太原理工大學人工智能試題+答案

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. 人工智能　試卷A 一． 填空題（15分） 1. 人工智能系統(tǒng)是一個知識處理系統(tǒng)，而＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿則成為人工智能系統(tǒng)的三個基本問題． 2. 新一代專家系統(tǒng)有分布式專家系統(tǒng)和協(xié)同式專家系統(tǒng)等．在新一代專家系統(tǒng)中，不但采用＿＿＿＿＿＿的方法，而且采用＿＿＿＿＿的技術和基于模型的原理． 3. 人工神經(jīng)網(wǎng)絡的結構基本上分為兩類，即遞歸網(wǎng)絡和前饋網(wǎng)絡．遞歸網(wǎng)絡的典型代表有Elmman網(wǎng)絡，＿＿＿＿網(wǎng)絡．前饋網(wǎng)絡的典型代表有多層感知機，＿＿＿＿＿等． 4. 進化計算包括＿＿＿＿＿＿＿，進化策略，＿＿＿＿＿＿＿，遺傳編程。 5. 簡單遺傳算法的遺傳操作主要有三種：＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿． 6. 產(chǎn)生式系統(tǒng)的控制策略隨搜索方式的不同可分為＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿． 二．問答題．（20分） 1． 廣度優(yōu)先搜索和深度優(yōu)先搜索各有什么特點？（８分） 2． 一般程序和專家系統(tǒng)有什么區(qū)別？（12分） 三．解答題：（45分） 1.某問題由下列公式描述： 試用消解原理證明(x)R(x)　(15分) 2.用謂詞演算公式表示下列英文句子（多用而不是省用不同謂詞和項，例如不要用單一的謂詞字母來表示每個句子）．(10 分) 　　　For　every set x , there is a set y ,such that the cardinality of y is greater than the cardinality of x . 3. 用語義網(wǎng)絡表示下列知識：　　　　　　　　　　　　　?。?0分） (a) 樹和草都是植物． (b) 樹和草都是有根有葉的． (c) 水草是草，且長在水中． (d) 果樹是樹，且會結果． (e) 櫻桃樹是一種果樹，它結櫻桃． 4. 八數(shù)碼難題．設問題的初始狀態(tài)S和目標狀態(tài)S如下圖所示，且估價函數(shù)為：f(n)=d(n)+w(n) ,其中，?。洌ǎ睿┍硎竟?jié)點n在搜索樹中的深度；w(n)表示節(jié)點n中“不在位”的數(shù)碼個數(shù)．請計算初始狀態(tài)S的估價函數(shù)值f(S).并畫出該八數(shù)碼問題的有序搜索圖，標明各節(jié)點的f值，及各節(jié)點的擴展次序，并給出求得的解路徑。（15分） 　　　　　　　　 四．論述題（15分） 運用所學知識，試討論人工智能和人類智能的關系，人工智能能否超出人類智能？ 　　　　　　　　 人工智能 試卷B 二． 填空題（15分） 7. 新一代專家系統(tǒng)有分布式專家系統(tǒng)和協(xié)同式專家系統(tǒng)等．在新一代專家系統(tǒng)中，不但采用＿＿＿＿＿＿的方法，而且采用＿＿＿＿＿的技術和基于模型的原理． 8. 搜索可以分為盲目搜索和啟發(fā)式搜索，其中盲目搜索包括＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿等． 9. 人工神經(jīng)網(wǎng)絡的結構基本上分為兩類，即＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿．前者的典型代表有Elmman網(wǎng)絡，Hopfield網(wǎng)絡和Jordan網(wǎng)絡等．后者的典型代表有多層感知機（MLP），學習矢量量化等． 10. 進化計算包括＿＿＿＿＿＿＿，進化策略，＿＿＿＿＿＿＿，遺傳編程。 11. 簡單遺傳算法的遺傳操作主要有三種：＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿． 12. 產(chǎn)生式系統(tǒng)的控制策略隨搜索方式的不同可分為＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿． 三． 問答題（20分） 1. 規(guī)則演繹系統(tǒng)和產(chǎn)生式系統(tǒng)有哪幾種推理方式？各自的特點為何？（８分） 2. 專家系統(tǒng)應具備的基本特征及包括哪些部分？每部分的主要功能是什么？（12分） 四． 解答題 1.某問題由下列公式描述： 試用消解原理證明(x)R(x)　(15分) 2.用謂詞演算公式表示下列英文句子（多用而不是省用不同謂詞和項，例如不要用單一的謂詞字母來表示每個句子）．(10 分) 　　A　computer system is intelligent if it can perform a task which , if performed by a human , requires intelligence. 5. 作為一個電影觀眾，請你編寫一個去電影院看電影的劇本．?。?0分） 6. 八數(shù)碼難題．設問題的初始狀態(tài)S和目標狀態(tài)S如下圖所示，且估價函數(shù)為：f(n)=d(n)+w(n) ,其中，　ｄ（ｎ）表示節(jié)點n在搜索樹中的深度；w(n)表示節(jié)點n中“不在位”的數(shù)碼個數(shù)．請計算初始狀態(tài)S的估價函數(shù)值f(S).并畫出該八數(shù)碼問題的有序搜索圖，給出該搜索結束時Open表和Close表的 內(nèi)容。（15分） 四．論述題（15分） 運用所學知識，試討論人工智能和人類智能的關系，人工智能能否超出人類智能？ 　　　　　　　　　　　　 人工智能答案A 一． 填空 1. 知識表示，知識利用，知識獲取 2. 基于規(guī)則，基于框架 3. Hopfield網(wǎng)絡（Jordan網(wǎng)絡），學習矢量量化（LVQ）或者小腦模型連接控制（CMAC） 4. 遺傳算法，進化編程 5. 選擇，交叉，變異 6. 可撤回策略，回溯策略，圖搜索策略 二． 問答 1. 廣度優(yōu)先搜索就是始終先在同一級節(jié)點中考查，只有當同一級節(jié)點考察完之后，才考察下一級節(jié)點，廣度優(yōu)先搜索樹是自頂向下一層一層逐漸生成的．廣度優(yōu)先搜索策略是完備的，即如果問題的解存在．那它一定能找到，且找到的解還是最優(yōu)解．它的缺點是搜索效率低．算法中，擴展子節(jié)點依次放入OPEN表的尾部；深度優(yōu)先搜索就是在搜索樹的每一層始終只擴展一個子節(jié)點，不斷向縱深前進，直到不能再前進時，才從當前節(jié)點返回到上一層節(jié)點，沿另一方向又繼續(xù)前進．算法中，擴展節(jié)點依次放入OPEN表首部，由于一個有解問題可能含有無窮分支，可能找不到目標節(jié)點，所以策略不完備． 2. 前者把問題求解的知識隱含地編入程序，而后者則把其應用領域的問題求解知識單獨組成一個實體，即為知識庫．知識庫的處理是通過與知識分開的控制策略進行的．更明確的說，一般程序把知識組織為兩級，數(shù)據(jù)級和程序級；大多數(shù)專家系統(tǒng)則將知識組織成三級：數(shù)據(jù)，知識庫和控制． 三． 解答題 1. 2.SET(x):x是一個集合。CARD(x,y):y是集合x的基數(shù).G(x,y):x大于y. 3. 植物 結果 櫻桃 果樹 是一種 樹 會 是一種 櫻桃樹 結 是 草 是 根 葉 有 有 水草 水中 是一種 生長 f=3 4. f(s)=d(n)+w(n)=0+3=3 部分有序搜索樹如下： 1 2 3 8 4 7 6 5 1 3 8 2 4 7 6 5 1 2 f=3 3 8 6 4 7 5 1 2 3 8 4 7 6 5 1 2 3 8 6 4 7 5 f=4 f=4 1 2 3 8 4 7 6 5 f=5 f=5 1 2 3 8 6 4 7 5 f=5 f=5 四． 論述題 略。 人工智能答案B 一．填空 1. 基于規(guī)則，基于框架 2.深度優(yōu)先搜索，寬度優(yōu)先搜索，等代價搜索 3.反饋網(wǎng)絡，前饋網(wǎng)絡 4.遺傳算法，進化編程 5.選擇，交叉，變異 6.可撤回策略，回溯策略，圖搜索策略 二．問答題 1.在基于規(guī)則的系統(tǒng)中，無論是規(guī)則演繹系統(tǒng)還是規(guī)則產(chǎn)生式系統(tǒng)，均有兩種推理方式，即正向推理和逆向推理，對于從if 向then 部分推理的過程，叫做正向推理。正向推理是從事實或狀況向目標或動作進行操作的。反之從then 向if 部分推理的過程，叫做逆向推理。逆向推理是從目標或動作向事實或動作進行操作的。 2.基本特征： a.啟發(fā)性 b. 透明性 c.靈活性 專家系統(tǒng)主要組成部分如下: (1) 知識庫(knowledge base) 　　知識庫用于存儲某領域?qū)＜蚁到y(tǒng)的專門知識，包括事實、可行操作與規(guī)則等。為了建立知識庫，要解決知識獲取和知識表示問題。知識獲取涉及知識工程師(konwledge engineer)如何從專家那里獲得專門知識的問題；知識表示則要解決如何用計算機能夠理解的形式表達和存儲知識的問題。 　　(2) 綜合數(shù)據(jù)庫(global database) 　　綜合數(shù)據(jù)庫又稱全局數(shù)據(jù)庫或總數(shù)據(jù)庫，它用于存儲領域或問題的初始數(shù)據(jù)和推理過程中得到的中間數(shù)據(jù)(信息)，即被處理對象的一些當前事實。 　　(3) 推理機(reasoning machine) 　　推理機用于記憶所采用的規(guī)則和控制策略的程序，使整個專家系統(tǒng)能夠以邏輯方式協(xié)調(diào)地工作。推理機能夠根據(jù)知識進行推理和導出結論，而不是簡單地搜索現(xiàn)成的答案。 　　(4) 解釋器(explanator) 　　解釋器能夠向用戶解釋專家系統(tǒng)的行為，包括解釋推理結論的正確性以及系統(tǒng)輸出其它候選解的原因。 　　(5) 接口(interface) 　　接口又稱界面，它能夠使系統(tǒng)與用戶進行對話，使用戶能夠輸入必要的數(shù)據(jù)、提出問題和了解推理過程及推理結果等。系統(tǒng)則通過接口，要求用戶回答提問，并回答用戶提出的問題，進行必要的解釋。 三. 解答題 1. 2. C(X):X 為計算機系統(tǒng)；I（X）：X 是智能的；E（X，Y）：X可執(zhí)行Y。 T（X）：X是一項任務。N（X）：X需要智能。P（X）：X由人執(zhí)行。 3. 看電影劇本: (1.) 開場條件: ( a ) 我想看電影 （b）我有足夠的錢買電影票 （2.）角色： 我，售票員，放映師，門衛(wèi) （3.）道具： 電影票，椅子，放映設備（屏幕，電影機），錢 （4.）場景： 場景一：買票 (a) 我走到售票處，掏出錢給售票員。 (b)售票員接過錢，并給了我電影票。 場景二：進電影院 (a)我拿著票，走進入口處，掏出票給門衛(wèi)看。 (b)門衛(wèi)讓我進去。 場景三：等待電影開始 我找到我的座位，坐下。 場景四：看電影 (a) 電影開演了 (b) 我被劇情深深吸引，全神貫注看電影 場景五： 散場 (a)電影結束了 (b)我隨人流離開電影院。 （5.）結果 （a.）我看完電影，心情很好 （b）我花了錢 （c.）電影院掙了錢。 f=3 4.f(s)=d(n)+w(n)=0+3=3 部分有序搜索樹如下： 1 2 3 8 4 7 6 5 1 3 8 2 4 7 6 5 1 2 3 8 4 7 6 5 1 2 3 8 6 4 7 5 1 2 3 8 6 4 7 5 f=4 f=4 1 2 3 8 4 7 6 5 1 2 3 8 6 4 7 5 f=5 f=3 f=5 f=5 f=5 四． 論述題 關于人工智能是否會會超越人類智能這一問題，我認為關鍵在于學習。人類的學習能力是智能行為的一個非常重要的特征，沒有學習，就沒有人類知識的傳承與積累，也就沒有人類文明。學習是生物中樞神經(jīng)系統(tǒng)的高級整合技能之一，是人類獲取知識的重要途徑和人類智能的重要標志；機器學習則是計算機獲取知識的重要途徑和人工智能的重要標志，是一門研究怎樣用計算機來模擬或?qū)崿F(xiàn)人類學習活動的學科，它是人工智能的核心，也是使計算機具有智能的根本途徑。人類學習的研究與機器學習研究兩者是一種相互影響、相互促進的關系，但是至今人們對學習的機理還不太清楚。。這是因為長期以來，鑒于人的大腦結構與功能的極度復雜性，探索和揭示大腦的奧秘僅僅是人類一個美好的夢想，這也包括對大腦是如何進行學習的研究。如果我們另辟蹊徑，把關于人類學習的研究重點從對大腦的研究轉(zhuǎn)換到“學習”這個概念上，即把“學習”作為研究對象，對其本質(zhì)從哲學的視野下從認知的角度進行探索，這將對機器學習的發(fā)展具有一定的借鑒意義。 .