人工智能复习题.doc

1.猴子香蕉问题 已知一串香蕉挂在天花板上，猴子直接去拿是够不到的，但猴子可以走动且可以搬着梯子走动，也可以爬上梯子来达到吃香蕉的目的。用谓词逻辑描述该问题，并求得该问题的目标状态（猴子吃到香蕉列）。 　首先引入谓词 P(x,y,z,s)表示猴子位于x处，香蕉位于y 处，梯子位于z处，相应的状态为s。或说猴子在x 处，香蕉在y 处，梯子在z处，而状态又为s时，谓词P(x,y,z,s)方为真。　R(s)表示s状态下猴子吃到香蕉。　ANS(s)表示形式谓词 ，只是为求得回答的动作序列而虚设的。　其次引入状态转移函数。　Walk (y,z,s)表示原状态s下，在walk作用下猴子从y走到z 处所建立的一个新状态。　Carry(y,z,s)表示原状态s 下，在Carry 作用下猴子搬着梯子从y走到z 处建立的一个新状态。　Climb(s) 表示原状态s下，在Climb作用下猴子爬上梯子所建立的一个新状态。　设初始状态为S0,猴子位于a,香蕉位于b ,梯子位于c。　问题可描述如下：　：(x)(y)(z)(s)(P(x,y,z,s)→P(z,y,z,walk(x,z,s)))　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(猴子走到梯子处)　：～P(x,y,z,s)∨(P(z,y,z,walk(x,z,s))　：(x)(y)(s)(P(x,y,x,s)→P(y,y,y,carry(x,y,s)))　　　　　　　　　　　　　　　　　(猴子搬着梯子到y)　：～P(x,y,x,s)∨P(y,y,y,carry(x,y,s))　：(s)(P(b,b,b,s)→R(climb(s)))　　　　　　　　　　　　(猴子爬上梯子吃到香蕉)　：～P(b,b,b,s)∨R(climb(x)))　：P(a,b,c,s0)　：P(a,b,c,s0)　B：(s)R(s)　S～B：～R(s)∨ANS(s)　其中ANS(s)是人为附加的，在推理过程中ANS(s)的变量s 同R(s)的变量将作同样的变换，当证明结束时，ANS(s)中变量s便给出所要求的整个动作序列。　子句集S={,,,,S～B} 　2.对所有的x,y,z来说，如果y是x的父亲，z又是y的父亲，则z是x的祖父。又知每个人都有父亲，试问对某个人来说谁是他的祖父？　引入谓词　P(x,y) 表示x是y的父亲。　Q(x,y) 表示x是y的祖父。　于是有　：(x)(y)(z)(P(x,y)∧P(y,z)→Q(x,z))　：～P (x,y) ∨ ～P(y,z) ∨ Q(x,z)　：(y)(x)P(x,y)　：P(f(y),y)　B：(x)(y)Q(x,y)　S～B：～Q(x,y)∨ANS(x)　相应的子句集S={,,S～B} 　　 知识表示方法 1.用语义网络表示下述命题： (1)树和草都是植物。 (2)树和草都是有根、有叶的。 (3)水草是草，且长在水中。 (4)果树是树，且会结果。 (5)苹果树是果树中的一种，它结苹果。 在图中，E3、E4、E5、E6、E7和E8为原始证据，其确定性因子由用户给出，假定它们的值为： CF(E3)＝0.3， CF(E4)＝0.9， CF(E5)＝0.6， CF(E6)＝0.7， CF(E7)＝-0.3， CF(E8)＝0.8。 求CF(H)=？ 解：先求出CF(E1)、CF(E2)和CF(E3) 。 CF(E1)＝0．7×max{0，CF(E4 AND E5)} ＝0．7×max{0，min{CF(E4)，CF(E5)}} ＝0．7×max{0，min{0．9，0．6}} ＝0．7×max{0，0．6} ＝o．7×0．6 ＝0.42 CF(E2)＝1×max{0，CF(E6 AND (E7 OR E8))} ＝1×max(0，min{CF(E6)，max{CF(E7)，CF(E8)}}} ＝1×max{0，min{CF(E6)，max{-0.3，0.8}}} ＝1×max{0，min{0.7，0.8}} ＝1×max{0，0.7} ＝1×0.7 ＝0.7 CF(E3)＝0.3 CF1(H)＝0．9×max{0，CF(E1)} ＝0．9×max{0，0．42} ＝0．9×0．42 ＝0．38 CF2(H)＝0．7×max{0，CF(E2)} ＝0．7×max{0，0．7} ＝0．7×0．7 ＝0．49 CF3(H)＝ － 0．8×CF(E3) ＝ － 0．8×0．3 ＝ － 0．24 CF12(H)＝CF1(H)十CF2(H)-