1人工智能導(dǎo)論習(xí)題答案(王飛版)習(xí)題答案二、填空題1.弱人工智能超人工智能2.達(dá)特茅斯大學(xué)3.應(yīng)用發(fā)展期穩(wěn)步發(fā)展期4.近期目標(biāo)遠(yuǎn)期目標(biāo)5.算力(計(jì)算能力)算料(數(shù)據(jù))6.通用的三、簡答題1.從人工智能誕生之初發(fā)展至今，不同時(shí)期、不同領(lǐng)域的學(xué)者對人工智能有著不同的理解。人工智能研究領(lǐng)域一個(gè)較早流行的定義，即人工智能就是讓機(jī)器的行為看起來像人類所表現(xiàn)出的智能行為一樣：當(dāng)前人工智能領(lǐng)域一個(gè)比較通俗的定義，即人工智能是研究開發(fā)能夠模擬、延伸和擴(kuò)展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)，研究目的是促使智能機(jī)器會聽(語音識別、機(jī)器翻譯等)、會看(圖像識別、文字識別等)、會說(語音合成、人機(jī)對話等)、會思考(人機(jī)對弈、定理證明等)、會學(xué)習(xí)(機(jī)器學(xué)習(xí)、知識表示等)、會行動(機(jī)器人、自動駕駛汽車等),這即是譚鐵牛在《求是》中描述的人工智能?？傮w來講，2.從人工智能學(xué)科正式誕生發(fā)展至今也就60余年的時(shí)間，其發(fā)展歷程卻是頗具周折的，大概經(jīng)歷了起步發(fā)展期、第一個(gè)低谷、應(yīng)用發(fā)展期、第二個(gè)低谷、穩(wěn)步發(fā)展期及蓬勃發(fā)展期等。3.人工智能誕生至今，許多不同學(xué)科背景的學(xué)者都曾對人工智能做出過各自的理解，提出不同的觀點(diǎn)，由此產(chǎn)生了不同的學(xué)術(shù)流派。根據(jù)研究的理論、方法及側(cè)重點(diǎn)的不同，目前人工智能主要有符號主義(symbolicism)、連接主義(connectionism)和行為主義(actionism)三大學(xué)派。2符號主義學(xué)派認(rèn)為人工智能源于數(shù)理邏輯，人類認(rèn)知和思維的基本單元是符號，而認(rèn)知過程就是在符號表示上的一種運(yùn)算。其核心是符號推理與機(jī)器推理，用某種符號來描述人類的認(rèn)知過程，并把這種符號輸入到能處理符號的計(jì)算機(jī)中，從而模擬人類的認(rèn)知過程，實(shí)現(xiàn)人工智能。連接主義學(xué)派認(rèn)為人工智能源于仿生學(xué)，特別是對人腦模型的研究。其核心是神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)與深度學(xué)習(xí)，從神經(jīng)生理學(xué)和認(rèn)知科學(xué)的研究成果出發(fā)，把人的智能歸結(jié)為人腦的高層活動的結(jié)果，強(qiáng)調(diào)智能活動是由大量簡單的單元通過復(fù)雜的相互連接后并行運(yùn)行的結(jié)果。行為主義學(xué)派認(rèn)為，行為是有機(jī)體用以適應(yīng)環(huán)境變化的各種身體反應(yīng)的組合，它的理論4.人工智能的研究途徑主要有：(1)心理模擬，符號推演；(2)生理模擬，神經(jīng)計(jì)算；(3)行為模擬，控制進(jìn)化：(4)群體模擬，仿生計(jì)算：(5)博采廣鑒，自然計(jì)算：(6)原理5.略第2章參考答案1.規(guī)則2.知識表示3.規(guī)則庫綜合數(shù)據(jù)庫4.語義網(wǎng)絡(luò)5.已知事實(shí)知識(規(guī)則)6.可信度7.隸屬度1.不同的學(xué)者在對知識進(jìn)行研究時(shí)，由于觀察的角度不同形成了不同的分類方法。就知識的形式而言，知識分為顯式知識和隱式知識：就知識的作用范圍而言，知識分為常識性知識和領(lǐng)域性知識；就知識的確定性而言，知識分為確定性知識和不確定性知識；就知識的確切性而言，知識分為硬的、確切描述的知識和軟的、非確切描述的知識；就知識的作用及表示而言，知識分為事實(shí)性知識、過程性知識和控制性知識；就人類的思維及認(rèn)識方法而言，32.產(chǎn)生式系統(tǒng)通常由三部分組成：規(guī)則庫、綜合數(shù)據(jù)庫和控制系統(tǒng)(推理機(jī)),其中，規(guī)則庫用于描述相應(yīng)領(lǐng)域內(nèi)知識的產(chǎn)生式集合，綜合數(shù)據(jù)庫用來存放輸入事實(shí)、中間和最后結(jié)果及問題求解過程中各種當(dāng)前信息，控制系統(tǒng)(推理機(jī))用來控制協(xié)調(diào)規(guī)則庫與數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行。產(chǎn)生式系統(tǒng)主要具有以下特點(diǎn)：自然性、模塊性、清晰性。墻數(shù)：單位(面)窗數(shù)：單位(個(gè))門數(shù)：單位(個(gè))講臺：(講臺框架〉4.語義網(wǎng)絡(luò)可以描述事物之間多種復(fù)雜的語義關(guān)系。在實(shí)際使用中，人們可根據(jù)自己的實(shí)際需要進(jìn)行定義。常見的語義關(guān)系主要有：(1)實(shí)例關(guān)系：表示類與其實(shí)例(個(gè)體)之間的關(guān)系，即一個(gè)事物是另一個(gè)事物的具體例子。通常用“ISA”或“is-a”來標(biāo)識，表示“是一個(gè)”。(2)分類(從屬、泛化)關(guān)系：描述事物之間的類屬關(guān)系，即一個(gè)事物是另一個(gè)事物的一個(gè)成員，體現(xiàn)的是子類與父類之間的關(guān)系。下層概念節(jié)點(diǎn)除了可以繼承、細(xì)化、補(bǔ)充上層概念節(jié)點(diǎn)的屬性外，還可以出現(xiàn)變異情況。通常用“AKO”或“a-kind-of”來標(biāo)識，表示“是一種”。(3)聚類關(guān)系：表示下層概念節(jié)點(diǎn)是上層概念節(jié)點(diǎn)的一個(gè)方面或一部分。與分類關(guān)系最主要的區(qū)別在于聚類關(guān)系一般不具備屬性的繼承性。通常用“Partof”或“a-part-of”來標(biāo)識，(4)屬性關(guān)系：用于表示個(gè)體、屬性和屬性取值之間的聯(lián)系，通常用有向弧表示屬性，用弧所指向的節(jié)點(diǎn)表示屬性的值。(5)集合與成員關(guān)系：表示“……是……的成員”,通常用“AMF”或“a-member-of”來標(biāo)識。(6)所屬關(guān)系：表示"……具有……",通常用“Have”來標(biāo)識。45.不確定性推理中一般需要解決的基本問題有：不確定性的表示與度量、不確定性的匹配、組合證據(jù)不確定性的算法、不確定性的傳遞算法、結(jié)論不確定性的合成，但需要指出的是，并非每種不確定性推理方法都必須包括這些內(nèi)容。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，不同的不確定性推理方法所包括的內(nèi)容可以不同，對這些問題的處理方法也可以不同，應(yīng)具體問題具體分析。6.在主觀Bayes方法中，知識是用產(chǎn)LS稱為充分性度量，表示E對H的支持程度，取值范圍為[0,+∞],定義如下：LN稱為必要性度量表示一E對H的支持程度，取值范圍為[0,+∞7.模糊關(guān)系：設(shè)U、V是論域，從U到V上的模糊關(guān)系R是指UXV,由隸屬函數(shù)μRu合成是指從U到W的一個(gè)模糊關(guān)系，記作RoS,其隸屬函數(shù)為：方法為取R中的第1行元素分別與S的第j列的對應(yīng)元素相比較，兩個(gè)數(shù)中取其小者，然后在所得的一組數(shù)中取最大的一個(gè)，并以此數(shù)作為RoS第1行第j列的元素。首先取R中的第一行和S中的第一列的元素，相應(yīng)元素一一比較，取兩數(shù)中的最小者，得出三個(gè)數(shù)：0.2、0.4、0.3,再取這三個(gè)數(shù)中的最大者0.4,即為新的合成關(guān)系中第一行一列以此類推，得出5第3章參考答案一、選擇題1.ACD二、填空題1.未擴(kuò)展，已擴(kuò)展2.深度優(yōu)先3.啟發(fā)式4.Min-Max搜索，a-β剪枝，完全信息博弈，不完全信息博弈三、簡答題深度優(yōu)先搜索策略過程中Open表和Closed表的變化：Open={N?Ng,N4,N?},ClosOpen={NgN??N?},Closed=Open={N?N?},Closed={NOpen={N?N??,N?},Closed={N?,NOpen={N?oN?},Closed={N,N?,N?,Open={N?},Closed={N?,N?,N?,N?,Open={Ns,N?},Closed-{No,N,N?,N?,Ng,NOpen={N,Ni2,N?},Closed-{N?,N?,N?,N,Ng,N?Open={N??,N?},Closed={Na,N,N?,N?Ng?N??Open-{N?},Closed-{N,N?,N,N?,Ng,N?,No,N??,Open={N?,N?},Closed-{No,N?.N?,N,Ng,N?,Ng,N??,N?Open={N14},Closed={N,N?,N?,N?,Ng.N??N,N?,N?NOpen=8,Closed={N?,N?,N?,N,Ng,N?,N?,N1o,N?,Ns,N?,廣度優(yōu)先搜索策略過程中Open表和Closed表的變化：Open={N?,N?,Ns,N?},ClosOpen={N?Ns,NN,Ng},Closed=Open={Ns,N??N,Ng,N?,N10},Closed={NOpen={N?N?,NgN?,N??N?,N??},Closed={No,NOpen={N?Ng?N?N?,N,N??,Ni?,N?},Closed={Na,NOpen={Ng,N?,N?,N?,N??,N?,N1?},Closed={N?,N?,Open={N?,N1?,N,N??,N??,N?4},Closed-{N?N?.N?,N?,NOpen={N?o,N,Ni2,N1?N?4},Closed={N?,N?,N?,N?,N4Open={N?IN1?,Ni?,N14},Closed={N?,N,N?,N?,N?NsNOpen={N??,N??,N?4},Closed={N?N?,N?,N?,N?,Ns,N?Open={N??,N??},Closed-{No,N?,N?,N?,N?,Ns,N?N?,Ng,NOpen={N??},Closed={N?,N?,N?,N?,N?.Ns,N?N?,N?,N,Open=8,Closed={N?,N?,N?,N?,N?,Ns,N?,N,,NgN?,N,N盲目搜索和啟發(fā)式搜索最主要的區(qū)別是在搜索過程中有無使用與問題相關(guān)的啟發(fā)(特征)信息。此外，盲目搜索是采用固定的搜索方式，具有較大的盲目性；啟發(fā)式搜索是有目的的奧z986.ABCD1.進(jìn)化類算法、集群智能算法3.蟻群算法、粒子群算法4.評價(jià)函數(shù)、鄰域移動，禁忌表、藐視準(zhǔn)則5.魯棒性可并行性6.溫度的初始設(shè)置、退火速度②品質(zhì)原則(QualityPrinciple):集群能夠響應(yīng)環(huán)境中的品質(zhì)因子；③多樣性反應(yīng)原則(PrincipleofDiverseResponse),集群的行動范圍不應(yīng)該太窄；④穩(wěn)定性原則(StabilityPrinciple),集群不應(yīng)在每次環(huán)境變化時(shí)都改變自身的行為：⑤適應(yīng)性原則(AdaptabilityPrinciple)在代價(jià)評估在允許的閩值內(nèi)或所需代價(jià)不太高的情況下，集群能夠在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候改變自身的行為。2.免疫算法與遺傳算法的主要區(qū)別是什么?①對個(gè)體評價(jià)。遺傳算法是通過計(jì)算父代個(gè)體適應(yīng)度并將其作為父代選擇的標(biāo)準(zhǔn)；免疫8算法對抗體的質(zhì)量的評價(jià)準(zhǔn)則包括抗體的親和度②同在交叉、變異過程的基礎(chǔ)上，增加了克隆選擇、免疫記憶、疫苗接種等激勵。一、選擇題二、填空題1.邏輯推理期、知識學(xué)習(xí)期、自主學(xué)習(xí)期2.監(jiān)督學(xué)習(xí)、無監(jiān)督學(xué)習(xí)、半監(jiān)督學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)3.記憶學(xué)習(xí)、歸納學(xué)習(xí)、演繹學(xué)習(xí)三、簡答題答：督學(xué)習(xí)需要提供帶有標(biāo)簽的樣本集，無監(jiān)督學(xué)習(xí)無需提供帶有標(biāo)簽的樣本集，半監(jiān)2.簡述強(qiáng)化學(xué)習(xí)與監(jiān)督學(xué)習(xí)、非監(jiān)督學(xué)習(xí)的區(qū)別。答：①強(qiáng)化學(xué)習(xí)與監(jiān)督學(xué)習(xí)的區(qū)別主要關(guān)注標(biāo)簽或已知輸出的誤差；而強(qiáng)化學(xué)習(xí)側(cè)重于與環(huán)境(Environment)的交互反饋 (Reward)以及序列化動作(Action)之后的長期收益。監(jiān)督學(xué)習(xí)相對于強(qiáng)化學(xué)習(xí)來說是靜態(tài)②強(qiáng)化學(xué)習(xí)與非監(jiān)督學(xué)習(xí)的區(qū)別無監(jiān)督學(xué)習(xí)無反饋的學(xué)習(xí)過程，而強(qiáng)化學(xué)習(xí)是有反饋(Rewand)的學(xué)習(xí)過程；無監(jiān)督學(xué)答：①偏差均勻化：在集成算法中，集成評估器的偏差是基評估器偏差的均值。②減少方差：多角度考慮問題，總體預(yù)測的結(jié)果要比單一模型的預(yù)測結(jié)果好。③不容易過擬合。綜合考慮多種因素的多模型可有效降低過擬合率，如果單個(gè)模型不過擬合，集成的多模型就更不容易過擬合。第6章參考答案一、選擇題1.ABC2.AD二、填空題92.軸突，樹突3.連續(xù)可導(dǎo)，盡可能簡單三、簡答題a.定義多個(gè)一維卷積核，并使用這些卷積核對輸入分別做卷積計(jì)算。寬度不同的卷積核b.對輸出的所有通道分別做時(shí)序最大池化，再將這些通道的池化輸出值連結(jié)為向量。c.通過全連接層將連結(jié)后的向量變換為有關(guān)各類別的輸出。這一步可以使用丟棄層應(yīng)對過擬合。第7章參考答案一、選擇題二、填空題1.產(chǎn)生期、成熟期、發(fā)展期。3.診斷型專家系統(tǒng)4.預(yù)測型專家系統(tǒng)5.知識庫、數(shù)據(jù)庫、人機(jī)交互接口三、簡答題第一階段，產(chǎn)生期(1965—1971年)。第二階段，成熟期(1972—1977年)。第三階段，發(fā)展期(1978年至今)。決策能力的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。專家系統(tǒng)具有一些共同的特點(diǎn)：啟發(fā)性、透明性、靈活性、具有專家水平的專業(yè)知識、能進(jìn)行有效的推理、具有交互性等特征。3.專家系統(tǒng)一般都由知識庫、數(shù)據(jù)庫、推理機(jī)構(gòu)、知識獲取機(jī)構(gòu)、解釋機(jī)構(gòu)、人機(jī)交互知識庫用于存儲領(lǐng)域?qū)＜抑R的部分，包括事實(shí)、可行性操作與規(guī)則等，在系統(tǒng)中是獨(dú)其中包括用戶輸入數(shù)據(jù)、初始數(shù)據(jù)、運(yùn)行信息、推理過程中的數(shù)據(jù)及最終結(jié)果等。推理機(jī)是推理求解問題的機(jī)構(gòu)