AL(船)，?AL(農(nóng)夫)，?AL(狼)，?AL(白菜)，AL(羊)動(dòng)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左岸條件：?AL(船)，?AL(農(nóng)夫)，?AL(羊)，?AL(狼)，?AL(羊)，AL(白菜)動(dòng)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(wèn)題求解過(guò)程AL(白菜)?AL(農(nóng)夫)?AL(白菜)?AL(農(nóng)夫)?AL(船)?AL(狼)?AL(羊)AL(農(nóng)夫)AL(船)AL(狼)AL(白菜)?AL(羊)AL(狼)AL(白菜)?AL(農(nóng)夫)?AL(船)?AL(羊)R-LR-L(羊)L-R(狼)L-R(羊)AL(船)R-LR-L(羊)L-R(狼)L-R(羊)AL(狼)AL(羊)AL(白菜)AL(農(nóng)夫)AL(船)AL(羊)AL(農(nóng)夫)AL(船)AL(羊)AL(白菜)?AL(狼)AL(農(nóng)夫)AL(船)AL(羊)?AL(白菜)?AL(狼)AL(羊)?AL(農(nóng)夫)?AL(船)?AL(白菜)?AL(狼)L-R(羊)?AL(農(nóng)夫)?L-R(羊)?AL(農(nóng)夫)?AL(船)?AL(羊)?AL(白菜)?AL(狼)R-LL-R(白菜)用謂詞表示法求解修道士和野人問(wèn)題。在河的北岸有三個(gè)修道士、三個(gè)野人和一條船，修道士們想用這條船將所有的人都運(yùn)過(guò)河去，但要受到以下條件限制：(1)修道士和野人都會(huì)劃船，但船一次只能裝運(yùn)兩個(gè)人。(2)在任何岸邊，野人數(shù)不能超過(guò)修道士，否則修道士會(huì)被野人吃掉。假定野人愿意服從任何一種過(guò)河安排，請(qǐng)規(guī)劃出一種確保修道士安全的過(guò)河方案。要求寫(xiě)出所用謂詞的定義、功能及變量的個(gè)體域。解：（1）定義謂詞先定義修道士和野人人數(shù)關(guān)系的謂詞：G(x,y,S)：在狀態(tài)S下x大于yGE(x,y,S)：在狀態(tài)S下x大于或等于y其中，x,y分別代表修道士人數(shù)和野人數(shù)，他們的個(gè)體域均為{0,1,2,3}。再定義船所在岸的謂詞和修道士不在該岸上的謂詞：Boat(z,S)：狀態(tài)S下船在z岸EZ(x,S)：狀態(tài)S下x等于0，即修道士不在該岸上其中，z的個(gè)體域是{L,R}，L表示左岸，R表示右岸。再定義安全性謂詞：Safety(z,x,y,S)≡(G(x,0,S)∧GE(x,y,S))∨(EZ(x,S))其中，z,x,y的含義同上。該謂詞的含義是：狀態(tài)S下，在z岸，保證修道士安全，當(dāng)且僅當(dāng)修道士不在該岸上，或者修道士在該岸上，但人數(shù)超過(guò)野人數(shù)。該謂詞同時(shí)也描述了相應(yīng)的狀態(tài)。再定義描述過(guò)河方案的謂詞：L-R(x,x1,y,y1,S)：x1個(gè)修道士和y1個(gè)野人渡船從河的左岸到河的右岸條件：Safety(L,x-x1,y-y1,S’)∧Safety(R,3-x+x1,3-y+y1,S’)∧Boat(L,S)動(dòng)作：Safety(L,x-x1,y-y1,S’)∧Safety(R,3-x+x1,3-y+y1,S’)∧Boat(R,S’)R-L(x,x1,y,y1,S)：x2個(gè)修道士和y2個(gè)野人渡船從河的左岸到河的右岸條件：Safety(R,3-x-x2,3-y-y2,S’)∧Safety(L,x+x2,y+y2,S’)∧Boat(R,S)動(dòng)作：Safety(R,3-x-x2,3-y-y2,S’)∧Safety(L,x+x2,y+y2,S’)∧Boat(L,S’)(2)過(guò)河方案Safety(L,3,3,S0)∧Safety(R,0,0,S0)∧Boat(L,S0)L-R(3,1,3,1,S0)L-R(3,0,3,2,S0)Safety(L,2,2,S1)∧Safety(R,1,1,S1)∧Boat(R,S1)Safety(L,3,1,S1’)∧Safety(R,0,2,S1’)∧Boat(R,S1R-L(2,1,2,0,S1)R-L(3,0,1,1,S1’Safety(L,3,2,S2)∧Safety(R,0,1,S2)∧Boat(L,S2)L-R(3,0,2,2,S2)Safety(L,3,0,S3)∧Safety(R,0,3,S3)∧Boat(R,S3)R-L(3,0,0,1,S3)Safety(L,3,1,S4)∧Safety(R,0,2,S1)∧Boat(L,S4)L-R(3,2,1,0,S4)Safety(L,1,1,S5)∧Safety(R,2,2,S5)∧Boat(R,S5)R-L(1,1,1,1,S5)Safety(L,2,2,S6)∧Safety(R,1,1,S6)∧Boat(L,S6)L-R(2,2,2,0,S6)Safety(L,0,2,S7)∧Safety(R,3,1,S7)∧Boat(R,S7)R-L(0,0,2,1,S7)Safety(L,0,3,S8)∧Safety(R,3,0,S8)∧Boat(L,S8)L-R(0,0,3,2,S8)Safety(L,0,1,S9)∧Safety(R,3,2,S9)∧Boat(R,S9)R-L(0,1,1,0,S9)Safety(L,1,1,S10)∧Safety(R,2,2,S10)∧Boat(L,S10)L-R(1,1,1,1,S10)Safety(L,0,0,S11)∧Safety(R,3,3,S11)∧Boat(R,S11)請(qǐng)對(duì)下列命題分別寫(xiě)出它們的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)：(1)每個(gè)學(xué)生都有一臺(tái)計(jì)算機(jī)。gGSgGSGS解：gGSgGSGS占有權(quán)計(jì)算機(jī)學(xué)生占有權(quán)計(jì)算機(jī)學(xué)生AKOISAISAFAKOISAISAFOwnsOwnerOwnsOwnercosgcosg(2)高老師從3月到7月給計(jì)算機(jī)系學(xué)生講《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課。解：7月8月7月8月StartEndStartEnd老師ISAObjectSubject高老師計(jì)算機(jī)系學(xué)生老師ISAObjectSubject高老師計(jì)算機(jī)系學(xué)生講課事件ActionCaurseActionCaurse計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)講課(3)學(xué)習(xí)班的學(xué)員有男、有女、有研究生、有本科生。解：參例(4)創(chuàng)新公司在科海大街56號(hào)，劉洋是該公司的經(jīng)理，他32歲、碩士學(xué)位。解：參例(5)紅隊(duì)與藍(lán)隊(duì)進(jìn)行足球比賽，最后以3：2的比分結(jié)束。解：比賽比賽AKOAKOParticipants1Outcome3:22Participants1Outcome3:22足球賽紅隊(duì)紅隊(duì)Participants2Participants2藍(lán)隊(duì)藍(lán)隊(duì)請(qǐng)把下列命題用一個(gè)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示出來(lái)：(1)樹(shù)和草都是植物；植物解：植物AKOAKOAKOAKO草樹(shù)草樹(shù)(2)樹(shù)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(shù)草樹(shù)(3)水草是草，且生長(zhǎng)在水中；解：LiveAKOAKO水草LiveAKOAKO水草水中植物草水中植物草(4)果樹(shù)是樹(shù)，且會(huì)結(jié)果；解：CanAKOAKO果樹(shù)CanAKOAKO果樹(shù)結(jié)果植物樹(shù)結(jié)果植物樹(shù)(5)梨樹(shù)是果樹(shù)中的一種，它會(huì)結(jié)梨。解：CanAKOAKO梨樹(shù)CanAKOAKO梨樹(shù)樹(shù)果樹(shù)結(jié)梨樹(shù)果樹(shù)結(jié)梨假設(shè)有以下一段天氣預(yù)報(bào)：“北京地區(qū)今天白天晴，偏北風(fēng)3級(jí)，最高氣溫12o，最低氣溫-2o，降水概率15%?！闭?qǐng)用框架表示這一知識(shí)。解：Frame<天氣預(yù)報(bào)>