人工智能作业解答--廉师友优秀PPT.ppt

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1、人工智能作业解答西安电子科技高校 廉师友习题三o6.解：用四元组解：用四元组(f、w、s、g)表示状态，表示状态，f代表农夫，代表农夫，w 代表狼，代表狼，s 代表羊，代表羊，g 代表菜，其中每个元素都可代表菜，其中每个元素都可为为0或或1，用，用0表示在左岸，用表示在左岸，用1表示在右岸表示在右岸。初始状态初始状态S0：(0,0,0,0)，目标状态，目标状态Sg：(1,1,1,1)不合法的状态不合法的状态:(1,0,0,*),(1,*,0,0),(0,1,1,*),(0,*,1,1)操作集操作集F=P1，P2，P3，P4，Q1，Q2，Q3，Q4操作符操作符 条件条件动动作作p1p1f=0f=

2、0，w=0w=0，s s和和g g相异相异f=1f=1，w=1w=1p2p2f=0f=0，s=0s=0，f=1f=1，s=1s=1p3p3f=0f=0，g=0g=0，w w和和s s相异相异f=1f=1，g=1g=1q0q0f=1f=1，s s和和g g相异，相异，w w和和s s相异相异f=0f=0q1q1f=1f=1，w w1 1，s s和和g g相异相异f=0f=0，w w0 0q2q2f=1f=1，s s1 1，f=0f=0，s s0 0q3q3f=1f=1，g g1 1，w w和和s s相异相异f=0f=0，g g0 0o方案有两种：方案有两种：np2 q0 p3 q2 p2 q0

3、p2np2 q0 p1 q2 p3 q0 p2习题三o12 一棵解树由一棵解树由S0,A,D,t1,t2,t3组成；另一棵解树由组成；另一棵解树由S0,B,E,t4,t5组成。组成。左边的解树：左边的解树：o按和代价：按和代价：g(D)=4,g(A)=7,g(S0)=12o按最大代价：按最大代价：g(D)=2,g(A)=5,g(S0)=10 右边的解树：右边的解树：o按和代价：按和代价：g(E)=2,g(B)=11,g(S0)=18按最大代价：按最大代价：g(E)=2,g(B)=7,g(S0)=14 按和代价计算，左边的解树为最优解树；按最大代价计按和代价计算，左边的解树为最优解树；按最大代价

4、计算，照旧是左边的解树为最优解树。算，照旧是左边的解树为最优解树。因此，左边的解树为最优解树。因此，左边的解树为最优解树。习题三习题三14.14.修道士和野人问题。在河的左岸有五个修道士、五修道士和野人问题。在河的左岸有五个修道士、五个野人和一条船，修道士们想用这条船将全部的人都个野人和一条船，修道士们想用这条船将全部的人都运过河去，但受到以下条件的限制：运过河去，但受到以下条件的限制：（1 1）修道士和野人都会划船，但船一次最多只能运三）修道士和野人都会划船，但船一次最多只能运三个人；个人；（2 2）在任何岸边及船上野人数目都不得超过修道士，）在任何岸边及船上野人数目都不得超过修道士，否则修

5、道士就会被野人吃掉。否则修道士就会被野人吃掉。假定野人会听从任何一种过河支配，试规划出一种假定野人会听从任何一种过河支配，试规划出一种确保修道士平安过河方案。请定义启发函数，并给出确保修道士平安过河方案。请定义启发函数，并给出相应的搜寻树。相应的搜寻树。解：先建立问题的状态空间。问题的状态可以用一个三元解：先建立问题的状态空间。问题的状态可以用一个三元数组来描述：数组来描述：S S(m,c,b)(m,c,b)m m：左岸的修道士数：左岸的修道士数 c c：左岸的野人数：左岸的野人数 b b：左岸的船数：左岸的船数定义启发函数，若满足定义启发函数，若满足h h（n n）h*h*（n n），即满足

6、），即满足A*A*条件的。条件的。启发函数启发函数1 1：h h（n n）=0;=0;启发函数启发函数2 2：h h（n n）=M+C;=M+C;对状态（对状态（1 1，1 1，1 1），不满足），不满足h h（n n）h*h*（n n）o先考虑船在左岸的状况：先考虑船在左岸的状况：o假如不考虑限制条件，至少须要假如不考虑限制条件，至少须要o （M+C-3）/2*2+1o化简后为：化简后为：o （M+C-3）/2*2+1=M+C-2o再考虑船在右岸的状况：再考虑船在右岸的状况：o同样不考虑限制条件。船在右岸，须要一个人将船同样不考虑限制条件。船在右岸，须要一个人将船运往左岸，因此，对于状态（运

7、往左岸，因此，对于状态（M，C，0），须要），须要的摆渡数，相当于船在左岸的（的摆渡数，相当于船在左岸的（M+1，C，1）或）或（M，C+1，1），所以须要的最少摆渡数为：），所以须要的最少摆渡数为：M+C+1-2+1=M+Co综合条件，须要的最少摆渡数为综合条件，须要的最少摆渡数为M+C-2B。（5 5，5 5，1 1）1h=8h=8f=9f=9（5,3,05,3,0）11h=8h=8f=9f=9（5,4,05,4,0）20h=9h=9f=10f=10（5,2,05,2,0）2h=7h=7f=8f=8（4,4,04,4,0）12h=8h=8f=9f=9（5,4,25,4,2）10h=7h=7

8、f=9f=9（5,3,15,3,1）3h=6h=6f=8f=8（3,3,03,3,0）8h=6h=6f=9f=9（5,1,05,1,0）9h=6h=6f=9f=9（5,0,05,0,0）4h=5h=5f=8f=8（4,4,14,4,1）19h=6h=6f=10f=10（5,2,15,2,1）6h=5h=5f=9f=9（5,1,15,1,1）5h=4h=4f=8f=8（2 2，2 2，0 0）7h=4h=4f=9f=9（3 3，3 3，1 1）13h=4h=4f=10f=10（0 0，3 3，0 0）14h=3h=3f=10f=10状态空间图状态空间图（0 0，3 3，0 0）14h=3h=3f

9、=10f=10（0,4,10,4,1）15h=2h=2f=10f=10（0,5,10,5,1）h=3h=3f=11f=11（1,1,11,1,1）17h=8h=8f=9f=9（0,2,10,2,1）18h=7h=7f=8f=8（0,3,10,3,1）h=8h=8f=9f=9（0 0，0 0，0 0）21h=0h=0f=11f=11（0,1,00,1,0）16h=1h=1f=10f=10（0,2,00,2,0）h=2h=2f=11f=11状态空间图（续）状态空间图（续）习题五o1.(6)解：解：o去掉存在量词变为：去掉存在量词变为：o z v(p(a,b,z,f(z),v,g(z,v)(Q(a,

10、b,z,f(z),v,g(z,v)R(a,z,g(z,v)o去掉全称量词变为：去掉全称量词变为：op(a,b,z,f(z),v,g(z,v)(Q(a,b,z,f(z),v,g(z,v)R(a,z,g(z,v)o适当改名，使子句间不含同名变元：适当改名，使子句间不含同名变元：op(a,b,x,f(x),y,g(x,y)(Q(a,b,z,f(z),v,g(z,v)R(a,z,g(z,v)o化成子句集：化成子句集：op(a,b,x,f(x),y,g(x,y),Q(a,b,z,f(z),v,g(z,v)R(a,z,g(z,v)o3.(5)解：解：o（1）P(x)Q(x)o（2）Q(y)R(y)o（3）

11、P(z)Q(z)o（4）R(u)o利用归结原理来推断利用归结原理来推断o（5）Q(u)（2）（）（4）u/yo（6）P(u)（3）（）（5）u/zo（7）Q(u)（1）（）（6）u/xo（8）NIL （5）（）（7）o所以原子句集所以原子句集S不行满足不行满足习题五o4.（4）o证明：利用归结反演法，先证明F1F2G是不行满足的。化子句集：oF1：(1)P(x)Q(x)o (2)P(z)R(z)oF2：(3)P(a)o (4)S(a)oG：(5)S(y)R(y)o利用归结原理进行归结o (6)R(a)(2),(3),1=a/zo (7)R(a)(4),(5),2=a/yo (8)NIL (6)

12、,(7)o所以F1F2G是不行满足，从而G是F1和F2的逻辑结果。o5.证明：定义如下谓词：证明：定义如下谓词：o C(x)：x是清洁的是清洁的o P(x)：x是人是人o L(x,y)：x宠爱宠爱yo F(x):x是苍蝇是苍蝇o然后将上述各条件翻译为谓词公式：然后将上述各条件翻译为谓词公式：o(1)x(C(x)y(P(y)L(y,x)o(2)x y(P(x)F(y)L(x,y)o需证结论：需证结论：(3)x(F(x)C(x)o题设与结论否定的子句集题设与结论否定的子句集:o C(x)P(f(x)o C(y)L(f(y),y)o P(u)F(v)L(u,v)o F(a)o C(a)o然后应用消解

13、原理得然后应用消解原理得:o P(f(a),a/xo L(f(a),a),a/yo F(v)L(f(a),v),f(a)/uo L(f(a),a),a/vo NIL ,o所以，苍蝇是不清洁的所以，苍蝇是不清洁的o此题需留意谓词的定义：此题需留意谓词的定义：x宠爱宠爱y 定义成定义成L(x,y)，另外要定义谓词：人。，另外要定义谓词：人。o6.证明：用命题公式表述题意为：证明：用命题公式表述题意为：o (1)A B C (2)A B C (3)B Co 结论：结论：C是子句集是子句集A B C,A B C,B C的逻辑结果。的逻辑结果。o证：证：o A B C o A B C o B C o C

14、o B C ,o C ,o Null ,o即：对子句集即：对子句集S=A B C,A B C,B C,C施以施以归结，最终推出空子句，所以子句集不行满足，所以归结，最终推出空子句，所以子句集不行满足，所以C是子是子句集句集A B C,A B C,B C的逻辑结果，所以公司的逻辑结果，所以公司确定要录用确定要录用C.习题五o解：设谓词解：设谓词P(x)表示表示x是盗窃犯则题意可表是盗窃犯则题意可表述为如下的谓词公式：述为如下的谓词公式：nF1:P(zhao)P(qian)nF2:P(qian)P(sun)nF3:P(sun)P(li)nF4:P(zhao)P(sun)nF5:P(qian)P(l

15、i)n求证的公式为：求证的公式为：xP(x)o子句集如下：子句集如下：n P(zhao)P(qian)n P(qian)P(sun)n P(sun)P(li)n P(zhao)P(sun)n P(qian)P(li)n P(x)GA(x)n P(qian)P(sun),n P(sun)P(li),n P(sun),n GA(sun),sun/xn(11)P(qian),n(12)GA(qian),(11),qian/xo所以，所以，sun和和qian都是盗窃犯即：孙和钱都是盗窃犯都是盗窃犯即：孙和钱都是盗窃犯习题六o7 猴子摘香蕉问题。n用四元组来（w，x，y，z）表示状态，w：表示猴子的位置

16、；x：表示猴子是否在箱顶；y：箱子的水平位置；z：猴子是否拿到香蕉。初始位置为（a，0，b，0），目标位置为（c，1，c，1）规则集中的规则：If（w，0，y，z）then goto（u），状态为（u，0，y，z）If（w，0，w，z）then pushbox（v），状态为（v，0，v，z）If（w，0，w，z）then climbbox，状态为（w，1，w，z）If（c，1，c，0）then grasp，状态为（c，1，c，1）限制策略：习题七4.解：植物会结果水中果树小草草树樱桃树樱桃有根 有叶特点ISA果实ISALive in特点特点ISAISAISA5o（1）o(2)Ssubjecto

17、bject程度摇海浪军舰轻轻地Sgiverrecipienttimeobject李老师从第一周到第十周计算机1班上课人工智能留意:此题大部分同学都没有做对.对此题,要用谓词公式表示的形式语言语句来表示此语义网络.此外,语义子空间应当框住x,study1和程序设计语言.GScollegestudent 编程语言studystudy1R程序设计语言 xISAFsubjectobjectISAISAISA 5.o(3)用：collegestudent(x)表示x是高校生 study(x,y)表示 x学过y表示为：x(collegestudent(x)study(x,程序设计语言)其语义网络表示为：o

18、框架名：框架名：性别性别:(男男,女女)成果成果:(优优,良良,中中,差差)类型类型:(,)民族民族:(汉族汉族,回族回族,白族白族,朝鲜族朝鲜族,等等)缺省缺省:汉族汉族籍贯籍贯:(河南河南,山东山东,河北河北,湖南等湖南等)缺省缺省:河南河南 实例如下实例如下:框架名：框架名：姓名姓名:李明李明性别性别:男男成果成果:优优类型类型:民族民族:汉族汉族籍贯籍贯:河南河南地震框架框架名框架名:地震地震地点：汶川地点：汶川日期：日期：2008年年5月月12日日强度：强度：8级级人员伤亡：死亡人员伤亡：死亡XX人人 受伤受伤XX人人财产损失：干脆损失财产损失：干脆损失XX亿亿 间接损失间接损失XX

19、亿亿roadLeadISACityRomaLead1xobjectsubjectISAISARGSF ISAAll Roads Lead to Rome x(Dog(x)y(Postman(y)Bite(x,y)DogBiteISAPostmanISAISAyBxVICTINASSILIANRtGSISARF Every dog has bitten a postman x y(Postman(y)Dog(x)Bite(x,y)DogBiteISAPostmanyBxVICTINASSAILIANTISAISARGSF ISA Every dog has bitten every postma

20、n习题八7.解：由r1：CF（E2）=0.5*0.6=0.3由r2：CF（E4）=min（0.3，0.6）*0.8=0.24由r3：CF（H）=0.24*0.7=0.168由r4：CF（H）=0.4*0.9=0.36CF（H）=0.168+0.36-0.168*0.36=0.468CF（H）=0.4689.解:oS低=1,0.8,0.5,0.2,0S大=0,0.2,0.5,0.8,1S有些低=1,1,0.6,0.3,0oS大=S有些低 Rm=1,1,0.6,0.3,0 =0.5,0.5,0.5,0.8,1 o决策是:将风门开大.0 0.2 0.5 0.8 10.2 0.2 0.5 0.8 0.

21、80.5 0.5 0.5 0.5 0.50.8 0.8 0.8 0.8 0.81 1 1 1 1Rm=0 0.2 0.5 0.8 10.2 0.2 0.5 0.8 0.80.5 0.5 0.5 0.5 0.50.8 0.8 0.8 0.8 0.81 1 1 1 1(i,j=1,2,)(1()()(=(),(jiiAjBiARuvuvu-mm10.o纯净水，可信度，0.8，有可能不是纯净水，是毒药！o纯净水，隶属度，0.7，是水，但不确定纯净，但喝了不会致命有一个变量x，它的可能取值为a,b,c,其基本概率支配函数为：om(a)=0.4om(a,c)=0.4om(a,b,c)=0.2o请填写下表

22、：Aabca,bb,ca,ca,b,cm(A)00.400000.40.2Bel(A)00.4000.400.81Pl(A)110.20.610.611确定性理论例题o设有如下一组学问：设有如下一组学问：or1:IF E1 THEN H(0.9)or2:IF E2 THEN H(0.6)or3:IF E3 THEN H(-0.5)or4:IF E4 AND(E5 OR E6)THEN E1(0.8)o已知：已知：CF(E2)=0.8,CF(E3)=0.6,CF(E4)=0.5,CF(E5)=0.6,CF(E6)=0.8,求：求：CF(H)=?确定性理论例题-推理网络H HE E1 10.80.

23、80.60.60.90.9E E2 2E E3 3E E4 4E E5 5E E6 6-0.5-0.50.80.80.60.6确定性理论例题-求解过程解解:由由r4得得:CF(E1)=CF(E1,E4E5 E6)max0,minCF(E4),maxCF(E5),CF(E6)=0.80.80.64由由r1得得:CF1(H)CF(H,E1)max0,CF(E1)=0.90.64=0.576由由r2得得:CF2(H)CF(H,E2)max0,CF(E2)=0.60.8=0.48由由r3得得:CF3(H)CF(H,E3)max0,CF(E3)=-0.50.6=-0.3CF1,2(H)=CF1(H)CF2(H)CF1(D)CF2(H)0.576+0.48-0.5760.48 0.77952CF(H)=CF1,2(H)CF3(H)0.77952-0.30.47952