人工智能概论大作业.pdf

11 北京印刷学院人工智能概论人工智能概论期末课程结课大作业期末课程结课大作业（2009-2010学年第 一学期）班级姓名学号成绩一、问答、解答题（40 分）1.求下列谓词公式的子句集？（10 分）（1）(x)(y)（P(x,y)Q(x,y)）（2 分）（2）(x)(y)P(x,y)(y)(Q(x,y)R(x,y)（8 分）2什么是产生式系统？它有哪几部分组成？（10 分）产生式系统是作为组合问题的形式化变换理论提出来的，其中产生式是指类似于 AAa 的符号变换规则。库房公式中的蕴涵关系就是产生式的特殊情形。有的心理学家认为人的大脑对知识的存储就是产生式形式，相应的系统就称为产生式系统。产生式系统由全局数据库，产生式规则集和控制策略三部分组成。3按推理的方向有哪几类？请分别说明之（10 分）推理方向大致可以分为正向推理、逆向推理和双向推理方法。正向推理是从已知事实出发，通过规则库求得结论。正向推理称为数据驱动方式，也称作自底向上的方式。推理过程是：（1）规则集中规则的前件与数据库中的事实进行匹配，得到匹配的规则集合。（2）从匹配规则集合中选择一条规则作为使用规则。（3）执行使用规则，将该使用规则的后件的执行结果送入数据库。重复这个过程直到达到目标。书上有正向推理又称为正向链接推理，其推理基础是逻辑演绎的推理链，它从一组表示事实的谓词或命题出发，使用一组推理规则，来证明目标谓词公式或命题是否成立。反向推理又称为后向链接推理，其基本原理是从表示目标的谓词或命题出发，使用一组规则证明事实谓词或命题成立，即提出一批假设(目标)，然后逐一验证这些假设。双向推理就是综合上面两个推理，从表示事实的谓词或命题与从表示目标的谓词或命题同时出发，来证明目标的公式或命题是成立。4在主观 Bayes 方法中，请说明 LS 和 LN 的意义。（10 分）LS 表现规则成立的充分性，LN 表现规则成立的必要性PPT 里有二、分析题（25 分）（2-1）：设有 3 个传教士（Missionaries）和 3 个野人(Cannibals)来到河边，打算乘一只船从右岸渡到左岸去。该船的最大负荷能力为两个人（k=2）。在任何情况下：如果野人人数超过传教士人数，那么野人就会把传教士吃掉。他们怎样才能用这条船安全地把所有人都渡过河去呢？（提示：用状态空间来描述，其综合数据库：用三元数组表示。即（MR，CR，LR），其中 0MR，CR3,k=2;LR0,1(0-船在左岸,1-船在右岸)此时问题描述简化为：（3，3，1）（0，0，0）请分析给出（1）完整的规则集合P10 if(MR,CR,BR=1)then(MR1,CR,BR 1)P01 if(MR,CR,BR=1)then(MR,CR1,BR 1)P11 if(MR,CR,BR=1)then(MR1,CR1,BR 1)P20 if(MR,CR,BR=1)then(MR2,CR,BR 1)P02 if(MR,CR,BR=1)then(MR,CR2,BR 1)Q10 if(MR,CR,BR=0)then(MR+1,CR,BR+1)Q01 if(MR,CR,BR=0)then(MR,CR+1,BR+1)Q11 if(MR,CR,BR=0)then(MR+1,CR+1,BR+1)Q20 if(MR,CR,BR=0)then(MR+2,CR+2,BR+1)Q02 if(MR,CR,BR=0)then(MR,CR+2,BR+1)（2）符合规则的状态数量是多少？分别就“达不到”和“不合法”状态给予说明？（4）渡法说明（做出推理图）（18 分）左岸总人数 6 ML CLf=(1)完整的规则集合if(MR,CR,LR=1)then(MR-1,CR,LR-1);if(MR,CR,LR=1)then(MR,CR-1,LR-1);if(MR,CR,LR=1)then(MR-1,CR-1,LR-1);if(MR,CR,LR=1)then(MR-2,CR,LR-1);if(MR,CR,LR=1)then(MR,CR-2,LR-1);if(MR,CR,LR=0)then(MR+1,CR,LR+1);if(MR,CR,LR=0)then(MR,CR+1,LR+1);if(MR,CR,LR=0)then(MR+1,CR+1,LR+1);if(MR,CR,LR=0)then(MR+2,CR,LR+1);if(MR,CR,LR=0)then(MR,CR+2,LR+1);(2)状态空间的总状态数为442=32，只有 20 个合法状态，其中有4 个合法状态达不到，最终解空间由 16 个状态组成，下面给出说明(MR,CR,LR)(MR,CR,LR)(001)达不到(000)(011)(010)(021)(020)(031)(030)达不到(101)不合法(100)不合法(111)(110)两岸中传教士数目=野人数目其它(121)不合法(120)不合法(131)不合法(130)不合法(201)不合法(200)不合法(211)不合法(210)不合法(221)(220)(231)不合法(230)不合法(301)达不到(300)(311)(310)(321)(320)(331)(330)达不到(3)2 个野人去，1 个野人回2 个野人去，1 个野人回2 个传教士去，1 个野人与 1 个传教士回2 个传教士去，1 个野人回2 个野人去，1 个野人回 2 个野人去，完成3、f=2P11（2，2，0）f=1Q11（3，3，1）f=1P01（3，2，0）f=2P02（3，1，0）f=1Q01（3，2，1）f=3P02（3，0，0）f=2Q01（3，1，1）f=4P20（1，1，0）f=2Q11（2，2，1）f=4P20（1，1，0）f=2Q11（2，2，1）f=4P20（0，2，0）f=3Q01（0，3，1）f=5P02（0，1，1）f=4Q01（0，2，1）f=3Q01f=4Q10（1，1，1）f=3Q01（0，0，0）（2-2）若 0MR，CR4;k=2；别的条件同（2-1）；解如何？做图说明。（7 分）三、（分析计算题）对结论做假设 H，有证据 E1和 E2，规则 R1和 R2。（15 分）R1：E1H，LS=20，LN=1R2：E2H，LS=300，LN=1已知 H 的先验概率 P（H）=0.03。若证据 E1和 E2依次出现，按主观 Bayes 推理，求 H 在此条件下的概率 P（HE1，E2）？并就中间结果和结论给与说明？PPT四、通过这门课的学习，试就一个人工智能研究和应用领域并谈一下你的学习认识？（20 分）要求：用A4 格式纸书写，抄题，文字用手写（清晰、整洁），做图用本人熟悉的工具或手画龚整、规矩、得体。在 2010 年 1 月 8 日上午统一上交。出题教师：出题教师：刘志京刘志京2009 年 12 月 25 日