人工智能期末考试卷（1）评分标准及标准答案

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⼈⼯智能期末考试卷（1）⼀、填空题（每空1分，共10分）

1智能具有五个特征，分别为① 学习能⼒、⾃适应能⼒、②记忆与思维能⼒、表达能⼒和感知能⼒。

2. 机器的③ 感知能⼒是让机器⾃动获取知识的基本条件，⽽知识的⾃动获取⼀直是智能系统研究中最困难的问题之⼀。

3?从研究的⾓度不同，对⼈⼯智能的研究可分两⼤阵营：④ 联接和⑤符号。其中⑤符号的理论基础为数理逻辑。

4. ⑥问题规约⽅法是⼀种将复杂问题变换为⽐较简单的⼦问题，⼦问题再转换为更简单的⼦问题，最终将问题转换为对本原问题的知识表⽰⽅法。5. 鲁宾逊提出了⑦归结原理使机器定理证明成为可能。

6. 当某个算符被认为是问题求解的决定步骤时，此算符为⑧关键算符。7. 宽度优先搜索与深度优先搜索⽅法的⼀个致命的缺点是当问题⽐较复杂是可能会发⽣⑨组合爆炸。

8. 语义⽹络⑩⽅法是1968年由J.R.Quilian 在研究⼈类联想记忆时提出的⼼

理学模型。1972年，Simon⾸先将⑩⽤于⾃然语⾔理解系统。⼆、简答题（共30分）

1. 什么是A*算法的可纳性？（4分）

答：在搜索图存在从初始状态节点到⽬标状态节点解答路径的情况下，若⼀个搜索法总能找到最短（代价最⼩）的解答路径，则称算法具有可采纳性。

2. 在⼀般图搜索算法中，当对某⼀个节点n进⾏扩展时，n的后继节点可分为三类，请举例说明对这三类节点的不同的处理⽅法。（8分）答：

把SNS中的⼦节点分为三类：（1）全新节点，（2）已出现于OPEN表的节点，（3 ）已

出现于CLOSE表的节点；/后⼆类⼦节点实际上意味着具有新⽼两个⽗节点；（3分）*加第1类⼦节点于OPEN表，并建⽴从⼦节点到⽗节点n的指；（1分）*⽐较第2类⼦节点经由新、⽼⽗节点到达初始状态节点s的路径代价，若经由新⽗节点的代价较⼩，则移动⼦节点指向新⽗节点（2分）对于第3类⼦节点作与第2类同样的处理，并把这些⼦节点从CLOSE 表中移出，重新加⼊OPEN表；（2分）3. 请简述不确定性推理的含义。（4分）

是⼀种从不确定的初始证据出发，通过运⽤不确定性知识，最终推出具有⼀定程度的不确定性但却有是合理或基本合理的结论的推理过程。

4. 若S={P（x）V Q（f（x））「P（a）, n Q（y）}，请画出与该⼦句集对应的语义树，为什么可以⽤封闭语义树来判定⼦句集的不可满⾜性？（14分）答：H={a,f（a）,f（f（a））, ……}（1 分）⽒={P(a),Q(a),p(f(a)),Q(f(a)), }(1 分)nil导致基⼦句「P(a)为假；(1分)n2i :导致基⼦句「Q(a)为假；(1分)n4i:导致基⼦句P(a)V Q(f(a))为假;(f(a)/y) (1 分)n42:导致基⼦句P(x)V Q(f(x))为假;(a/x) (1 分)n43:导致基⼦句Q(f(a))为假；(1 分)

n44:导致基⼦句P(a) V Q(f(a))为假。(1分)

⾄此，已⽣成了⼀棵封闭的语义树。若某个⼦句集不可满⾜，则不必⽆限地扩展语义树，就可以确定语义树上的所有路径都分别对应⼀个导致⼦句集不可满⾜的解释。(4分)三、不确定性推理题(每题10分，共20分)1. 设有如下知识：R1:IF E1 THEN (20,1) HR2: IF E2 THEN (300,1) H

已知：结论H的先验概率P(H)=0.03。若证据E1，E2依次出现，按主观Bayes ⽅法推理，求H在此条件下的概率P(H/ E1 E2 )。解：⑴求p(B1/A)

由于A是必然发⽣的，所以证据A肯定存在。⼜由于P(A/S)=1(由规则R1得：p(B1/A)=[LS1*P(B1)]/[(LS1-1)*P(B1)+1]=0.382(3 分)(2) 求p(B2/A)

由于B1不是必然发⽣的，即证据B1是不确定的。所以应使⽤EH公式。(2分)⼜由于P(A/S)=1 (证据A必然发⽣)，所以使⽤公式的后半部。由规则R2得：P(B2/A)=P(B2)+[P(B2/B1)-P(B2)]/[1-P(B1)]*[P(B1/A)-P(B1)](3 分)⽽P(B2/B1)= [LS2*P(B2)]/[(LS2-1)*P(B2)+1]=0.752(2 分)所以P(B2/A)=0.01+ ( 0.752-0.01 )/ ( 1-0.03)*( 0.382-0.03 )=0.2792. 已知：

R1:IF A1 THEN B1 CF(B1, A1)=0.6R2:IF A2 THEN B1 CF(B1, A2)=0.5

R3:IF B1 V A3 THEN B2 CF(B2, B1 V A3)=0.8

初始证据A1, A2, A3, 的可信度均为1。⽽对B1,B2 ⼀⽆所知。求CF(B1)和CF(B2)。

解：(1)对知识R1和R2分别计算CF(B1)

CF(B1)= CF(B1, A1)*max{0,CF(A1)}=0.6*1=0.6(2 分)CF(B1)= CF(B1, A2)*max{0,CF(A2)}=0.5*1=0.5(2 分)(2)利⽤合成算法计算B1的综合可信度。

CF，2(B1)= CF 1(B1)+ CF 2(B1)- CF 1(B1)* CF 2(B1)=0.8(3 分)⑶计算B2的可信度CF(B2).

CF(B2)= CF(B2, B1 A A3)*CF(B1 V A3) (3 分)=0.8*max{0, CF(B1 V A3)}

=0.8* max{0, max{CF(B1),CF(A3)} }=0.64四、请⽤鲁宾逊归结原理证明：

任何通过历史考试并中了彩票的⼈是快乐的。任何肯学习或幸运的⼈可以通过所

有的考试。John不学习但很幸运。任何⼈只要是幸运就能中彩。求证：Joh n是快乐的。(10分)证明：先将问题⽤谓词描述如下：

(⼀x)(Pass(x,computer) A Win(x,prize)) Happy(x))(⼀x) ( -y)(Study(x) V Lucky(x) Pass(x,y))n Study(zhang) A Lucky(zhang)(_x)( Lucky(x) T Win(x,prize))结论“张是快乐的”的否定n Happy(zhang)(3 分)

将上述公式转化为⼦句集如下：

(1)n Pass(x,computer) Vn Win(x,prize) V Happy(x)(2) n Study(y) V Pass(y,z)(3) n Lucky(u) V Pass(u,v)(4) n Study(zhang)(5) Lucky(zhang)

(6) n Lucky(w) V Win(w,prize)⑺「Happy（zhang）（3 分）

1⽤框架表⽰下述报道的地震事件。

［虚拟新华社4⽉24⽇电］昨⽇，在唐⼭地区发⽣地震，造「成财产损失约20万元，死亡10⼈。有关部门如果需要详细的损失数字，可电询900119。另据专家认为震级为6级。

提⽰：分析、概括⽤下划线标出的要点，经过概念化形成槽（slot）、侧⾯（facet）

值。特别注意，\"值”（value）、\"默认值” （default）、\"如果需要” （if-needed）、的区别与应

答:

2?请对下列命题写出它的语义⽹络所有的学⽣都看过所有的四⼤名著。

答：

六. ⽤A*算法解决⼋数码难题：

设计⼋数码游戏的估价函数 f(n)，其满⾜* 、

A 算法的要求；设初始棋盘布局为 S,⽬标棋盘布局分别为 g ，如下图所⽰：F T Tr丁 丁S:24g ： 8465 1 16

画出使⽤该估价函数的搜索图，并标注每个节点的f(n)值。(10分)

答: f(n )=g(n)+h(n) , g(n)=d(n)(即节点 n 的深度)；(1 分) h(n )=⼑每个棋⼦与⽬标节点相差的步数 (1分) 算符集合F={U,D,L,R}(2 分) U :空格上移D :空格下移L :空格左移

R :空格右移（2分）V