人工智能复习试题和答案

黑龙江学计算机科学技术学院
1 智
智种认识客观事物运知识解决问题综合力
2 什知识？
知识改造客观世界实践中积累起认识验
3 确定性推理
指推理知识推出结精确表示真值真假
4 推理
推理指某种策略已知事实出发利知识推出需结程
5 确定性推理
指推理知识推出结确定谓确定性非精确性模糊型非完备性统称
6 工智
工智工方法机器（计算机）实现智称机器智
7 搜索
指达某目标断寻找推理线路引导控制推理问题解决程
8 规划
指某特定问题状态出发寻找建立操作序列直求目标状态止行动程描述
9 机器感知
计算机具类似感知力视觉听觉触觉嗅觉味觉
10 模式识
指计算机够定事务进行鉴入相相似模式中
11 机器行
计算机够具样行动表达力走跑说唱写画等
12 知识表示
知识描述组符号知识编码成计算机接受某种结构
13 事实
断言语言变量值断言语言变量间关系陈述句
14 综合数库
存放求解问题种前信息
15 规库
存放求解问题关规集合

16 工智应？
17 工智研究目标
远期目标
揭示类智根机理智机器模拟延伸扩展类智
涉脑科学认知科学计算机科学系统科学控制等种学科赖发展
期目标
研究现计算机更聪明够运知识处理问题够模拟类智行

18 智包含力？
（1） 感知力
（2） 记忆思维力
（3） 学适应力
（4） 行力
19 知识种表示方法？
（1） 阶谓词逻辑表示法
（2） 产生式表示法
（3） 语义网络表示法
（4） 框架表示法
（5） 程表示法
20 演绎推理纳推理区
演绎推理已知领域般性知识前提通演绎求解具体问题者证明结正确性出结实际早已蕴含般性知识前提中演绎推理已事实揭露出增殖新知识
纳推理推出结没包含前提容中种事物现象推出般性知识程增殖新知识程
21 子句集化简步骤
（1） 消连接词→↔
（2） 减少否定符号辖域
（3） 变元标准化
（4） 化前束范式
（5） 消存量词
（6） 化Skolem标准形
（7） 消全称量词
（8） 消合取词
（9） 更换变量名称
22 鲁滨逊结原理基思想
首先欲证明问题结否定加入子句集扩充子句集S＇然设法检验子句集S＇否含空子句含空子句表明S＇满足含空子句继续结法子句集中选择合适子句进行结直导出空子句继续结止
23 全局择优搜索A算法描述：
(1)初始节点S0放入Open表中f(S0)g(S0)+h(S0)
(2)果Open表空问题解 失败退出
(3)Open表第节点取出放入Closed表记该节点n
(4)考察节点n否目标节点找问题解成功退出
(5)节点n扩展转第(2)步
(6)扩展节点n生成子节点ni(i1 2 …)计算子节点估价值f(ni)(i1 2 …)子节点设置指父节点指针然子节点放入Open表中
(7)根节点估价函数值Open表中全部节点序重新进行排序
(8)转第(2)步

24 命题逻辑结法谓词逻辑结法处什？
答：谓词逻辑命题逻辑更复杂谓词逻辑中变量受量词约束结前需变量进行重命名变量标准化命题逻辑中结需
25 产生式系统推理程
(1) 初始化综合数库欲解决问题已知事实送入综合数库中
(2) 检查规库中否未规转 (7)
(3) 检查规库未规中否前提综合数库中已知事实相匹配规形成前规集否转(6)
(4) 突消解策略前规集中选择规执行该规作标记执行该规结作新事实放入综合数库果该规结操作执行操作
(5) 检查综合数库中否包含该问题解已包含说明解已求出问题求解程结束否转(2)
(6) 规库中未规均综合数库中已事实相匹配时求户进步提供关该问题已知事实提供转(2)否执行步
(7) 知识库中未规说明该问题解终止问题求解程

26 列出图中树节点访问序列满足面２搜索策略 ( 情况中选择左分枝优先访问 )
　　1) 深度优先搜索
　　２) 广度优先搜索

答：
　　（１）深度优先：12561011371213489
　　（２）广度优先：
　　　1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
27 八数码问题问题初态目标状态图示求A*算法解决该问题


　　　　　　　　　　　　初始状态　　　　　　　目标状态

28 图4325城市交通图城市间连线旁边数字城市间路程费求A城出发城市次仅次回A城请找出条优线路

解：问题称旅行商问题（travelling salesman problem TSP）货郎担问题较普遍性实际应问题根数学理n城市旅行商问题封闭路径排列总数：
(n)n(n1)
计算量相例n20时穷举路径秒亿次计算机算需350年时间类问题搜索方法解决
图图432代价搜索搜索树树中节点城市名称节点边数字该节点代价g计算公式
g(ni+1)g(ni)+c(ni ni+1)
中c(nini+1)节点nini+1节点边代价


0
A

11
9
2
10

10
2
11
9
B
D
C
E

9
8
6
9
3
12
8
3
8
6
12
8

20
19
17
C
D
B
18
12
21
E
C
B
10
10
5
E
D
B
16
E
22
18
D
C

3
3
12
8
8
9

23
12
3
8
6
8
8
6
8
9
6
9
12
6
12
9
8
8
3

C
32
B
22
29
25
D
C
20
20
E
B
B
16
D
19
16
22
D
E
31
E
25
C

9
8
3
8
E
12
9
12
B
D
27
24
26
C
B
27
20
C
14
17
B
E
25
24
D
C
26
21
D
E

6
8
12
6
6
6

E
31
33
E
9
3
28
D
31
B
9
26
B
26
E
8
31
B
28
D
D
27
3

23
E
35
E
D
27
D
32
C
34
B
30
28
20

E
28
C
B

2
10


30
A
30
A

图432代价搜索树


出短路
ACDEBA

ABEDCA
实条路
29 设图434树请分代价法代价法求解树代价
A
B
C
D
t2
t3
t4
t1
图434 题414树
5
6
2
1
7
2
2
3
E

解：代价法该解树代价：
h(A)2+3+2+5+2+1+621
代价法该解树代价：
h(A)max{h(B)+5 h(C)+6} max{(h(E)+2)+5 h(C)+6}
max{(max(2 3)+2)+5 max(2 1)+6}
max((5+5 2+6)10

30 判断列公式否合合求出般合
(1) P(a b) P(x y)
(2) P(f(x) b) P(y z)
(3) P(f(x) y) P(y f(b))
(4) P(f(y) y x) P(x f(a) f(b))
(5) P(x y) P(y x)
解：(1) 合般：σ{ax by}
(2) 合般：σ{yf(x) bz}
(3) 合般：σ{ f(b)y bx}
(4) 合
(5) 合般：σ{ yx}
5 判断列子句集中满足：
(1) {¬P∨Q ¬Q P ¬P}
(2) { P∨Q ¬P∨Q P∨¬Q ¬P∨¬Q }
(3) { P(y)∨Q(y) ¬P(f(x))∨R(a)}
(4) {¬P(x)∨Q(x) ¬P(y)∨R(y) P(a) S(a) ¬S(z)∨¬R(z)}
(5) {¬P(x)∨Q(f(x)a) ¬P(h(y))∨Q(f(h(y)) a)∨¬P(z)}
(6) {P(x)∨Q(x)∨R(x) ¬P(y)∨R(y) ¬Q(a) ¬R(b)}
解：(1) 满足结程：
¬P∨Q
¬Q
¬P
P
NIL







(2) 满足结程：
P∨Q
¬P∨Q
Q
P∨¬Q
¬P∨¬Q
¬Q
NIL








(3) 满足原导出空子句
(4) 满足结程略

(5) 满足原导出空子句
(6) 满足结程略


31 设已知：
(1) 果xy父亲yz父亲xz祖父
(2) 父亲
结演绎推理证明：某u定存vvu祖父
解：先定义谓词
F(xy)：xy父亲
GF(xz)：xz祖父
P(x)：x
谓词问题描述出：
已知F1：(x) (y) (z)( F(xy)∧F(yz))→GF(xz))
F2：(y)(P(x)→F(xy))
求证结G：(u) (v)( P(u)→GF(vu))
然F1F2¬G化成子句集：
① ¬F(xy)∨¬F(yz)∨GF(xz)
② ¬P(r)∨F(sr)
③ P(u)
④ ¬GF(vu))
述扩充子句集结推理程：

¬F(xy)∨¬F(yz)∨GF(xz)
¬GF(vu)
¬F(xy)∨¬F(yz)
¬P(r)∨F(sr)
¬F(yz)∨¬P(y)
¬P(r)∨F(sr)
¬P(y)∨¬P(z)
¬P(y)
P(u)
NIL

{xvzu}


{xsyr}


{yszr}


{yz}


{yu}

导出空子句结证
32 设语句请相应谓词公式分表示出：
(1) 喜欢梅花喜欢菊花喜欢梅花喜欢菊花
解：定义谓词
P(x)：x
L(xy)：x喜欢y
中y体域{梅花菊花}
知识谓词表示：
(x )(P(x)→L(x 梅花)∨L(x 菊花)∨L(x 梅花)∧L(x 菊花))
(2) 天午篮球
解：定义谓词
P(x)：x
B(x)：x篮球
A(y)：y午
知识谓词表示：
(x )(y) (A(y)→B(x)∧P(x))
(3) 新型计算机速度快存储容量
解：定义谓词
NC(x)：x新型计算机
F(x)：x速度快
B(x)：x容量
知识谓词表示：
(x) (NC(x)→F(x)∧B(x))
(4) 计算机系学生喜欢计算机编程序
解：定义谓词
S(x)：x计算机系学生
L(x pragramming)：x喜欢编程序
U(xcomputer)：x计算机
知识谓词表示：
¬ (x) (S(x)→L(x pragramming)∧U(xcomputer))
(5) 喜欢编程序喜欢计算机
解：定义谓词
P(x)：x
L(x y)：x喜欢y
知识谓词表示：
(x) (P(x)∧L(xpragramming)→L(x computer))

33 机器移盒子问题
设房间c处机器ab处张桌子分称a桌b桌a桌盒子图示求机器c处出发盒子a桌b桌然回c处请谓词逻辑描述机器行动程

分定义描述状态动作谓词
描述状态谓词：
TABLE(x)：x桌子
EMPTY(y)：y手中空
AT(y z)：yz处
HOLDS(y w)：y着w
ON(w x)：wx桌面
变元体域：
x体域{a b}
y体域{robot}
z体域{a b c}
w体域{box}
问题初始状态：
AT(robot c)
EMPTY(robot)
ON(box a)
TABLE(a)
TABLE(b)
问题目标状态：
AT(robot c)
EMPTY(robot)
ON(box b)
TABLE(a)
TABLE(b)
机器行动目标问题初始状态转换目标状态实现问题状态转换需完成系列操作
需定义操作：
Goto(x y)：x处走y处
Pickup(x)：x处起盒子
Setdown(x)：x处放盒子
操作条件动作：
Goto(xy)
条件：AT(robotx)
动作：删表：AT(robotx)
添加表：AT(roboty)
Pickup(x)
条件：ON(boxx)TABLE(x)AT(robotx)EMPTY(robot)
动作：删表：EMPTY(robot)ON(boxx)
添加表：HOLDS(robotbox)
Setdown(x)
条件：AT(robotx)TABLE(x)HOLDS(robotbox)
动作：删表：HOLDS(robotbox)
添加表：EMPTY(robot)ON(boxx)
机器行动规划问题求解程：
状态1(初始状态)
AT(robot c)
开始 EMPTY(robot)
> ON(box a)
TABLE(a)
TABLE(b)
状态2
AT(robot a)
Goto(c a) EMPTY(robot)
> ON(box a)
TABLE(a)
TABLE(b)
状态3
AT(robot a)
Pickup(a) HOLDS(robotbox)
> TABLE(a)
TABLE(b)
状态4
AT(robot b)
Goto(a b) HOLDS(robotbox)
> TABLE(a)
TABLE(b)
状态5
AT(robot b)
Setdown(b) EMPTY(robot)
> ON(box b)
TABLE(a)
TABLE(b)
状态6(目标状态)
AT(robot c)
Goto(b c) EMPTY(robot)
> ON(box b)
TABLE(a)
TABLE(b)

34 谓词表示法求解机器摞积木问题设机器机械手处理世界张桌子桌堆放干相方积木块机械手4操作积木典型动作：桌拣起块积木手中积木放桌积木摞块积木积木面拣起块积木积木世界布局图示

A
B
C

CA

B



图 机器摞积木问题








解：(1) 先定义描述状态谓词
CLEAR(x)：积木x面空
ON(x y)：积木x积木y面
ONTABLE(x)：积木x桌子
HOLDING(x)：机械手抓住x
HANDEMPTY：机械手空
中xy体域{A B C}
问题初始状态：
ONTABLE(A)
ONTABLE(B)
ON(C A)
CLEAR(B)
CLEAR(C)
HANDEMPTY
问题目标状态：
ONTABLE(C)
ON(B C)
ON(A B)
CLEAR(A)
HANDEMPTY
(2) 定义描述操作谓词
问题中机械手操作需定义4谓词：
Pickup(x)：桌面拣起块积木x
Putdown(x)：手中积木放桌面
Stack(x y)：积木x面摞块积木y
Upstack(x y)：积木x面拣起块积木y

中操作分条件动作两部分具体描述：
Pickup(x)
条件：ONTABLE(x)HANDEMPTYCLEAR(x)
动作：删表：ONTABLE(x)HANDEMPTY
添加表：HOLDING(x)
Putdown(x)
条件：HOLDING(x)
动作：删表：HOLDING(x)
添加表：ONTABLE(x)CLEAR(x) HANDEMPTY
Stack(x y)
条件： CLEAR(y) HOLDING(y)
动作：删表：HOLDING(y)CLEAR(y)
添加表：HANDEMPTYON(x y) CLEAR(x)
Upstack(x y)
条件：HANDEMPTYCLEAR(y) ON(yx)
动作：删表：HANDEMPTYON(y x)
添加表：HOLDING(y)CLEAR(x)
(3) 问题求解程
利述谓词操作求解程：
ONTABLE(A)
ONTABLE(B)
ONTABLE(C)
CLEAR(A)
CLEAR(B)
CLEAR(C)
HANDEMPTY
ONTABLE(A)
ONTABLE(B)
ON(C A)
CLEAR(B)
CLEAR(C) HANDEMPTY

ONTABLE(A)
ONTABLE(B)
HOLDING(C)
CLEAR(A)
CLEAR(B)
CLEAR(C)

Upstack(AC)
Putdown(C)

Pickup(B)




ONTABLE(A)
ONTABLE(C)
ON(BC)
CLEAR(A)
CLEAR(B)
HANDEMPTY
ONTABLE(A)
ONTABLE(C)
HOLDING(B)
CLEAR(A)
CLEAR(B)
CLEAR(C)

ONTABLE(C)
ON(BC)
ON(AB)
CLEAR(A)
HANDEMPT
ONTABLE(C)
ON(BC)
CLEAR(A)
CLEAR(B)
HOLDING(A)

Stack(BA)
Stack(CB)
Pickup(A)


35 请列命题分写出语义网络：
(1) 学生台计算机
解：
35 请列命题分写出语义网络：
(1) 学生台计算机




(2) 高老师3月7月计算机系学生讲计算机网络课
解：
7月
8月

Start
End


老师
ISA
Object
Subject
高老师
计算机系学生
讲课事件


Action
Caurse

计算机网络
讲课



(5) 红队蓝队进行足球赛3：2分结束
解：
赛

AKO


Participants1
Outcome
32
2
足球赛

红队

Participants 2

蓝队




36 请列命题语义网络表示出：
(1) 树草植物
植物
解：

AKO

AKO


草
树


(2) 树草叶根
根

叶
解：

Have

Have

植物

种
种

草
树



(3) 水草草生长水中
解：
Live
AKO

AKO

水草

水中
植物
草


(4) 果树树会结果
解：
Can
AKO

AKO

果树

结果
植物
树


(5) 梨树果树中种会结梨
解：
Can
AKO

AKO

梨树

树
果树
结梨


37 语义网络表示：
动物运动会吃
鸟种动物鸟翅膀会飞
鱼种动物鱼生活水中会游泳

38 假设段天气预报：北京区天白天晴偏北风3级高气温12º低气温2º降水概率15请框架表示知识
解：
Frame<天气预报>
域：北京
时段：天白天
天气：晴
风：偏北
风力：3级
气温：高：12度
低：2度
降水概率：15

39 师生框架教师框架学生框架形式写出框架系统描述
解：师生框架
Frame
Name：Unit（LastnameFirstname）
Sex：Area（malefemale）
Default：male
Age：Unit（Years）
Telephone：Home Unit（Number）
Mobile Unit（Number）


教师框架
Frame
AKO
Major：Unit（MajorName）
Lectures：Unit（CourseName）
Field：Unit（FieldName）
Project ：Area（NationalProvincialOther）
Default：Provincial
Paper：Area（SCIEICoreGeneral）
Default：Core


学生框架
Frame
AKO< TeachersStudents >
Major：Unit（MajorName）
Classes：Unit（ClassesName）
Degree：Area（doctormastor bachelor）
Default：bachelor



40 设段知识：
张王李属高山协会该协会成员滑雪运动员登山运动员中喜欢雨运动员登山运动员喜欢雪运动员滑雪运动员王喜欢张喜欢切东西喜欢张喜欢切东西张喜欢雨雪
试谓词公式集合表示段知识谓词公式适合逆基规演绎系统试说明样系统样回答问题：
高山俱乐部中没成员登山运动员滑雪运动员？
解：(1) 先定义谓词
A(x) 表示x高山协会会员
S(x) 表示x滑雪运动员
C(x) 表示x登山运动员
L(xy) 表示x 喜欢y
(2) 问题谓词表示出
张王李属高山协会
A(Zhang)∧A(Wang)∧A(Li)
高山协会成员滑雪运动员登山运动员
(x)(A(x)∧¬S(x)→C(x))
高山协会中喜欢雨运动员登山运动员
(x)(¬L(x Rain)→C(x))
高山协会中喜欢雪运动员滑雪运动员
(x)(¬L(x Snow)→¬ S(x))
王喜欢张喜欢切东西
(y)( L(Zhang y)→¬ L(Wang y))
王喜欢张喜欢切东西
(y)(¬ L(Zhang y)→L(Wang y))
张喜欢雨雪
L(Zhang Rain)∧L(Zhang Snow)
(3) 问题求答案谓词表示出
高山俱乐部中没成员登山运动员滑雪运动员？
(x)( A(x)→C(x)∧¬ S(x))
(4) 进行推理问题划分已知事实规两部分假设划分：
已知事实：
A(Zhang)∧A(Wang)∧A(Li)
L(Zhang Rain)∧L(Zhang Snow)
规：
(x)(A(x)∧¬S(x)→C(x))
(x)(¬L(x Rain)→C(x))
(x)(¬L(x Snow)→¬ S(x))
(y)( L(Zhang y)→¬ L(Wang y))
(y)(¬ L(Zhang y)→L(Wang y))
(5) 已知事实规目标化成推理需形式
事实已文字合取形式：
f1 A(Zhang)∧A(Wang)∧A(Li)
f2 L (Zhang Rain)∧L(Zhang Snow)
规转化件单文字形式：
r1 A(x)∧¬S(x)→C(x))
r2 ¬L(x Rain)→C(x)
r3 ¬L(x Snow)→¬ S(x)
r4 L(Zhang y)→¬ L(Wang y)
r5 ¬ L(Zhang y)→L(Wang y)
目标公式转换形式
¬ A(x)∨(C(x)∧¬ S(x))
(6) 进行逆推理
逆推理关键够推出L(Zhang Rain)∧L(Zhang Snow)逆演绎程图示

¬ A(x)∨(C(x)∧¬ S(x))


C(x)∧¬ S(x)
¬ A(x)


C(x)
¬ S(x)

r2
r34


¬L(x Rain)
¬L(x Snow)

{Wangx yRain}
{Wang x ySnow}

¬L(Wang y)
¬L(Wang y)


r4
r4

L(Zhang y)
L(Zhang y)

{Rainy}
{Snowy}

L(Zhang Snow)
L(Zhang Rain)



41 判断列子句集中满足：
(1) {¬P∨Q ¬Q P ¬P}
(2) { P∨Q ¬P∨Q P∨¬Q ¬P∨¬Q }
(3) { P(y)∨Q(y) ¬P(f(x))∨R(a)}
(4) {¬P(x)∨Q(x) ¬P(y)∨R(y) P(a) S(a) ¬S(z)∨¬R(z)}
(5) {¬P(x)∨Q(f(x)a) ¬P(h(y))∨Q(f(h(y)) a)∨¬P(z)}
(6) {P(x)∨Q(x)∨R(x) ¬P(y)∨R(y) ¬Q(a) ¬R(b)}
解：(1) 满足结程：
¬P∨Q
¬Q
¬P
P
NIL




(2) 满足结程：
P∨Q
¬P∨Q
Q
P∨¬Q
¬P∨¬Q
¬Q
NIL








(3) 满足原导出空子句
(4) 满足结程略

(5) 满足原导出空子句
(6) 满足结程略

42 假设张盗公安局派出5调查案情分析时贞察员A说：赵钱中少作案贞察员B说：钱孙中少作案贞察员C说：孙李中少作案贞察员D说：赵孙中少案关贞察员E说：钱李中少案关果5侦察员话信结演绎推理求出谁盗窃犯
解：(1) 先定义谓词常量
设C(x)表示x作案Z表示赵Q表示钱S表示孙L表示李
(2) 已知事实谓词公式表示出
赵钱中少作案：C(Z)∨C(Q)
钱孙中少作案：C(Q)∨C(S)
孙李中少作案：C(S)∨C(L)
赵孙中少案关：¬ (C (Z)∧C(S)) ¬C (Z) ∨¬C(S)
钱李中少案关：¬ (C (Q)∧C(L)) ¬C (Q) ∨¬C(L)
(3) 求问题谓词公式表示出否定取析取
设作案者u求结C(u)否)取析取：
¬ C(u) ∨C(u)
（4）述扩充子句集结原理进行结修改证明树：

C(Z)∨C(Q)
¬C (Z) ∨¬C(S)
C(Q)∨¬C(S)
C(Q)∨C(S)
C(Q)
¬C(u)∨C(u)
C(Q)









{Qu}


钱盗窃犯实际案盗窃犯止根结原理出：
C(S)∨C(L)
¬C (Q) ∨¬C(L)
C(S)∨¬C(Q)
C(Q)∨C(S)
C(S)
¬C(u)∨C(u)
C(S)
¬C (Q) ∨¬C(L)
C(S)∨C(L)



C(Q)∨C(S)
C(S)∨¬C(Q)



¬C(u)∨C(u)

C(S)


{Su}
C(S)


孙盗窃犯

43　出教师教学质量评估二级模糊综合评判
（素级权重级隶属度均指定）
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