人工智能试题及答案.docx
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人工智能试题及答案
人工智能试题及答案
【篇一:
人工智能经典试题及答案】
ass=txt>2.8设有如下语句,请用相应的谓词公式分别把他们表示出来:
s
(1)有的人喜欢梅花,有的人喜欢菊花,有的人既喜欢梅花又喜欢菊花。
解:
定义谓词d
p(x):
x是人
l(x,y):
x喜欢y
其中,y的个体域是{梅花,菊花}。
将知识用谓词表示为:
(?
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篮球。
解:
定义谓词
p(x):
x是人
b(x):
x打篮球
a(y):
y是下午
将知识用谓词表示为:
a
(?
x)(?
y)(a(y)→b(x)∧p(x))
(3)新型计算机速度又快,存储容量又大。
解:
定义谓词
nc(x):
x是新型计算机
f(x):
x速度快
b(x):
x容量大
将知识用谓词表示为:
(?
x)(nc(x)→f(x)∧b(x))
(4)不是每个计算机系的学生都喜欢在计算机上编程序。
解:
定义谓词
s(x):
x是计算机系学生
l(x,pragramming):
x喜欢编程序
u(x,computer):
x使用计算机
将知识用谓词表示为:
?
(?
x)(s(x)→l(x,pragramming)∧u(x,computer))
(5)凡是喜欢编程序的人都喜欢计算机。
解:
定义谓词
p(x):
x是人
l(x,y):
x喜欢y
将知识用谓词表示为:
(?
x)(p(x)∧l(x,pragramming)→l(x,computer))
2.9用谓词表示法求解机器人摞积木问题。
设机器人有一只机械手,要处理的世界有一张桌子,桌上可堆放若干相同的方积木块。
机械手有4个操作积木的典型动作:
从桌上拣起一块积木;将手中的积木放到桌之上;在积木上再摞上一块积木;从积木上面拣起一块积木。
积木世界的布局如下图所示。
图机器人摞积木问题
解:
(1)先定义描述状态的谓词
clear(x):
积木x上面是空的。
(x,y):
积木x在积木y的上面。
ontable(x):
积木x在桌子上。
holding(x):
机械手抓住x。
handempty:
机械手是空的。
其中,x和y的个体域都是{a,b,c}。
问题的初始状态是:
ontable(a)
ontable(b)
on(c,a)
clear(b)
clear(c)
handempty
问题的目标状态是:
ontable(c)
on(b,c)
on(a,b)
clear(a)
handempty
(2)再定义描述操作的谓词
在本问题中,机械手的操作需要定义以下4个谓词:
pickup(x):
从桌面上拣起一块积木x。
putdown(x):
将手中的积木放到桌面上。
stack(x,y):
在积木x上面再摞上一块积木y。
upstack(x,y):
从积木x上面拣起一块积木y。
其中,每一个操作都可分为条件和动作两部分,具体描述如下:
pickup(x)
条件:
ontable(x),handempty,clear(x)
动作:
删除表:
ontable(x),handempty
添加表:
handempty(x)
putdown(x)
条件:
handempty(x)
动作:
删除表:
handempty(x)
添加表:
ontable(x),clear(x),handempty
stack(x,y)
条件:
handempty(x),clear(y)
动作:
删除表:
handempty(x),clear(y)
添加表:
handempty,on(x,y),clear(x)
upstack(x,y)
条件:
handempty,clear(y),on(y,x)
动作:
删除表:
handempty,on(y,x)
添加表:
holding(y),clear(x)
(3)问题求解过程
利用上述谓词和操作,其求解过程为:
2.10用谓词表示法求解农夫、狼、山羊、白菜问题。
农夫、狼、山羊、白菜全部放在一条河的左岸,现在要把他们全部送到河的右岸去,农夫有一条船,过河时,除农夫外船上至多能载狼、山羊、白菜中的一种。
狼要吃山羊,山羊要吃白菜,除非农夫在那里。
似规划出一个确保全部安全过河的计划。
请写出所用谓词的定义,并给出每个谓词的功能及变量的个体域。
解:
(1)先定义描述状态的谓词
要描述这个问题,需要能够说明农夫、狼、羊、白菜和船在什么位置,为简化问题表示,
取消船在河中行驶的状态,只描述左岸和右岸的状态。
并且,由于左岸和右岸的状态互补,因此可仅对左岸或右岸的状态做直接描述。
本题选择对左岸进行直接描述的方法,即定义谓词如下:
al(x):
x在左岸
其中,x的个体域是{农夫,船,狼,羊,白菜}。
对应地,?
al(x)表示x在右岸。
问题的初始状态:
al(农夫)
al(船)
al(狼)
al(羊)
al(白菜)
问题的目标状态:
?
al(农夫)
?
al(船)
?
al(狼)
?
al(羊)
?
al(白菜)
(2)再定义描述操作的谓词
本题需要以下4个描述操作的谓词:
l-r:
农夫自己划船从左岸到右岸
l-r(x):
农夫带着x划船从左岸到右岸
r-l:
农夫自己划船从右岸到左岸
r-l(x):
农夫带着x划船从右岸到左岸
其中,x的个体域是{狼,羊,白菜}。
对上述每个操作,都包括条件和动作两部分。
它们对应的条件和动作如下:
l-r:
农夫划船从左岸到右岸
条件:
al(船),al(农夫),?
al(狼)∨?
al(羊),?
al(羊)∨?
al(白菜)
动作:
删除表:
al(船),al(农夫)
添加表:
?
al(船),?
al(农夫)
l-r(狼):
农夫带着狼划船从左岸到右岸
条件:
al(船),al(农夫),al(狼),?
al(羊)
动作:
删除表:
al(船),al(农夫),al(狼)
添加表:
?
al(船),?
al(农夫),?
al(狼)
l-r(羊):
农夫带着羊划船从左岸到右岸
条件:
al(船),al(农夫),al(羊),al(狼),al(白菜)
或:
al(船),al(农夫),al(羊),?
al(狼),?
al(白菜)
动作:
删除表:
al(船),al(农夫),al(羊)
添加表:
?
al(船),?
al(农夫),?
al(羊)
l-r(白菜):
农夫带着白菜划船从左岸到右岸
条件:
al(船),al(农夫),al(白菜),?
al(狼)
动作:
删除表:
al(船),al(农夫),al(白菜)
添加表:
?
al(船),?
al(农夫),?
al(白菜)
r-l:
农夫划船从右岸到左岸
条件:
?
al(船),?
al(农夫),al(狼)∨al(羊),al(羊)∨al(白菜)
或:
?
al(船),?
al(农夫),?
al(狼),?
al(白菜),al(羊)
动作:
删除表:
?
al(船),?
al(农夫)
添加表:
al(船),al(农夫)
r-l(羊):
农夫带着羊划船从右岸到左岸
条件:
?
al(船),?
al(农夫),?
al(羊),?
al(狼),?
al(羊),al(白菜)
动作:
删除表:
?
al(船),?
al(农夫),?
al(羊)
添加表:
al(船),al(农夫),al(羊)
2.11用谓词表示法求解修道士和野人问题。
在河的北岸有三个修道士、三个野人和一条船,修道士们想用这条船将所有的人都运过河去,但要受到以下条件限制:
(1)修道士和野人都会划船,但船一次只能装运两个人。
(2)在任何岸边,野人数不能超过修道士,否则修道士会被野人吃掉。
假定野人愿意服从任何一种过河安排,请规划出一种确保修道士安全的过河方案。
要求写出所用谓词的定义、功能及变量的个体域。
解:
(1)定义谓词
先定义修道士和野人人数关系的谓词:
g(x,y,s):
在状态s下x大于y
ge(x,y,s):
在状态s下x大于或等于y
其中,x,y分别代表修道士人数和野人数,他们的个体域均为{0,1,2,3}。
再定义船所在岸的谓词和修道士不在该岸上的谓词:
boat(z,s):
状态s下船在z岸
ez(x,s):
状态s下x等于0,即修道士不在该岸上
其中,z的个体域是{l,r},l表示左岸,r表示右岸。
再定义安全性谓词:
【篇二:
人工智能练习题答案】
,创始人是谁?
(1)ai(artificialintelligence)是利用计算机技术、传感器技术、自动控制技术、仿生技术、电子技术以及其他技术仿制人类智能机制的学科(或技术),再具体地讲就是利用这些技术仿制出一些具有人类智慧(能)特点的机器或系统
(2)人工智能的研究领域主要有专家系统、机器学习、模式识别、自然语言理解、自动定力证明、自动程序设计、机器人学、博弈、智能决策支持系统、人工神经网络等
(3)人工智能于1956年夏季,由麦卡锡,明斯基、洛切斯特、香农等发起创建
2、产生式系统的由哪三部分组成?
各部分的功能是什么?
课本29页
(1)产生式系统由综合数据库、产生式规则和控制系统三部分组成
(2)综合数据库用于存放当前信息,包括初始事实和中间结果;
产生式规则用于存放相关知识;
控制系统用于规则的解释或执行程序。
3、设有三枚硬币,其初始状态为(反,正,反),允许每次翻转一个硬币(只翻一个硬币,必须翻一个硬币)。
必须连翻三次。
用知识的状态空间表示法求出到达状态(反,反,反)的通路。
画出状态空间图。
课本51页
问题求解过程如下:
(1)构建状态
用数组表示的话,显然每一硬币需占一维空间,则用三维数组状态变量表示这个知识:
q=(q1,q2,q3)
取q=0表示钱币的正面;q=1表示钱币的反面
构成的问题状态空间显然为:
q0=(0,0,0),q1=(0,0,1),q2=(0,1,0),q3=(0,1,1),
q4=(1,0,0),q5=(1,0,1),q6=(1,1,0),q7=(1,1,1)
(2)引入操作
f1:
把q1翻一面。
f2:
把q2翻一面。
f3:
把q3翻一面。
显然:
f={f1,f2,f3}
目标状态:
(找到的答案)qg=(0,0,0)或(1,1,1)
(3)画出状态图
从状态图可知:
从“反,正,反”(1,0,1)到“正,正,正”(0,0,0)没有解题路径;从“反,正,反”(1,0,1)到“反,反,反”(1,1,1)有几条解题路径
f3f2f3,f1f2f1,…
4、八数码问题:
已知八数码的初始状态和目标状态如下:
=
。
d(n)表示节点n的深度。
p(n)表示节点n的格局与目标格局不相同的牌数。
5、将谓词公式化成子句集的步骤是什么?
课本94、95页
将谓词公式化成子句集共需9步:
(1)消蕴涵符→
(2)否定深入﹁
(3)变元标准化
(4)消去存在量词
(5)把量词移到公式最左边
(6)化为skolem标准形——前束合取范式
(7)消去全称量词
(8)变元标准化——变元换名
(9)表示为子句集——消去合取词,用“,”代替“∧”
6、鲁滨逊归结原理的基本思想是什么?
鲁宾逊的归结原理基本思想方法是:
首先把欲证明的问题的结论进行否定,并加入到子句集,得到一个扩充的子句集s’。
然后设法检查子句集s’中是否包含空子句,若包含,则s’不可满足,若不包含,就要在子句集中选择合适的子句进行归结,一旦能归结出空子句,就说明子句集s’是不可满足的。
7、已知:
f:
(?
x){(?
y)[a(x,y)∧b(y)]→(?
y)[c(y)∧d(x,y)]}
g:
﹁(?
x)c(x)→(?
x)(?
y)[a(x,y)→﹁b(y)]
求证:
g是f的逻辑结论。
8、某村农民张某被害,有四个嫌疑犯a,b,c,d。
公安局派出五个侦察员,他们的侦察结果分别是:
a,b之中至少有一人作案,b,c中至少有一人作案,c,d中至少有一人作案,a,c中至少有一人与此案无关,b,d中至少有一人与此案无关,所有侦察结果都是可靠的。
请用归结原理求出谁是罪犯?
解:
设谓词c(d)表示d为罪犯
对于第一个侦察员:
c(a)∨c(b)
(1)
对于第二个侦察员:
c(b)∨c(c)
(2)
对于第三个侦察员:
c(c)∨c(d)(3)
对于第四个侦察员:
﹁c(a)∨﹁c(c)(4)
对于第五个侦察员:
﹁c(b)∨﹁c(d)(5)
结论:
﹁c(u)∨answer(u)(6)
(1)与(4)归结:
c(b)∨﹁c(c)(7)
(2)与(7)归结:
c(b)(8)
(6)与(8)归结:
answer(b).
?
b是罪犯
(3)与(5)归结:
c(c)∨﹁c(b)(7)
(2)与(7)归结:
c(c)(8)
(6)与(8)归结:
answer(c).
?
c是罪犯
9、试用归结原理证明结论成立。
(7分)
已知:
任何能够阅读的人都是识字的,海豚不识字。
某些海豚是有智力的。
求证:
某些有智力者不能阅读。
定义谓词
r(x)—x是能阅读的
l(x)—x能识字
d(x)—x是海豚
i(x)—x是有智力的
已知条件和结论的谓词公式已知公式集
(?
x)(r(x)→l(x))(?
x)(d(x)→﹁l(x))(?
x)(d(x)∧i(x))求证(?
x)(i(x)∧﹁r(x))
?
事实化子句集
(?
x)(r(x)→l(x))?
(?
x)(﹁r(x)∨l(x))?
﹁r(x)∨l(x)
(1)
(?
x)(d(x)→﹁l(x))?
(?
x)(﹁d(x)∨﹁l(x))?
﹁d(x)∨﹁l(x)
(2)
(?
x)(d(x)∧i(x))?
d(a)∧i(a)
?
d(a)(3)i(a)(4)?
目标求反
﹁(?
x)(i(x)∧﹁r(x))?
(?
x)﹁(i(x)∧﹁r(x))?
(?
x)(﹁i(x)∨r(x))?
﹁i(x)∨r(x)
(5)
【篇三:
人工智能经典试题及答案】
设有如下语句,请用相应的谓词公式分别把他们表示出来:
s
(1)有的人喜欢梅花,有的人喜欢菊花,有的人既喜欢梅花又喜欢菊花。
解:
定义谓词dp(x):
x是人l(x,y):
x喜欢y
其中,y的个体域是{梅花,菊花}。
将知识用谓词表示为:
(?
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篮球。
解:
定义谓词p(x):
x是人b(x):
x打篮球a(y):
y是下午将知识用谓词表示为:
a
(?
x)(?
y)(a(y)→b(x)∧p(x))(3)新型计算机速度又快,存储容量又大。
解:
定义谓词
nc(x):
x是新型计算机f(x):
x速度快b(x):
x容量大将知识用谓词表示为:
(?
x)(nc(x)→f(x)∧b(x))
(4)不是每个计算机系的学生都喜欢在计算机上编程序。
解:
定义谓词
s(x):
x是计算机系学生
l(x,pragramming):
x喜欢编程序u(x,computer):
x使用计算机将知识用谓词表示为:
?
(?
x)(s(x)→l(x,pragramming)∧u(x,computer))(5)凡是喜欢编程序的人都喜欢计算机。
解:
定义谓词p(x):
x是人l(x,y):
x喜欢y将知识用谓词表示为:
(?
x)(p(x)∧l(x,pragramming)→l(x,computer))知识表示方法部分参考答案
2.9用谓词表示法求解机器人摞积木问题。
设机器人有一只机械手,要处理的世界有一张桌子,桌上可堆放若干相同的方积木块。
机械手有4个操作积木的典型动作:
从桌上拣起一块积木;将手中的积木放到桌之上;在积木上再摞上一块积木;从积木上面拣起一块积木。
积木世界的布局如下图所示。
解:
(1)先定义描述状态的谓词clear(x):
积木x上面是空的。
on(x,y):
积木x在积木y的上面。
ontable(x):
积木x在桌子上。
holding(x):
机械手抓住x。
handempty:
机械手是空的。
其中,x和y的个体域都是{a,b,c}。
问题的初始状态是:
ontable(a)ontable(b)on(c,a)clear(b)clear(c)handempty
问题的目标状态是:
ontable(c)on(b,c)on(a,b)
clear(a)handempty
(2)再定义描述操作的谓词
在本问题中,机械手的操作需要定义以下4个谓词:
pickup(x):
从桌面上拣起一块积木x。
putdown(x):
将手中的积木放到桌面上。
stack(x,y):
在积木x上面再摞上一块积木y。
upstack(x,y):
从积木x上面拣起一块积木y。
其中,每一个操作都可分为条件和动作两部分,具体描述如下:
pickup(x)
条件:
ontable(x),handempty,clear(x)
图机器人摞积木问题
动作:
删除表:
ontable(x),handempty添加表:
handempty(x)putdown(x)
条件:
handempty(x)动作:
删除表:
handempty(x)
添加表:
ontable(x),clear(x),handemptystack(x,y)
条件:
handempty(x),clear(y)动作:
删除表:
handempty(x),clear(y)添加表:
handempty,on(x,y),clear(x)upstack(x,y)
条件:
handempty,clear(y),on(y,x)动作:
删除表:
handempty,on(y,x)添加表:
holding(y),clear(x)(3)问题求解过程
利用上述谓词和操作,其求解过程为:
2.10用谓词表示法求解农夫、狼、山羊、白菜问题。
农夫、狼、山羊、白菜全部放在一条河的左岸,现在要把他们全部送到河的右岸去,农夫有一条船,过河时,除农夫外船上至多能载狼、山羊、白菜中的一种。
狼要吃山羊,山羊要吃白菜,除非农夫在那里。
似规划出一个确保全部安全过河的计划。
请写出所用谓词的定义,并给出每个谓词的功能及变量的个体域。
解:
(1)先定义描述状态的谓词
要描述这个问题,需要能够说明农夫、狼、羊、白菜和船在什么位置,为简化问题表示,取消船在河中行驶的状态,只描述左岸和右岸的状态。
并且,由于左岸和右岸的状态互补,因此可仅对左岸或右岸的状态做直接描述。
本题选择对左岸进行直接描述的方法,即定义谓词如下:
al(x):
x在左岸
其中,x的个体域是{农夫,船,狼,羊,白菜}。
对应地,?
al(x)表示x在右岸。
问题的初始状态:
al(农夫)al(船)al(狼)al(羊)al(白菜)问题的目标状态:
?
al(农夫)?
al(船)?
al(狼)?
al(羊)?
al(白菜)
(2)再定义描述操作的谓词本题需要以下4个描述操作的谓词:
l-r:
农夫自己划船从左岸到右岸l-r(x):
农夫带着x划船从左岸到右岸r-l:
农夫自己划船从右岸到左岸r-l(x):
农夫带着x划船从右岸到左岸其中,x的个体域是{狼,羊,白菜}。
对上述每个操作,都包括条件和动作两部分。
它们对应的条件和动作如下:
l-r:
农夫划船从左岸到右岸
条件:
al(船),al(农夫),?
al(狼)∨?
al(羊),?
al(羊)∨?
al(白菜)动作:
删除表:
al(船),al(农夫)添加表:
?
al(船),?
al(农夫)l-r(狼):
农夫带着狼划船从左岸到右岸条件:
al(船),al(农夫),al(狼),?
al(羊)动作:
删除表:
al(船),al(农夫),al(狼)添加表:
?
al(船),?
al(农夫),?
al(狼)l-r(羊):
农夫带着羊划船从左岸到右岸
条件:
al(船),al(农夫),al(羊),al(狼),al(白菜)或:
al(船),al(农夫),al(羊),?
al(狼),?
al(白菜)动作:
删除表:
al(船),al(农夫),al(羊)添加表:
?
al(船),?
al(农夫),?
al(羊)l-r(白菜):
农夫带着白菜划船从左岸到右岸
条件:
al(船),al(农夫),al(白菜),?
al(狼)动作:
删除表:
al(船),al(农夫),al(白菜)添加表:
?
al(船),?
al(农夫),?
al(白菜)r-l:
农夫划船从右岸到左岸
条件:
?
al(船),?
al(农夫),al(狼)∨al(羊),al(羊)∨al(白菜)或:
?
al(船),?
al(农夫),?
al(狼),?
al(白菜),al(羊)动作:
删除表:
?
al(船),?
al(农夫)添加表:
al(船),al(农夫)r-l(羊):
农夫带着羊划船从右岸到左岸
条件:
?
al(船),?
al(农夫),?
al(羊),?
al(狼),?
al(羊),al(白菜)动作:
删除表:
?
al(船),?
al(农夫),?
al(羊)添加表:
al(船),al(农夫),al(羊)(3)问题求解过程
2.11用谓词表示法求解修道士和野人问题。
在河的北岸有三个修道士、三个野人和一条船,修道士们想用这条船将所有的人都运过河去,但要受到以下条件限制:
(1)修道士和野人都会划船,但船一次只能装运两个人。
(2)在任何岸边,野人数不能超过修道士,否则修道士会被野人吃掉。
假定野人愿意服从任何一种过河安排,请规划出一种确保修道士安全的过河方案。
要求写出所用谓词的定义、功能及变量的个体域。
解:
(1)定义谓词
先定义修道士和野人人数关系的谓词:
g(x,y,s):
在状态s下x大于yge(x,y,s):
在状态s下x大于或等于y
其中,x,y分别代表修道士人数和野人数,他们的个体域均为{0,1,2,3}。
再定义船所在岸的谓词和修道士不在该岸上的谓词:
boat(z,s):
状态s下船在z岸
ez(x,s):
状态s下x等于0,即修道士不在该岸上其中,z的个体域是{l,r},l表示左岸,r表示右岸。
再定义安全性谓词:
safety(z,x,y,s)≡(g(x,0,s)∧ge(x,y,s))∨(ez(x,s))
其中,z,x,y的含义同上。
该谓词的含义是:
状态s下,在z岸,保证修道士安全,当且仅当修道士不在该岸上,或者修道士在该岸上,但人数超过野人数。
该谓词同时也描述了相应的状态。
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