【正文】 er) ∨ ANSWER(u)第三步：將上述公式G化為子句集S2，并將S1和S2合并到S。（2） 將已知事實(shí)用謂詞公式表示出來：F1: 任何兄弟都有同一個(gè)父親。 2 任何兄弟都有同一個(gè)父親，John和Peter是兄弟，且John的父親是David，問Peter的父親是誰？解：第一步：將已知條件用謂詞公式表示出來，并化成子句集。 設(shè)謂詞P(x)表示是作案者，所以根據(jù)題意：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)以上每個(gè)偵察員的話都是一個(gè)子句。第3部分 推理本章小結(jié)：自然演繹推理推理經(jīng)典邏輯推理不確定與非單調(diào)推理歸結(jié)演繹推理與/或形演繹推理習(xí)題解答：1 張某被盜，公安局派出五個(gè)偵察員去調(diào)查。 習(xí)題解答：1 設(shè)有如下問題：（1）有五個(gè)相互可直達(dá)且距離已知的城市A、B、C、D、E，如圖所示；（2）某人從A地出發(fā)，去其它四個(gè)城市各參觀一次后回到A。４．人工智能有哪些主要的研究領(lǐng)域？解：（１）問題求解?。ǎ玻┻壿嬐评砼c定理證明?。ǎ常┳匀徽Z言理解　（４）自動(dòng)程序設(shè)計(jì)?。ǎ担＜蚁到y(tǒng)?。ǎ叮C(jī)器學(xué)習(xí)?。ǎ罚┥窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)?。ǎ福C(jī)器人學(xué)?。ǎ梗┠Ｊ阶R(shí)別?。ǎ保埃C(jī)器視覺?。ǎ保保┲悄芸刂啤。ǎ保玻┲悄軝z索?。ǎ保常┲悄苷{(diào)度與指揮?。ǎ保矗┓植际饺斯ぶ悄芘cＡｇｅｎｔ　（１５）計(jì)算智能與進(jìn)化計(jì)算?。ǎ保叮?shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)?。ǎ保罚┤斯ど。ǎ保福┫到y(tǒng)與語言工具第2部分 知識(shí)與知識(shí)表示本章小結(jié)：知識(shí)表示謂詞表示法產(chǎn)生式表示法框架表示法語義網(wǎng)絡(luò)表示法框架通常由指定事物各個(gè)方面的槽組成，每個(gè)槽擁有若干個(gè)側(cè)面，而每個(gè)側(cè)面又可擁有若干個(gè)值。 發(fā)展過程中經(jīng)歷的階段有： 第一階段（40年代中～50年代末） 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)時(shí)代第二階段（50年代中～60年代中） 通用方法時(shí)代第三階段（60年代中～80年代初） 知識(shí)工程時(shí)代第四階段（80年代中～90年代初） 新的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)時(shí)代第五階段（90年代初～現(xiàn)在） 海量信息處理與網(wǎng)絡(luò)時(shí)代2．人工智能研究的基本內(nèi)容是什么？解：基本內(nèi)容是：搜索技術(shù)、知識(shí)表示、規(guī)劃方法、機(jī)器學(xué)習(xí)、認(rèn)知科學(xué)、自然語言理解與機(jī)器翻譯、專家系統(tǒng)與知識(shí)工程、定理證明、博弈、機(jī)器人、數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)、多Agent系統(tǒng)、復(fù)雜系統(tǒng)、足球機(jī)器人、人機(jī)交互技術(shù)等。3．人工智能主要有哪幾大研究學(xué)派？解：（１）符號(hào)主義學(xué)派：由心理學(xué)途徑產(chǎn)生，符號(hào)主義認(rèn)為人工智能起源于數(shù)理邏輯，人　　類認(rèn)識(shí)（智能）的基本元素是符號(hào)，而智能行為則是符號(hào)運(yùn)算的結(jié)果。語義網(wǎng)絡(luò)由節(jié)點(diǎn)和弧線或鏈線組成，節(jié)點(diǎn)用于表示物體、概念和狀態(tài)，弧線用于表示節(jié)點(diǎn)間的關(guān)系。（3）找一條最短的旅行路線請(qǐng)用產(chǎn)生式規(guī)則表示旅行過程。研究案情時(shí)，偵察員A說“趙與錢中至少有一人作案”；偵察員B說“錢與孫中至少有一人作案”；偵察員C說“孫與李中至少有一人作案”；偵察員D說“趙與孫中至少有一人與此案無關(guān)”；偵察員E說“錢與李中至少有一人與此案無關(guān)”。第二步：將待求解的問題表示成謂詞。那么，要先定義謂詞。( x)( y)( z)( Brother(x,y)∧Father(z,x)→Father(z,y))F2: John和Peter是兄弟。S2={﹁Father(u, Peter) ∨ ANSWER(u)}S=S1∪S2將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：應(yīng)用歸結(jié)原理進(jìn)行歸結(jié)。這樣計(jì)算出的父節(jié)點(diǎn)的得分稱為倒推值。這種剪枝成為β剪枝。求從A到E的最小費(fèi)用交通路線。另外，由于代價(jià)樹的深度優(yōu)先搜索有可能進(jìn)入無窮分支的路徑，因此它是不完備的。E出棧，為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，結(jié)束。3 下圖是五城市間的交通費(fèi)用圖，若從西安出發(fā)，要求把每個(gè)城市都訪問一遍，最后到達(dá)廣州，請(qǐng)找一條最優(yōu)路線。BCt1t2t3t4t5AD解：（1）與/或樹的廣度優(yōu)先搜索先擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)A,得到節(jié)點(diǎn)B和C，再擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)B,得節(jié)點(diǎn)tt2，因?yàn)閠t2為可解節(jié)點(diǎn)，故節(jié)點(diǎn)B可解，從而可節(jié)點(diǎn)A可解。人工智能就是人造智能，目前指用計(jì)算機(jī)模擬或?qū)崿F(xiàn)的智能，因此人工智能又稱機(jī)器智能。群體模擬,仿生計(jì)算。 人工智能有哪些研究內(nèi)容？搜索與求解、學(xué)習(xí)與發(fā)現(xiàn)、知識(shí)與推理、發(fā)明與創(chuàng)造、感知與交流、記憶與聯(lián)想、系統(tǒng)與建造、應(yīng)用與工程等八個(gè)方面。理論研究更加深入，應(yīng)用研究更加廣泛。試編寫一個(gè)描述親屬關(guān)系的PROLOG程序，然后再給出一些事實(shí)數(shù)據(jù)，建立一個(gè)小型演繹數(shù)據(jù)庫。s grandfather!\n ), grandmother(Name7,Name8),write(Name7, is ,Name8,39。關(guān)系：問題求解就是在一個(gè)圖中尋找一個(gè)從初始節(jié)點(diǎn)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的路徑問題，圖搜索模擬的實(shí)際是人腦分析問題，解決問題的過程，它基于領(lǐng)域知識(shí)的問題求解過程。10. 什么是問題的解? 什么是最優(yōu)解？答：能夠解決問題的方法或具體做法。 滿足下列條件的節(jié)點(diǎn)為可解節(jié)點(diǎn)。 請(qǐng)畫出狀態(tài)空間圖。（0，0，0）（0，0，1）（0，1，0）（1，0，0）（0，1，1）（1，0，1）（1，1，0）（1，1，1） 從此狀態(tài)圖不難看出：經(jīng)過連續(xù)三步有狀態(tài)（0，1，0）只能到達(dá)狀態(tài)（0，0，0）而不能到達(dá)狀態(tài)（1，1，1），即會(huì)出現(xiàn)狀態(tài)“關(guān)，關(guān)，關(guān)”，但不會(huì)出現(xiàn)“開，開，開”。畫出相應(yīng)的狀態(tài)空間圖。14. 請(qǐng)闡述狀態(tài)空間的一般搜索過程。所謂對(duì)一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行“擴(kuò)展”是指對(duì)該節(jié)點(diǎn)用某個(gè)可用操作進(jìn)行作用，生成該節(jié)點(diǎn)的一組子節(jié)點(diǎn)?；蛘哒f,是以初始節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)，向下逐級(jí)擴(kuò)展搜索樹。深度優(yōu)先搜索亦稱為縱向搜索。 廣度優(yōu)先搜索與深度優(yōu)先搜索都屬于盲目搜索。 　 predicates road(p,p,d)　 path(p,p,pp,d) 　member(p,pp)估價(jià)函數(shù)f(x)被定義為從初始節(jié)點(diǎn)S0出發(fā)，約束經(jīng)過節(jié)點(diǎn)x到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)Sg的所有路徑中最小路徑代價(jià)的估計(jì)值。19. 傳教士和野人問題。 若傳教士和野人的數(shù)目均為五人,渡船至多可乘三人,請(qǐng)定義一個(gè)啟發(fā)函數(shù), 并給出相應(yīng)的搜索樹。 右岸的狀態(tài)可由下式確定：右岸修道士數(shù)：m39。因此，共有442=32種狀態(tài)。 因此，操作應(yīng)由條件部分和動(dòng)作部分： 條件：只有當(dāng)其條件具備時(shí)才能使用動(dòng)作：刻劃了應(yīng)用此操作所產(chǎn)生的結(jié)果。專家系統(tǒng)：所謂專家系統(tǒng)，就是基于人類專家知識(shí)的程序系統(tǒng)。4具有解釋功能：在運(yùn)行中能回答用戶提出的問題，同時(shí)還能對(duì)輸出（結(jié)論）或處理問題的過程作出解釋。知識(shí)庫中的知識(shí)一般包括專家知識(shí)、領(lǐng)域知識(shí)和元知識(shí)。人機(jī)界面：最終用戶與專家系統(tǒng)的交互界面5解釋模塊：專門負(fù)責(zé)向用戶解釋專家系統(tǒng)的行為和結(jié)果。專家系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展情況：醫(yī)學(xué)診斷/地質(zhì)勘探/物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析/生物遺傳研究/市場決策/生產(chǎn)管理。1人工獲取：即計(jì)算機(jī)人員與領(lǐng)域?qū)＜液献?，?duì)有關(guān)領(lǐng)域知識(shí)和專家知識(shí)，進(jìn)行挖掘、搜集、分析、綜合、整理、歸納，然后以某種表示形式存入知識(shí)庫。左解樹：為最優(yōu)解 右解樹按和代價(jià)法，代價(jià)為：g(S0)=12,g(A)=7, g(D)=4. 按最大代價(jià)法，代價(jià)為：g(S0)=10,g(A)=5, g(D)=2.第2章 知識(shí)表示方法部分參考答案 設(shè)有如下語句，請(qǐng)用相應(yīng)的謂詞公式分別把他們表示出來：s(1) 有的人喜歡梅花，有的人喜歡菊花，有的人既喜歡梅花又喜歡菊花 。解：定義謂詞NC(x)：x是新型計(jì)算機(jī)F(x)：x速度快 B(x)：x容量大將知識(shí)用謂詞表示為：(x) (NC(x)→F(x)∧B(x))(4) 不是每個(gè)計(jì)算機(jī)系的學(xué)生都喜歡在計(jì)算機(jī)上編程序。設(shè)機(jī)器人有一只機(jī)械手，要處理的世界有一張桌子，桌上可堆放若干相同的方積木塊。 ON(x, y)：積木x在積木y的上面。其中，x和y的個(gè)體域都是{A, B, C}。Upstack(x, y)：從積木x上面揀起一塊積木y。似規(guī)劃出一個(gè)確保全部安全過河的計(jì)劃。本題選擇對(duì)左岸進(jìn)行直接描述的方法，即定義謂詞如下：AL(x)：x在左岸其中，x的個(gè)體域是{農(nóng)夫，船，狼，羊，白菜}。AL(農(nóng)夫)172。AL(白菜) (2) 再定義描述操作的謂詞本題需要以下4個(gè)描述操作的謂詞：LR：農(nóng)夫自己劃船從左岸到右岸LR(x)：農(nóng)夫帶著x劃船從左岸到右岸RL：農(nóng)夫自己劃船從右岸到左岸RL(x) ：農(nóng)夫帶著x劃船從右岸到左岸其中，x的個(gè)體域是{狼，羊，白菜}。AL(羊)，172。AL(農(nóng)夫)LR(狼)：農(nóng)夫帶著狼劃船從左岸到右岸 條件：AL(船)，AL(農(nóng)夫)，AL(狼)，172。AL(狼)LR(羊)：農(nóng)夫帶著羊劃船從左岸到右岸 條件：AL(船)，AL(農(nóng)夫)，AL(羊)， AL(狼)，AL(白菜) 或：AL(船)，AL(農(nóng)夫)，AL(羊)，172。AL(農(nóng)夫)，172。AL(農(nóng)夫)，172。AL(船)，172。AL(船)，172。AL(羊) ，172。AL(農(nóng)夫)，172。AL(狼)172。AL(船)172。AL(狼)AL(羊)172。AL(狼)LR(羊)172。AL(白菜)172。假定野人愿意服從任何一種過河安排，請(qǐng)規(guī)劃出一種確保修道士安全的過河方案。 再定義安全性謂詞： Safety(z,x,y,S)≡(G(x,0,S)∧GE(x,y,S))∨(EZ(x,S))其中，z,x,y的含義同上。gGSgGSGS解：占有權(quán)計(jì)算機(jī)學(xué)生AKOISAISAFOwnsOwnercosg(2) 高老師從3月到7月給計(jì)算機(jī)系學(xué)生講《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課。 解：比賽AKOParticipants1Oute3:22足球賽紅隊(duì)Participants 2藍(lán)隊(duì) 請(qǐng)把下列命題用一個(gè)語義網(wǎng)絡(luò)表示出來：(1) 樹和草都是植物；植物解：AKOAKO草樹(2) 樹和草都有葉和根；根葉 解：HaveHave植物是一種是一種草樹(3) 水草是草，且生長在水中； 解：LiveAKOAKO水草水中植物草(4) 果樹是樹，且會(huì)結(jié)果； 解：CanAKOAKO果樹結(jié)果植物樹(5) 梨樹是果樹中的一種，它會(huì)結(jié)梨。”請(qǐng)用框架表示這一知識(shí)。(2) 可合一，其最一般和一為：σ={y/f(x), b/z}。 把下列謂詞公式化成子句集：(1) (x)(y)(P(x, y)∧Q(x, y))(2) (x)(y)(P(x, y)→Q(x, y))(3) (x)(y)(P(x, y)∨(Q(x, y)→R(x, y)))(4) (x) (y) (z)(P(x, y)→Q(x, y)∨R(x, z)) 解：(1) 由于(x)(y)(P(x, y)∧Q(x, y))已經(jīng)是Skolem標(biāo)準(zhǔn)型，且P(x, y)∧Q(x, y)已經(jīng)是合取范式，所以可直接消去全稱量詞、合取詞，得 { P(x, y), Q(x, y)} 再進(jìn)行變元換名得子句集： S={ P(x, y), Q(u, v)} (2) 對(duì)謂詞公式(x)(y)(P(x, y)→Q(x, y))，先消去連接詞“→”得：(x)(y)(172。Q(x, y)∨R(x, y)))此公式已為前束范式。Q(x, f(x))∨R(x, f(x))} (4) 對(duì)謂詞(x) (y) (z)(P(x, y)→Q(x, y)∨R(x, z))，先消去連接詞“→”得：(x) (y) (z)(172。P(x, y)∨Q(x, y)∨R(x, f(x,y))}313 判斷下列子句集中哪些是不可滿足的：(1) {172。P∨Q, P∨172。P(f(x))∨R(a)}(4) {172。R(z)}(5) {172。P(y)∨R(y), 172。Q172。P∨172。(6) 不可滿足，其歸結(jié)過程略 對(duì)下列各題分別證明G是否為F1,F2,…,Fn的邏輯結(jié)論：(1) F: (x)(y)(P(x, y)G: (y)(x)(P(x, y)(2) F: (x)(P(x)∧(Q(a)∨Q(b)))G: (x) (P(x)∧Q(x))(3) F: (x)(y)(P(f(x))∧(Q(f(y)))G: P(f(a))∧P(y)∧Q(y)(4) F1: (x)(P(x)→(y)(Q(y)→L()))F2: (x) (P(x)∧(y)(R(y)→L()))G: (x)(R(x)→Q(x))(5) F1: (x)(P(x)→(Q(x)∧R(x)))F2: (x) (P(x)∧S(x))G: (x) (S(x)∧R(x)) 解：(1)