人工智能相关问题32

1习题一1.什么是人类智能？它有哪些特征或特点？定义：人类所具有的智力和行为能力。特点：主要体现为感知能力、记忆与思维能力、归纳与演绎能力、学习能力以及行为能力。2.人工智能是何时、何地、怎样诞生的？解：人工智能于1956年夏季在美国Dartmouth大学诞生。此时此地举办的关于用机器模拟人类智能问题的研讨会，第一次使用“人工智能”这一术语，标志着人工智能学科的诞生。3.什么是人工智能？它的研究目标是什么？定义：用机器模拟人类智能。研究目标：用计算机模仿人脑思维活动，解决复杂问题；从实用的观点来看，以知识为对象，研究知识的获取、知识的表示方法和知识的使用。4.人工智能的发展经历了哪几个阶段？解：第一阶段：孕育期（1956年以前）；第二阶段：人工智能基础技术的研究和形成（1956~1970年）；第三阶段：发展和实用化阶段（1971~1980年）；第四阶段：知识工程和专家系统（1980年至今）。5.人工智能研究的基本内容有哪些？解：知识的获取、表示和使用。6.人工智能有哪些主要研究领域？解：问题求解、专家系统、机器学习、模式识别、自动定论证明、自动程序设计、自然语言理解、机器人学、人工神经网络和智能检索等。7.人工智能有哪几个主要学派？各自的特点是什么？主要学派：符号主义和联结主义。2特点：符号主义认为人类智能的基本单元是符号，认识过程就是符号表示下的符号计算，从而思维就是符号计算；联结主义认为人类智能的基本单元是神经元，认识过程是由神经元构成的网络的信息传递，这种传递是并行分布进行的。8.人工智能的近期发展趋势有哪些？解：专家系统、机器人学、人工神经网络和智能检索。9.什么是以符号处理为核心的方法？它有什么特征？解：通过符号处理来模拟人类求解问题的心理过程。特征：基于数学逻辑对知识进行表示和推理。10.什么是以网络连接为主的连接机制方法？它有什么特征？解：用硬件模拟人类神经网络，实现人类智能在机器上的模拟。特征：研究神经网络。习题二1.什么是知识？它有哪些特性？有哪几种分类方法？定义：人们对自然现象的认识和从中总结出来的规律、经验。特性：相对正确性、不确定性、可表示性和可利用性。分类方法：（1）按知识的作用范围分为：常识性知识和领域性知识；（2）按知识的作用及表示分为：事实性知识、规则性知识、控制性知识和元知识；（3）按知识的确定性分为：确定知识和不确定知识；（4）按人类思维及认识方法分为：逻辑性知识和形象性知识。2.何谓知识表示？陈述性知识表示法与过程性知识表示法的区别是什么？定义：研究用机器表示知识的可行性、有效性的一般方法，是一种数据结构与控制结构的统一体，考虑知识的存储与使用。区别：陈述性知识表示法主要用来描述事实性知识，将知识表示与应用分开处理，是一种表态的描述方法；过程性知识表示法主要用来描述规则性知识和控3制结构知识，将知识的表示与应用相结合，是一种动态的描述方法。3.在选择知识的表示方法时，应该考虑哪些主要因素？解：可行性、有效性、易理解性、模块性和灵活性。4.一阶谓词逻辑表示法适合于表示哪种类型的知识？它有哪些特点？解：可以表示事物的状态、属性、概念等事实性的知识，也可以表示事物间具有确定关系的规则性知识。特点：（1）自然性，表示问题易于理解和接受；（2）适用于精确性知识的表示，不适用不确定性知识的表示；（3）易实现性；（4）会产生组合爆炸，效率低。5.请写出用一阶谓词逻辑表示法表示知识的步骤。步骤：（1）定义谓词及个体，确定每个谓词及个体的确切含义；（2）根据所要表达的事物或概念，为每个谓词中的变元赋予特定的值；（3）根据所要表达的知识的语义用适当的联接符号将各个谓词联接起来，形成谓词公式。6.设有下列语句，请用相应的谓词公式把它们表示出来：（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：定义谓词如下：Like(x,y)：x喜欢y。Club(x)：x是梅花。Human(x)：x是人。Mum(x)：x是菊花。“有的人喜欢梅花”可表达为：(x)(Human(x)Like(x,Club(x)))“有的人喜欢菊花”可表达为：(x)(Human(x)Like(x,Mum(x)))“有的人既喜欢梅花又喜欢菊花”可表达为：(x)(Human(x)Like(x,Club(x))Like(x,Mum(x)))（2）他每天下午都去玩足球。解：定义谓词如下：PlayFootball(x)：x玩足球。Day(x)：x是某一天。4则语句可表达为：(x)(D(x)PlayFootball(Ta))（3）太原市的夏天既干燥又炎热。解：定义谓词如下：Summer(x)：x的夏天。Dry(x)：x是干燥的。Hot(x)：x是炎热的。则语句可表达为：Dry(Summer(Taiyuan))Hot(Summer(Taiyuan))（4）所有人都有饭吃。解：定义谓词如下：Human(x)：x是人。Eat(x)：x有饭吃。则语句可表达为：(x)(Human(x)Eat(x))（5）喜欢玩篮球的人必喜欢玩排球。解：定义谓词如下：Like(x,y)：x喜欢y。Human(x)：x是人。则语句可表达为：(x)((Human(x)Like(x,basketball))Like(x,volleyball))（6）要想出国留学，必须通过外语考试。解：定义谓词如下：Abroad(x)：x出国留学。Pass(x)：x通过外语考试。则语句可表达为：Abroad(x)Pass(x)10.产生式的基本形式是什么？它与谓词逻辑中的蕴含式有什么共同处及不同处？解：基本形式：PQ或者IFPTHENQ其中，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，用于指出前提P所指示的条件被满足时应该得出的结论或应该执行的操作。产生式与谓词逻辑中蕴含式的区别：（1）蕴含式只能表示精确性知识，而产生5式可以表示精确性知识，也可以表示不精确性知识。（2）产生式前提条件的匹配可以是精确匹配，也可以是不精确匹配，而蕴含式前提条件的匹配问题要求精确匹配。11.何谓产生式系统？它由哪几部分组成？解：一组产生式一起相互配合，协同作用，一个产生式生成的结论可以供另一个产生式作为已知事实使用，以解决问题，这样的系统称为产生式系统。组成：规则库、综合数据库和推理机。12.试述产生式系统求解问题的一般步骤。解：（1）事实库初始化；（2）若存在未用规则前提能与事实库相匹配则转（3），否则转（5）；（3）使用规则，更新事实库，标记所用规则；（4）事实库是否包含解，若是，则终止求解过程，否则转（2）；（5）要求更多的关于问题的信息，若不能提供所要信息，则求解失败，否则更新事实库并转（2）。13.产生式系统中，推理的推理方式有哪几种？在产生式推理过程中，如果发生策略冲突，如何解决？解：推理方式有正向，反向和双向推理三种。在产生式推理过程中，如果发生策略冲突，常见的解决策略有专一性排序、规则排序、规模排序和就近排序。16.何谓语义网络？语义网络表示法的特点是什么？定义：通过概念及其语义关系来表示知识的一种带有标注的有向图。特点：结构性、自然性、联想性和非严格性。17.语义网络表示法与产生式表示法、谓词逻辑表示法之间的关系如何？解：产生式表示法是以一条产生式规则作为知识的单位，各条产生式规则之间没有直接的联系。语义网络将基本网元视作一种知识的单位，各个网元之间相互联系。从谓词逻辑表示法来看，一个基本网元相当于一组一阶二元谓词。618.请写出用语义网络表示法表示知识的步骤。解：（1）确定问题中的所有对象以及各对象的属性；（2）确定所论对象间的关系；（3）语义网络中，如果节点间的联系是ISA/AKO，则下层节点对上层节点的属性具有继承性。整理同一层节点的共同属性，并抽出这些属性，加入上层节点中，以免造成属性信息的冗余。（4）将各对象作为语义网络的一个节点，而各对象间的关系作为网络中各节点间的弧，连接形成语义网络。20.用语义网络表示下列知识：（1）所有的鸽子都是鸟；（2）所有的鸽子都有翅膀；（3）信鸽是一种鸽子，它有翅膀。解：本题涉及对象有信鸽、鸽子和鸟。鸽子和信鸽的属性是有翅膀。鸽子和鸟是ISA关系，信鸽和鸽子是AKO关系。根据分析得到本题的语义网络如下：21.请对下列命题分别写出它的语义网络：（1）每个学生都有多本书。解：根据题意可得本题的语义网络如下：（2）孙老师从2月至7月给计算机应用专业讲《网络技术》课程。解：根据题意可得本题的语义网络如下：（3）雪地上留下一串串脚印，有的大，有的小，有的深，有的浅。解：根据题意可得本题的语义网络如下：7（4）王丽萍是天发电脑公司的经理，她35岁，住在南内环街68号。解：根据题意可得本题的语义网络如下：22.请把下列命题用一个语义网络表示出来：（1）猪和羊都是动物；（2）猪和羊都是偶蹄动物和哺乳动物；（3）野猪是猪，但生长在森林中；（4）山羊是羊，且头上长着角；（5）绵羊是一种羊，它能生产羊毛。解：本题涉及对象有猪、羊、动物、野猪、山羊和绵羊。猪和羊的属性是偶蹄和哺乳。野猪的属性是生长在森林中。山羊的属性是头上长着角。绵羊的属性是产羊毛。根据对象之间的关系得到本题的语义网络如下：23.在基于语义网络的推理系统中，一般有几种推理方法，简述它们的推理过程。解：推理方法一般有两种：匹配和继承。匹配推理过程：（1）根据提出的待求解问题，构造一个局部网络；（2）根据局部网络到知识库中寻找可匹配的语义网络；（3）匹配成功时，与未知处相匹配的事实就是问题的解。8继承推理过程：下层节点从上层节点继承一些属性。24.何谓框架？框架的一般表示形式是什么？定义：一种描述所论对象属性的数据结构。一个框架可以由框架名、槽、侧面和值四部分组成。一般可表示为：框架名＜槽名＞＜侧面＞＜值＞＜侧面＞＜值＞＜槽名＞＜侧面＞＜值＞＜侧面＞＜值＞……25.框架表示法有何特点？请叙述用框架表示法表示知识的步骤。解：特点：结构性、继承性和自然性。框架表示知识的步骤：（1）分析等表达知识中的对象及其属性，对框架中的槽进行合理设置。（2）对各对象间的各种联系进行考察。使用一些常用的或根据具体需要定义一些表达联系的槽名，来描述上下层框架间的联系。（3）对各层对象的“槽”及“侧面”进行合理的组织安排，避免信息描述的重复。26.试构造一个描述你的办公室或卧室的框架系统。解：框架名：卧室9墙数：4窗数：1门数：1电脑数：3前墙：前墙门数：1插座数：2后墙：后墙窗数：1书架数：1暖气片数：1左墙：左墙书架数：3右墙：右墙书架数：4插座数：1门：门门前：锁：1把室员表：1张门后：值日表：1张课程表：1张窗：窗10扇数：2窗帘：1副天花板：天花板日光灯：1座蚊帐：4张地板：地板性质：水泥地地面：书桌：1张电脑桌：1张凳子：3张床：4张27.试写出“学生框架”的描述。解：框架名：学生姓名：温安平班级：24020102学号：2402010214性别：男年龄：22职务：无籍贯：福建龙岩民族：汉政治面貌：团员28.框架系统中求解问题的一般过程是什么？11解：（1）把待求解问题用一个框架表示出来，其中有的槽是空的，表示待求解的问题，称作未知处。（2）通过与知识库中已有的框架进行匹配。（3）使用一种评价方法对预先框架进行评价，以便决定是否接受它。（4）若可接受，则与问题框架的未知处相匹配的事实就是问题的解。29.何谓对象？何谓类？封装及继承的含义是什么？解：对象就是由一组数据和与该组数据相关的操作构成的封装体或实体。类是一种抽象机制，是对一组相似对象的抽象。继承就是一个类拥有另一个类的全部变量和属性。封装就是把一切局部于对象的信息及操作都局限于对象之内。30.面向对象的基本特征是什么？解：抽象性、封装性、继承性和多态性。31.请写出用面向对象表示法表示知识的步骤。解：（1）定义类名，在系统中唯一标识该类。（2）指出当前定义类的父类（可省略）。（3）定义全局变量。（4）定义该类对象的构成方法。（5）定义对类元素可施行的操作。