人工智能與知識(shí)工程課程復(fù)習(xí)題

1、“人工智能與知識(shí)工程”課程復(fù)習(xí)題一、 辨析題1. 人工智能作為一門學(xué)科，在1956年誕生于美國Dartmouth大學(xué)。（正確）2. 英國數(shù)學(xué)家圖靈1950年在思想（mind）雜志上發(fā)表的論文“計(jì)算機(jī)與智力”是人工智能學(xué)科正式誕生的標(biāo)志。（錯(cuò)誤）3. 人工智能是一門新興的學(xué)科，對(duì)它的研究有邏輯學(xué)派、認(rèn)知學(xué)派、知識(shí)工程學(xué)派等許多學(xué)派。（正確）4. 關(guān)于人工智能研究的途徑目前主要有兩種觀點(diǎn)，一種觀點(diǎn)被稱為符號(hào)主義，另一種觀點(diǎn)被稱為聯(lián)結(jié)主義。（正確）5. 謂詞演算與命題演算在問題的描述和求解方面的能力是相同的。（錯(cuò)誤）6. 謂詞邏輯只是在命題邏輯的基礎(chǔ)上增加了謂詞。（錯(cuò)誤）7. 如果兩個(gè)謂詞公式等價(jià)，

2、則表明它們只是在形式上不同，其邏輯意義完全相同。（正確）8. 由推理規(guī)則產(chǎn)生的謂詞演算公式不是永真的。（正確）9. 由文字組成的子句未必是邏輯命題。（錯(cuò)誤）10. 一個(gè)謂詞演算公式與它的Skolem標(biāo)準(zhǔn)型在邏輯上是等價(jià)的。（錯(cuò)誤）11. 知識(shí)表示包括一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供到知識(shí)體的通路和對(duì)知識(shí)體訪問的手段（亦即計(jì)算處理過程），知識(shí)體是存放在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。（正確）12. 蘊(yùn)涵式和產(chǎn)生式在表示規(guī)則性知識(shí)時(shí)，雖然形式上相同，但功能上完全不同。（正確）13. 產(chǎn)生式規(guī)則就是命題邏輯或謂詞邏輯中的蘊(yùn)涵式。（錯(cuò)誤）14. 產(chǎn)生式知識(shí)表示方法屬于陳述性知識(shí)表示的觀點(diǎn)。（錯(cuò)誤）15. 產(chǎn)生式系統(tǒng)中只有規(guī)則

3、庫是用來表示知識(shí)的。（錯(cuò)誤）16. 產(chǎn)生式系統(tǒng)的推理機(jī)不包含知識(shí)。（錯(cuò)誤）二、 單項(xiàng)選擇題1. 與謂詞演算公式等價(jià)的公式是（B）A. B. C. D. 2. 與謂詞演算公式等價(jià)的命題是（C）A. B. C. D. 3. 謂詞演算公式和的最一般合一式是（B）A. B. C. D. 不可合一，所以沒有最一般合一式4. 謂詞演算公式和的最一般合一式是（C）A. B. C. D. 不可合一，所以沒有最一般合一式5. 一個(gè)子句集在刪除其中被包孕的子句后所得到的新子句集，與原子句集在不可滿足的意義下（A）A. 等價(jià) B. 不等價(jià)C. 有時(shí)等價(jià)，有時(shí)不等價(jià) D. 是否等價(jià)不能確定6. 一個(gè)子句集在刪除其中的

4、重言式后所得到的新子句集，與原子句集在不可滿足的意義下（A）A. 等價(jià) B. 不等價(jià)C. 有時(shí)等價(jià)，有時(shí)不等價(jià) D. 是否等價(jià)不能確定7. 子句集，（B）A. 是不可滿足的 B. 是可滿足的C. 有時(shí)可滿足，有時(shí)不可滿足 D. 是否可滿足不能確定8. 對(duì)兩個(gè)子句和進(jìn)行消解，得到的結(jié)果是（B）A. 空子句 B. C. D. 9. 設(shè)和是可以歸結(jié)的兩個(gè)子句，在某解釋下的真值為T，而的真值為F，則其歸結(jié)式在該解釋下的真值（D）A. 為T B. 為FC. 既不為T，也不為F D. 不能確定10. 設(shè)和是可以消解的兩個(gè)子句，在某解釋下和的真值都為T，則其消解式在該解釋下的真值（A）A. 為T B. 為F

5、C. 既不為T，也不為F D. 不能確定11. “黑色Buick車的引擎不能轉(zhuǎn)動(dòng)，并且電瓶?jī)?nèi)有電?！睘榱四軌蛴靡粋€(gè)產(chǎn)生式系統(tǒng)檢測(cè)這輛汽車的故障，應(yīng)當(dāng)把這些已知事實(shí)加入系統(tǒng)的（A）A. 綜合數(shù)據(jù)庫 B. 規(guī)則庫C. 綜合數(shù)據(jù)庫、規(guī)則庫 D. 推理機(jī)12. “蒙蒙是學(xué)齡兒童，身上有紅色斑點(diǎn)，并且發(fā)燒。”為了能夠用產(chǎn)生式系統(tǒng)診斷蒙蒙所患的疾病，應(yīng)當(dāng)把這些事實(shí)加入系統(tǒng)的（C）A. 綜合數(shù)據(jù)庫和規(guī)則庫 B. 規(guī)則庫C. 綜合數(shù)據(jù)庫 D. 推理機(jī)三、 設(shè)F: G: 求證：G是F的邏輯結(jié)論。證明：首先將F和G的否定化為子句集F的子句集為G的否定的子句集為然后對(duì)子句集按以下過程進(jìn)行歸結(jié)(1) (2) (3)

6、(4) (5) (6) (1)與(3)歸結(jié) (7) (4)與(6)歸結(jié) (8) NIL (5)與(7)歸結(jié)由于歸結(jié)出空子句，從而證明G是F的邏輯結(jié)論。四、設(shè)F1: F2: G: 求證：G是F1，F(xiàn)2的邏輯結(jié)論。證明：首先將F1，F(xiàn)2和G的否定化為子句集F1的子句集為F2的子句集為G的否定的子句集為然后對(duì)子句集按以下過程進(jìn)行歸結(jié)，從中歸結(jié)出空子句(1) (2) (3) (4) (5) (6) (1)與(2)歸結(jié) (7) (3)與(4)歸結(jié) (8) (7)與(6)歸結(jié) (9) NIL (8)與(5)歸結(jié)從而證明G是F1，F(xiàn)2的邏輯結(jié)論。五、證明：證明：第一步：先對(duì)結(jié)論否定并與前提合并得謂詞公式GG

7、：第二步：將公式G化為子句集，可將G看作以下三項(xiàng)的合取G1：G2：G3：對(duì)每一項(xiàng)分別求子句集G1的子句集為G2的子句集為G3的子句集為從而得到G的子句集第三步：應(yīng)用歸結(jié)原理，對(duì)子句集中的子句進(jìn)行歸結(jié)(1) (2) (3) (4) (5) (6) (2)與(3)歸結(jié) (7) (4)與(5)歸結(jié) (8) NIL (6)與(7)歸結(jié)由此得出子句集是不可滿足的，即G是不可滿足的，從而命題得證。六、證明：證明：第一步：對(duì)結(jié)論否定并與前提合并得謂詞公式G：第二步：將公式G化為子句集，可將G看作三項(xiàng)的合取，G1：G2：G3：對(duì)每一項(xiàng)分別求子句集G1的子句集為G2的子句集為G3的子句集為從而得到G的子句集第三

8、步：應(yīng)用歸結(jié)原理，對(duì)子句集中的子句進(jìn)行歸結(jié)(1) (2) (3) (4) (5) (6) (2)與(3)歸結(jié) (7) (4)與(5)歸結(jié)為 (8) NIL (6)與(7)歸結(jié)由此得出子句集是不可滿足的，即G是不可滿足的，從而命題得證。七、已知：(1) John是賊；(2) Paul喜歡酒和奶酪；(3) 如果Paul喜歡某物，則John也喜歡某物；(4) 如果某人是賊，而且他喜歡某物，則他就可能會(huì)偷竊某物。試用歸結(jié)原理求取問題“John可能會(huì)偷竊什么？”的答案。解：第一步：定義謂詞，將已知條件用謂詞公式表示出來，并化成子句集。(1) 定義謂詞表示是賊；表示喜歡；表示可能會(huì)盜竊。(2) 將已知條件

9、表示成謂詞公式F1：F2：F3：F4：(3) 將謂詞公式化為子句集得第二步：把問題用謂詞公式表示出來，并將其否定與謂詞作析取得G：第三步：將謂詞公式G化為子句集將與合并得第四步：應(yīng)用歸結(jié)原理對(duì)子句集中的子句進(jìn)行歸結(jié)(1) (2) (3) (4) (4) (5) (6) (1)與(4)歸結(jié)為 (7) (2)與(4)歸結(jié) (8) (3)與(4)歸結(jié) (9) (7)與(6)歸結(jié) (10) (8)與(6)歸結(jié) (11) (9)與(5)歸結(jié) (12) (10)與(5)歸結(jié) 第五步：得到了歸結(jié)式和，因此答案是John可能會(huì)盜竊wine和cheese。八、已知：(1) 任何人的兄弟不是女性；(2) 任何人的

10、姐妹必是女性；(3) Mary是Bill的姐妹。試用歸結(jié)原理證明：Mary不是Bill的兄弟。證明：第一步：定義謂詞，將待證明的問題的前提條件和結(jié)論用謂詞公式表示出來。(1) 定義謂詞：表示是的兄弟；表示是的姐妹；表示是女性。(2) 將待證明問題的前提條件和結(jié)論表示成謂詞公式：F1：F2：F3：G：第二步：將F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3和G的否定分別化成對(duì)應(yīng)的子句F1對(duì)應(yīng)的子句：F2對(duì)應(yīng)的子句：F3對(duì)應(yīng)的子句：G的否定對(duì)應(yīng)的子句：第三步：應(yīng)用歸結(jié)原理，對(duì)由以上子句所組成的子句集進(jìn)行歸結(jié)(1) (2) (3) (4) (5) (1)與(4)歸結(jié) (6) (2)與(3)歸結(jié) (8) NIL (5)與(6)歸結(jié)

11、這樣就由于否定結(jié)論“Mary不是Bill的兄弟”而推出了矛盾，從而證明原來的結(jié)論是正確的。九、已知三個(gè)柱子1，2，3和二個(gè)盤子A，B（A比B?。３跏紶顟B(tài)下，A，B依次放在1柱上。目標(biāo)狀態(tài)是A，B依次放在3柱上。條件是每次只可移動(dòng)一個(gè)盤子，盤子上方是空時(shí)方可移動(dòng)，而且任何時(shí)候都不允許大盤在小盤之上。試用狀態(tài)空間表示該二階Hanoi塔問題，并通過狀態(tài)空間圖求出該二階Hanoi塔問題的盤移動(dòng)次數(shù)最少的最優(yōu)解。解：首先按以下步驟將問題以狀態(tài)空間的形式表示出來。第一步，定義問題的狀態(tài)描述形式。設(shè)用表示問題的狀態(tài)，表示盤子A所在的柱號(hào)，表示盤子B所在的柱號(hào)。第二步，用所定義的狀態(tài)描述形式把問題的所有可能

12、狀態(tài)都表示出來，并確定出問題的初始狀態(tài)集合描述和目標(biāo)狀態(tài)集合描述。本問題所有可能的狀態(tài)共有9種，各狀態(tài)的形式描述如下： 問題的初始狀態(tài)集合為，目標(biāo)狀態(tài)集合為。第三步，定義一組算符。定義算符表示把盤子A從第i號(hào)柱子移到第j號(hào)柱子的操作；算符表示把盤子B從第i號(hào)柱子移到第j號(hào)柱子的操作。這樣定義的算符組中共有12個(gè)算符，它們分別是 至此，該問題的狀態(tài)空間構(gòu)造完成。這就完成了對(duì)問題的狀態(tài)空間表示。然后，根據(jù)該狀態(tài)空間的9種可能和12種算符，構(gòu)造它的狀態(tài)空間圖。其狀態(tài)空間圖如下圖所示。2, 21, 21, 33, 33, 22, 33, 11, 12, 1圖 二階Hanoi塔問題的狀態(tài)空間圖在狀態(tài)空間

13、圖中，從初始節(jié)點(diǎn)（狀態(tài)）到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)（狀態(tài)）的任何一條通路都是問題的一個(gè)解。但其中最短路徑的長度是3，它由三個(gè)算符，和組成，這就是盤移動(dòng)次數(shù)最少的最優(yōu)解。十、根據(jù)下面的事實(shí)構(gòu)造一個(gè)產(chǎn)生式系統(tǒng)的規(guī)則庫和數(shù)據(jù)庫，并分別運(yùn)用正向推理方式和反向推理方式結(jié)合規(guī)則排序控制策略，給出問題“李先生會(huì)出交通事故嗎？”的答案。要求說明用這兩種推理方式解答問題的過程。(1) 35歲到55歲的人是中年人；(2) 中年人是老練而細(xì)心的；(3) 老練、細(xì)心并有駕駛技術(shù)的人是不會(huì)出交通事故的；(4) 李先生43歲，并有駕駛技術(shù)；(5) 李太太35歲；(6) 李公子12歲。解：產(chǎn)生式系統(tǒng)的規(guī)則庫R包含以下三條規(guī)則R1：如果x是

14、35歲到55歲，則x是中年人；R：如果x是中年人，則x是老練而細(xì)心的；R：如果x是老練、細(xì)心并有駕駛技術(shù)的，則x是不會(huì)出交通事故的；初始狀態(tài)下產(chǎn)生式系統(tǒng)的綜合數(shù)據(jù)庫F包含以下事實(shí)：F1：李先生43歲，并有駕駛技術(shù)；F2：李太太35歲；F3：李公子12歲；正向推理方式求解問題的過程如下：根據(jù)綜合數(shù)據(jù)庫中的事實(shí)在R中找出匹配規(guī)則R1，執(zhí)行R1得到新的事實(shí)“李先生是中年人，并有駕駛技術(shù)”，將新的事實(shí)作為F4加入綜合數(shù)據(jù)庫中。根據(jù)綜合數(shù)據(jù)庫中的事實(shí)在R中找出匹配規(guī)則R1，R2，執(zhí)行R1得到新的事實(shí)“李太太是中年人”，將新的事實(shí)作為F5加入綜合數(shù)據(jù)庫中。根據(jù)綜合數(shù)據(jù)庫中的事實(shí)在R中找出匹配規(guī)則R2，執(zhí)行R2得到新的事實(shí)“李先生是老練而細(xì)心的，并有駕駛技術(shù)”，將新的事實(shí)作為F6加入綜合數(shù)據(jù)庫中。根據(jù)綜合數(shù)據(jù)庫中的事實(shí)在R中找出匹配規(guī)則R2，執(zhí)行R2得到新的事實(shí)“李太太是老練而細(xì)心的”，將新的事實(shí)作為F7加入綜合數(shù)據(jù)庫中。根據(jù)綜合數(shù)據(jù)庫中的事實(shí)在R中找出匹配規(guī)則R3，執(zhí)行R3得到新的事實(shí)“李先生是不會(huì)出交通事故的”，將新的事實(shí)作為F8