人工智能期末考试(刷题篇&部分题有答案)

参考:

人工智能 经典考试试题及答案 - 百度文库

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人工智能【期末复习题】 - 百度文库

人工智能期末试题及答案完整版 - 百度文库

一、选择题

  1. AI的缩写是 ++++Artificial Intelligence++++
  2. 反演归结(消解)证明定理时,若当前归结式是++++空子句++++时,则定理得证

知识点总结归结反演的证明步骤:

  1. 将已知前提表示为谓词公式F,将待证明的结论取反得到谓词公式非Q
  2. 把谓词公式集 {F, 非Q} 转化为子句集S
  3. 运用归结原理 对子句集S中的字句进行归结,每次归结得到的归结式并入S中,反复以上操作,直到出现空子句NIL,则停止归纳,证明Q为真
  1. 从已知事实出发,通过规则库求得结论的产生式系统的推理方式是++++正向推理++++

知识点总结推理 按照方向 可分类为:

(1) 正向推理 :事实驱动推理,已知事实推导出结论

缺点:盲目、效率低

(2) 逆/反向推理 :以某个假设目标作为出发点

优点:不必使用与目标无关的知识,目的性强,有利于向用户提供解释

缺点:起始目标的选择有盲目性

  1. 混合推理 :先正向后逆向 or 先逆向后正向
  2. 双向推理:正向与逆向同时进行,在某处"碰头"
  1. 语义网络表达知识时,有向弧AKO链、ISA链是用来表达结点知识的++++继承性++++
  2. (A->B)^A=>B 是 ++++假言推理++++

知识点总结自然推理演绎的推理规则 有:

  1. 假言推理 :P, P->Q => Q
  2. 拒取式推理 :P->Q, 非Q=>非P
  3. P规则(前提引入) :即用已知前提来推导
  4. T规则(结论引入) :即用推理得到的结论来进一步推导
  1. 什么命题是可以判断真假的 ++++陈述句++++
  2. 仅个体变元被量化的谓词称为++++一阶谓词++++

知识点总结 :关于一阶谓词 知识点:

  1. 个体 可以是常量、变量 (变元) 、函数、谓词
  2. 连接词/连词(5个,优先级由高到低):否定(negation)、析取(disjunction) or、合取(conjunction) and、蕴含(implication)/条件(position)、等价(equivalence)/双条件
  3. 量词(quantifier):全称量词(universal quantifier)、存在量词(existential quantifier)
  1. MGU是++++最一般合一++++
  2. 1997年5月,著名的"人机大战",最终计算机以3.5比2.5的总分将世界国际象棋棋王卡斯帕罗夫击败,这台计算机被称为++++深蓝++++
  3. 人工智能系统的知识包含4个要素:事实、规则、控制、元知识

知识点总结鲁滨逊归结原理(消解原理)的基本思想:

  1. 检查子句集S中是否包含空子句,若包含,则S不可满足。
  2. 若不包含,在S中选择合适的字句进行归结,一旦归结出空子句,就说明S是不可满足的。

鲁滨逊归结原理

  1. C1 = 非P or Q ,C2 = 非Q or R,C3 = P,则 C12 = 非P or R,C123 = R
  2. C12 是 C1 和 C2 的归结式,C1 和 C2 是 C12 的亲本子句
  3. C12 是 C1 和 C2 的逻辑结论,所以若 C1 和 C2 为真,则 C12 为真
  4. C1 和 C2 是子句集S中的两个子句,C12 替代or不替代 C1 和 C2 加入到S中得到新子句集S1,S1的不可满足性 <=> S的不可满足性
  1. 或图通常称为++++状态图++++
  2. 人工智能的含义最早由一位科学家于1950年提出,并且同时提出 一个机器智能的测试模型,这个科学家是++++图灵++++
  3. 要想机器具有智能,必须让机器具有知识。因此,在人工智能中有一个研究领域,主要研究计算机如何自动获取知识和技能,实现自我完善,这门研究分支学科叫++++机器学习++++
  4. 首次提出人工智能是在++++1956++++年
  5. 人工智能应用研究的两个最重要最广泛领域为++++专家系统、机器学习++++
  • 填空题
  1. 不确定性类型按性质分为++++随机性、模糊性、不完全性、不一致性++++

PPT中是分为似然推理、模糊推理

  1. 在删除策略归结的过程中删除以下字句:含有++++纯文字、永真式++++ 的字句;子句集中被其他字句++++蕴含++++的字句。
  2. 图:指由++++节点++++ 和++++有向边++++ 组成的网络,按连接同一节点的各边的逻辑关系又可分为++++或图++++ 和++++与或图++++ (解决某个问题即可解决其父辈问题的结点集合叫或图,只有解决所有子问题才能解决其父辈问题的结点集合叫与或图)
  3. 合一算法:求非空有限具有相同谓词名的原子公式集的++++最一般合一(MGU)++++
  4. 产生式系统的推理过程中,从可触发规则中选择一个规则来执行,被执行的规则称为++++被触发规则++++
  5. P(B|A) 表示在规则++++A->B++++ 中,证据A为真的作用下结论B为真的++++概率++++
  6. 人工智能的远期目标是++++制造智能机器++++ ,近期目标是++++实现机器智能++++
  7. 目前人工智能的主要学派有三家:++++符号主义、进化主义、连接主义++++
  8. 问题的状态空间包含三种说明的集合:++++初始状态集合S、操作符集合F、目标状态集合G++++
  9. 启发式搜索中,利用一些线索来帮助足迹选择搜索方向,这些线索称为++++启发式信息++++
  10. 计算智能是人工智能研究的新内容,涉及++++神经计算、模糊计算、进化计算++++
  11. 不确定性推理主要有两种不确定性,即关于++++结论++++ 的不确定性和关于++++证据++++的不确定性
  • 简答题及计算题
  1. 什么是产生式?产生式规则的语义是什么?

答:产生式规则基本形式:P->Q 或者 IF P THEN Q

P是产生式的前提,用于指出该产生式是否可用的条件

Q是一组结论或操作,用于指出当前提P所指示的条件满足时,应该得出的结论或应该执行的操作。

产生式规则的语义:如果前提P被满足,则可推出结论Q或执行Q所规定的操作

  1. 谓词公式转化为子句集的9个步骤:(箭非重,存前,标全,合重)
  1. 消除蕴含、等价符号(去 头)
  2. 定符号移到每个谓词前面
  3. 变量标准化(把 名的变量名改掉)
  4. 消去 在量词(通过代入函数的方式把存在量词去掉)
  5. 化为 束形(把全称量词提到最前面)
  6. 化为Skolem 准形(利用公式标准化,去掉可去的括号)
  7. 略去称量词
  8. 消去取词(加逗号,变成集合)
  9. 字句变量标准化(将不同字句中的 名变量改名)
  1. 语义网络问题
  1. 用语义网络表示如下事实:山西大学是一个学校,位于太原市,建立时间是1902年

答:

  1. 假若要求解的问题是:山西大学位于哪个城市?如何利用语义网络进行推理求解呢?

答:首先将待求解的问题表示成一个局部的语义网络,如图所示:

然后到语义网络系统的知识库中去匹配就会发现,与待求解问题局部网络未知处相匹配的事实是"太原市"。所以,这个问题的解就是太原市。

  1. 用一阶谓词逻辑法表示"太原的夏天既干燥又炎热"

答:State(x, y, z) : x市在y季节气候处于z状态,

则:State(太原,夏天,干燥) ^ State(太原,夏天,炎热)

  1. 画出语义网络:"籍贯为湖南的张山在信息学院读书,该学校位于健翔桥附近,该校由计算机系、信息系和通信系组成"

答:

  1. 产生式系统中,推理机的推理方式有几种?在产生式推理过程中,如果发生策略冲突,如何解决?产生式与谓词逻辑中的蕴含式有什么共同处及不同处?
  1. 正向推理、逆/反向推理、混合推理、双向推理
  2. 在产生式推理过程中,如果发生规则冲突,要利用冲突解决策略进行启用规则的选择,常用的冲突消解策略:按针对性排序、按已知事实的新鲜性(后生成性)排序、按匹配度(不确定性推理)排序、按条件个数排序(优先选择条件少的)(针对性、新鲜性、匹配度、条件少)
  3. 产生式基本形式与谓词逻辑中的蕴含式具有相同的形式。它们的区别 在于:蕴含式只能表示精确性知识,其逻辑值要么为真,要么为假;而产生式不仅可以表示精确性知识,而且可以表示不精确知识。
  1. 用全局择优搜索法求解重排九宫问题,设初始状态S0和目标状态Sg如下:

估价函数定义:f(x) = d(x) + h1(x),其中d(x) 表示结点x的深度,h1(x) 表示结点x中的数字位置和目标结点中不相同的数字个数。例如:

  1. 画出全局择优搜索树,在每个结点旁注明该结点的f值
  2. 给出解题路径

答:全局择优搜索树如下图所示:

解题路径为 S0->S1->S2->S3->Sg

  1. 搜索方法分为哪两大类?两者的区别是什么?

答:搜索方法分为:盲目搜索、启发式搜索

盲目搜索:在不具有对特定问题的任何有关信息的条件下,按固定的步骤(依次或随机调用操作算子)进行的搜索。

启发式搜索:考虑特定问题领域可应用的知识,动态地确定调用操作算子的步骤,优先选择较适合的操作算子,尽量减少不必要的搜索,以求尽快地到达结束状态。

  1. (此类题型很多,举一反三即可)每个读书的人都是为了获得知识。证明:对某个人来说,若不能获得知识,则他就不会读书。

证明:定义谓词:read(x):x读书,knowledge(x):x获得知识

将前提和要求证的问题之否定化为子句集:

  1. ~read(x) or knowledge(x)
  2. ~knowledge(y)
  3. read(y)

利用归结原理对上面的子句集中的字句进行归结:

  1. ~read(y) (1)与(2)归结,sigma={y/x}
  2. NIL (3)与(4)归结

证明完毕

10、将谓词公式转化为子句集:(箭非重,存前,标全,合重)

11、证明G是否肯定是F1, F2的逻辑结论,要求写出求解过程

四、名词解释

1、人工智能

  1. 遗传算法

  2. 专家系统

序系统。

  1. 机器学习

5、数据挖掘

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