21秋西电人工智能模拟试题二答案

青青

一 名词解释（每题5分，合计20分）
1.        推理
答案：所谓推理就是按某种策略由已知判断推出另一个判断的思维过程。
评分标准：答对题目要点得5分，答错或不答得0分。
2.        解树
答案：由可解节点所构成，并且由这些可解节点可推出初始节点（它对应于原始问题）为可解节点的子树称为解树。
评分标准：答对题目要点得5分，答错或不答得0分。
3.        搜索
答案：采用某种策略，在知识库中寻找可利用的知识，从而构造一条代价较小的推理路线，使问题得到解决的过程称为搜索。
评分标准：答对题目要点得5分，答错或不答得0分。
4.        子句
答案：在谓词逻辑中，把原子谓词公式及其否定统称为文字。任何文字的析取式称为子句。
评分标准：答对题目要点得5分，答错或不答得0分。

二 问答题：（20分）
1.请把下列命题表示为谓词公式。（每题5分，共计15分）
（1）所有学生都穿彩色制服。
答案：定义谓词如下：
student(x): x是学生    uniform(x,y): x穿y   
则表示如下：
( student(x) → uniform(x,color) )
评分标准：定义好谓词得2分，写出谓词公式得3分。
（2）如果高山是男孩，秦声是女孩，则高山比秦声长得高。
答案：定义谓词：boy(x)：x是男孩。   girl(x): x是女孩。
high(x,y):x比y长得高。
则表示如下：( boy（高山）  girl（秦声）)        high(高山，秦声)
评分标准：定义好谓词得2分，写出谓词公式得3分。
（3）西安市的冬天既寒冷又干燥。
答案：定义谓词如下：
WINTER（X）：X处于冬天； DRY（X）：X很干燥；  COLD（X）：X很寒冷
         WINTER（Xi’an）      DRY（Xi’an）  COLD（Xi’an）
评分标准：定义好谓词得2分，写出谓词公式得3分。
2. 请把下列命题用一个语义网络表示出来。（5分）
与会者有男、有女、有的年老、有的年轻。
答：只要把命题表述清楚就可得5分，下面给出的是一个参考答案。




















三 推  理（30分）
张某被盗，公安局派出5个侦察员：A、B、C、D、E。研究案情时，A说“赵与钱中至少有1人作案”；B说“钱与孙中至少有1人作案”；C说“孙与李中至少有1人作案”；D说“赵与孙中至少有1人与此案无关”；E说“钱与李中至少有1人与此案无关”。如果5个侦察员的话都是可信的，试用归结原理（消解原理）推理出谁是盗窃犯。
答：钱和孙是盗窃犯，赵和李不是。下面给出求解过程。
设用T(x)表示x是盗窃犯,则根据题意可得如下子句集：
A：T(赵)∨T(钱)            （1）
B：T(钱)∨T(孙)            （2）
C:  T(孙) ∨T(李)          （3）
D: ¬ T(赵)∨ ¬ T(孙)       （4）
E: ¬ T(钱)∨ ¬ T(李)       （5）
下面先求谁是盗窃犯。把¬T(x)∨Ansewer(x)并入上述子句集，即多出一个子句：
¬T(x)∨Ansewer(x)                       (6)
（1）和（4）归结得：  T(钱)∨ ¬ T(孙)   （7）
（2）和（7）归结得：  T(钱)。            （8）
（6）和（8）归结得：  Answer(钱)。       （9）  {钱/x}
（3）和（5）归结得：  T(孙)∨ ¬ T(钱)    （10）
（2）和（10）归结得：  T(孙)。            （11）
（6）和（11）归结得：  Answer(孙)。       （12）  {孙/x}
因此，钱和孙是盗窃犯，此外无论如何也归结不出Ansewer(赵)和Ansewer(李)。
下面证明赵不是盗窃犯，即证明¬T(赵)。子句集如下：
A：T(赵)∨T(钱)            （1）
B：T(钱)∨T(孙)            （2）
C:  T(孙) ∨T(李)          （3）
D: ¬ T(赵)∨ ¬ T(孙)       （4）
E: ¬ T(钱)∨ ¬ T(李)       （5）
要证明赵不是盗窃犯，即证明¬T(赵)。
对¬T(赵)进行否定，并入上述子句集中，即多出如下子句：
       ¬(¬T(赵)), 即T(赵)   （6）
应用归结原理对子句集进行归结：
（3）和（5）归结得：  T(孙)∨ ¬ T(钱)   （7）
（2）和（7）归结得：  T(孙)              （8）
（4）和（8）归结得： ¬ T(赵)             （9）
（6）和（9）归结得： NIL
所以，赵不是盗窃犯。同理可以证明李也不是盗窃犯。
评分标准：根据题意定义好谓词并写出谓词公式得5分，化出子句集得5分，求出谁是盗窃犯得10分，证明其他人不是盗窃犯得10分。

四 简  答（每题15分 合计30分）
1.人工智能有哪些学派？它们的认知观是什么？
答：从50年代以来。人工智能经过发展，形成了许多学派。不同学派的研究方法、学术观点、研究重点有所不同。主要学派有符号主义、连接主义和行为主义。
符号主义：认为人工智能源于数理逻辑。数理逻辑从19世纪末起就获迅速发展；到20世纪30年代开始用于描述智能行为。计算机出现后，又在计算机上实现了逻辑演绎系统正是这些符号主义者，后来又发展了启发式算法→专家系统→知识工程理论与技术，并在80年代取得很大发展。符号主义曾长期一枝独秀，为人工智能的发展作出重要贡献，这个学派的代表有纽厄尔、肖、西蒙和尼尔逊(Nilsson) 。
连接主义：认为人工智能源于仿生学，研究非程序的、适应性的、大脑风格的信息处理的本质和能力。其研究重点侧重于模拟和实现人的认识过程中的感知过程、形象思维、分布式记忆和自学习自组织的过程。其研究重点侧重于模拟和实现人的认识过程中的感知过程、形象思维、分布式记忆和自学习自组织的过程。
行为主义：AI的研究大部分是建立在一些经过抽象的、过分简单的现实世界模型之上的，Brooks认为应走出这种抽象模型的象牙塔，而以复杂的现实世界为背景，提出了无需知识表示的智能，无需推理的智能。他认为智能只是在与环境的交互作用中表现出来，其基本观点：⑴到现场去；⑵物理实现；⑶初级智能；⑷行为产生智能。
评分标准：答出每一学派得5分。

2. 简述正向推理的推理过程。
答：从用户提供的初始已知事实出发，在知识库KB中找出当前可适用的知识，构成可适用的知识集KS，然后按某种冲突消解策略从KS中选出一条知识进行推理，并将推出的新事实加入到数据库DB中，作为下一步推理的已知事实。在此之后，再在知识库中选取可适用的知识进行推理。如此重复进行这一过程，直到求得所要求的解。
评分标准：答出主要过程即可得15分。