人工智能经典习题集及各章总结(期末考试必备).doc
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学年第学期
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人工智能各章小结及习题回答
榜首部分序言
习题回答：
1．什么是人工智能？开展进程中阅历了哪些阶段？
解：人工智能是核算机科学的一个重要分支，也是一门正在开展中的归纳性前沿
学科，它是由核算机科学、操控论、信息论、神经生理学、哲学、言语学等多种
学科彼此浸透而开展起来的，现在正处于开展阶段没有构成完好体系。
开展进程中阅历的阶段有：
榜首阶段（ 40 时代中～50 时代末）神经元网络时代第二阶段（ 50 时代中～60 时代中）通用办法时代
第三阶段（ 60 时代中～80 时代初）常识工程时代
第四阶段（ 80 时代中～90 时代初）新的神经元网络时代
第五阶段（ 90 时代初～现在）海量信息处理与网络时代
2．人工智能研讨的根本内容是什么？
解：根本内容是：查找技能、常识表明、规划办法、机器学习、认知科学、天然
言语了解与机器翻译、专家体系与常识工程、定理证明、博弈、机器人、数据挖
掘与常识发现、多 Agent 体系、杂乱体系、足球机器人、人机交互技能等。
3．人工智能首要有哪几大研讨学派？
解：（１）符号主义学派：由心理学途径发生，符号主义以为人工智能起源于数
理逻辑，人类知道（智能）的根本元素是符号，而智能行为则是符号运算的
成果。
（２）衔接主义学派：由生理学途径发生，衔接主义又称为仿生学派，以为人
工智能的根本元素是神经元，智能发生于很多神经元的并行分布式联合之中，而
智能行为则是联合核算的成果。
（３）行为主义学派：由生物演化途径发生，行为主义以为人工智能起源于控
制论，提出智能取决于感知和行为，取决于对外界杂乱环境的习惯，而不是表明
和推理。
４．人工智能有哪些首要的研讨范畴？
解：（１）问题求解
（２）逻辑推理与定理证明
（３）天然言语了解
（４）主动程序设计
（５）专家体系
（６）机器学习
（７）神经网络
（８）机器人学
（９）模式识别
（１０）机器视觉（１１）智能操控
（１２）智能检索
（１３）智能调度与指挥
（１４）分布式人工智能与Ａｇｅｎｔ
（１５）核算智能与进化核算
（１６）数据发掘与常识发现
（１７）人工生命
（１８）体系与言语东西
第 2 部分常识与常识表明
本章小结：
首要界说谓词，指出每个谓词的切当
含义，然后再用衔接词把有关的谓词
衔接起来，构成一个谓词公式表达一
谓词表示法
个完整的意义。
发生式体系由 3 个根本部分组成：规
产生式表示法
则库、综合数据库、控制系统。
常识表明
结构一般由指定事物各个方面的
结构表明法槽组成，每个槽具有若干个旁边面，
而每个旁边面又可具有若干个值。
语义网络由节点和弧线或链线组成，
语义网络表示法
节点用于表示物体、概念和状态，弧
线用于表明节点间的联系。
习题回答：
1 设有如下问题：
（1）有五个彼此可直达且间隔已知的城市 A、B、C、D、E，如图所示；
（2）或人从 A地动身，去其它四个城市各观赏一次后回到 A;
（3）找一条最短的游览道路
请用发生式规矩表明游览进程。
解：①归纳数据库（ x）
(x) 中x 可以是一个字母，也可以是一个字符串。
②初始状况（ A）
③方针状况（ Ax1x2x3x4A）
④规矩集：
r1: IF L(S)=5 THEN GOTO(A)
r2: IF L(S)<5 THEN GOTO(B)
r3: IF L(S)<5 THEN GOTO(C)
r4: IF L(S)<5 THEN GOTO(D)
r5: IF L(S)<5 THEN GOTO(E)
其中L(S) 为走过的城市数，GOTO(x为) 走向城市x
⑤道路如下图所示 :
开始
( A )
7 10 5 10
( AB ) ( AC ) ( AD ) ( AE )
7
6 9
( A CB) ( A CD) ( ACE )
10 8
( A CDB) ( ACDE )
10
( ACDEB )
7
( ACDEBA)
方针
最短旅行路线为：A->C->D->E->B->A
总距离为5+6+8+10+7=36
2 神州大学和东方大学两校篮球队在东方大学进行一场竞赛，结局的比分是 85：89，用语义网络表明。
第3 部分推理
本章小结：
天然演绎推理
经典逻辑推理归结演绎推理
推理
与/或形演绎推理
不确定与非单调推理
习题回答：
1张某被盗，公安局派出五个侦查员去查询。研讨案情时，侦查员A说“赵与钱中至少有一人作案” ；侦查员B说“钱与孙中至少有一人作案” ；侦查员C说“孙
与李中至少有一人作案” ；侦查员D说“赵与孙中至少有一人与此案无关” ；侦查员E说“钱与李中至少有一人与此案无关” 。假如这五个侦查员的话都是可信的，试用归结演绎推理求出谁是盗窃犯。
解：榜首步：将 5 位侦查员的话表明成谓词公式，为此先界说谓词。
设谓词P(x) 表示是作案者，所以根据题意：
A: P(zhao) ∨P(qian) B: P(qian) ∨P(sun)
C: P(sun) ∨P(li) D:﹁P(zhao) ∨﹁P(sun)
E:﹁P(qian) ∨﹁P(li)
以上每个侦查员的话都是一个子句。
第二步：将待求解的问题表明成谓词。设y 是盗窃犯，则问题的谓词公式为P(y) ，将其否定并与ANSWER(y做) 析取：
﹁P(y) ∨ANSWER(y)
第三步：求前提条件及﹁P(y) ∨ANSWER(y的) 子句集，并将各子句列表如
下：
（1）P(zhao) ∨P(qian)
（2）P(qian) ∨P(sun)
（3）P(sun) ∨P(li)
（4）﹁P(zhao) ∨﹁P(sun)
（5）﹁P(qian) ∨﹁P(li)
（6）﹁P(y) ∨ANSWER(y)
第四步：使用归结原理进行推理。
（7）P(qian) ∨﹁P(sun) (1) 与(4)归结
（8）P(zhao) ∨﹁P(li) (1) 与(5)归结
（9）P(qian) ∨﹁P(zhao) (2) 与(4)归结
（10）P(sun) ∨﹁P(li) (2) 与(5)归结
（11）﹁P(zhao) ∨P(li) (3) 与(4)归结
（12）P(sun) ∨﹁P(qian) (3) 与(5)归结
（13）P(qian) (2) 与(7)归结
（14）P(sun) (2) 与(12)归结
（15）ANSWER(qian) (6) 与(13)归结，σ
={qian/y}
（16）ANSWER(sun) (6) 与(14)归结, σ
={sun/y}
所以，本题的盗窃犯是两个人：钱和孙。
2 任何兄弟都有同一个父亲， John 和 Peter 是兄弟，且 John 的父亲是 David，问Peter 的父亲是谁？
解：榜首步：将已知条件用谓词公式表明出来，并化成子句集。那么，
要先界说谓词。
（1）界说谓词：
设Father(x,y) 表示x 是y 的父亲。
设Brother(x,y) 表示x 和y 是兄弟。
（2）将已知事有用谓词公式表明出来：
F1: 任何兄弟都有同一个父亲。
( x)( y)( z)( Brother(x,y) ∧Father(z,x) →Father(z,y))
F2: John 和Peter 是兄弟。
Brother(John, Peter)
F3: John 的父亲是David。
Father(David, John)
（3）将它们化成子句集，得
S1={﹁Brother(x,y) ∨﹁Father(z,x) ∨Father(z,y), Brother(John,
Peter), Father(David, John)}
第二步：把问题用谓词公式表明出来，并将其否定与谓词ANSWE做R析取。
设Peter 的父亲是u，则有：Father(u, Peter)
将其否定与ANSWE做R析取，得
G:﹁Father(u, Peter) ∨ANSWER(u) 第三步：将上述公式G化为子句集
S2，并将S1和S2合并到S。
S2={﹁Father(u, Peter) ∨ANSWER(u)} S=S1∪S2
将S中各子句列出如下：
（1）﹁Brother(x,y) ∨﹁Father(z,x) ∨Father(z,y)
（2）Brother(John, Peter)
（3）Father(David, John)
（4）﹁Father(u, Peter) ∨ANSWER(u)
第四步：使用归结原理进行归结。
（5）﹁Brother(John,y) ∨Father(David,y)
（1）与（3）归结，σ={ David/z,
John/x}
（6）﹁Brother(John, Peter) ∨ANSWER(David)
（4）与（5）归结，σ={ David/u, Peter/y}
（7）ANSWER(David) （2）与（6）归结
第五步：得到了归结式ANSWER(David，) 答案即在其中，所以u=David,
即Peter 的父亲是David。
第 4 部分查找战略
本章小结：
广度优先查找
深度优先查找
有界深度优先查找盲目查找
状况空间价值树的广度优先查找
查找战略
价值树的深度优先查找
部分择优查找
启发式查找大局择优查找
查找战略
A* 算法
广度优先查找
盲目查找
与/或树
深度及有界深度优先搜索
搜索策略
有序查找
特殊状况
进步查找功率的办法
α- β剪枝技能
博弈问题
博弈问题：
极大极小剖析法：核算出端节点的估值，再核算出父节点的得分。
核算的办法是：对“或”节点，选其子节点中一个最大的得分作为父节点的得分，
这是为了使自己在可供挑选的计划中选一个对自己最有利的计划；对“与”节点，
选其子节点中一个最小的得分作为父节点的得分，这是为了立足于最坏的状况。
这样核算出的父节点的得分称为倒推值。
α- β 剪枝技能：
关于一个“与”节点来说，它取当时子节点中的最小倒推值作为它倒推值的上界，
称此值为
β值。关于一个“或”节点来说，它取当时子节点中的最大倒推值作为它倒推值
的下界，称此值为α值。
其一般规则为 :（1）任何“或”节点 x 的α 值假如不能下降其父节点的β值，则对节点 x 以下的分枝可中止查找，并使 x 的倒推值为α 。这种剪枝成为β剪枝。（2）任何“与”节点 x 的β 值假如不能升高其父节点的α值，则对节点 x 以下的分枝可中止查找，并使 x 的倒推值为β。这种剪枝成为α剪枝。
习题回答 :
1 图 4-1 是五城市间的交通道路图， A城市是动身地， E城市是目的地，两城市
间的交通费用（价值）如图中数字所示。求从 A到E的最小费用交通道路。
图4-1
解：先将交通图转换为价值树，如图 4-2 所示。
若用g(x) 表示从初始节点s0 到节点x 的代价，用c(x1,x2) 表示从父节点x1
到子节点 x2 的价值，则有：
g(x2)=g(x1)+c(x1,x2)
A
3 4
C1 B1
2 4 5
D1
D2 E1
3
4 2 3
E2 B2 C2 E3
5 E4
办法一：价值树的广度优先查找
（扩展节点ｎ，将其子节点放入 open 表中，核算各子节点的价值，并按各节点的价值对 open 表中悉数节点按从小到大的次序进行排序（行列））
过程如下：
图4-3-1
图4-3-2
图4-3-3
图4-3-4