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第八章专家系统
1．1 专家系统概述
1．专家系统的定义
专家系统是一种具有大量专门知识与经验的智能程序系统，它能运用某个领域一个或多个专家多年积累的经验和专门知识，模拟领域专家求解问题时的思维过程，以解决该领域中的各种复杂问题。也就是说，专家系统具有3个方面的含义：
(1)它是一种具有智能的程序系统。和普通的程序系统不同，专家系统是一种能运用专家知识和经验进行推理的启发式程序系统。
(2)它必须包含有大量专家水平的领域知识，并能在运行过程中不断地对这些知识进行更新。
(3)它能应用人工智能技术模拟人类专家求解问题的推理过程，解决那些本来应该由领域专家才能解决的复杂问题。
2．专家系统的种类
对专家系统的类型划分可以有多种不同的方法。按照专家系统的特性及处理问题的类型，将专家系统分为以下10种类型。
·解释型
·诊断型
·设计型
·预测型
·规划型
·监视型
·控制型
·调试型
·教学型
·修理型
按照系统的体系结构，专家系统可分为4种类型：·集中式专家系统
·分布式专家系统
·神经网络专家系统
·符号系统与神经网络相结合的专家系统
3．专家系统的一般特点
专家系统还具有以下一些共同特点：
·启发性
·透明性
·灵活性
·交互性
·推理有效性
·复杂性
·实用性
·知识的专门性
·易推广性
1．2 专家系统的基本结构
一个最基本的专家系统应由6个部分组成，包括综合数据库及其管理系统、知识库及其管理系统、推理机、解释器、知识获取机构和人机接口等，它们之间的结构组织关系如图8．1所示。
1．数据库及其管理系统
数据库又称综合数据库，用来存储有关领域
问题的初始事实、问题描述以及系统推理过程中
得到的种种中间状态或结果等，系统的目标结果
也存于其中。
数据库相当于专家系统的工作存储器，其规模和结构可根据系统目的的不同而不同，在系统推理过程中，数据库的内容是动态变化的。是专家系统不可缺少的重要组成部分。
2．知识库及其管理系统
知识库是专家系统的知识存储器，用来存放被求解问题的相关领域内的原理性知识或一些相关的事实以及专家的经验性知识。
3．知识获取机构
知识获取机构是专家系统中的一个重要部分，它负责系统的知识获取，由一组程序组成。其基本任务是从知识工程师那里获得知识或从训练数据中自动获取知识，并把得到的知识送入知识库中，并确保知识的一致性及完整性。
4．推理机
推理机是专家系统在解决问题时的思维推理核心，它是一组程序，用以模拟领域专家思维过程，以使整个专家系统能够以逻辑方式进行问题求解。
5．解释器
解释器是人与机接口相连的部件，它负责对专家系统的行为进行解释，并通过人机接口界面提供给用户。它实际也是一组程序，其主要功能是对系统的推理
过程进行跟踪和记录，回答用户的提问，使用户能够了解推理的过程及所运用的知识和数据，并负责解释系统身的推理结果。
6．人机接口
人机接口是专家系统的另一个关键组成部分，它是专家系统与外界进行通信与交互的桥梁，由一组程序与相应的硬件组成。
1．3 知识获取
1．知识获取的任务
满足领域问题求解的需求，一般包括知识抽取、表示、输入和检测等几项工作。
(1)知识抽取。是指把蕴涵于多个知识源中的知识经过分析、识别、理解、遴选、归纳等处理后抽取出来，以便用于知识库的建立。
(2)知识的表示。知识源中的知识通常是以自然语言、图形、表格等形式表示的，而专家系统中所涉及的知识库中的知识则是以计算机能够识别和运用的形式来表示的，因此，在建立知识库时，必须要将知识源中的知识转换为计算机能够识别或运用的形式。
(3)知识的输入。把经过知识工程师从知识源获取的、以某种表示形式表示的知识经过在-计算机上编辑、编译送入知识库的过程。要把知识输入计算机，目前一般有两条途径：一条是利用计算机系统附带的应用编辑软件；另一条是利用专门编制的人工智能知识编辑系统。前者的优点是简单、方便，无须编制专门程序即可直接使用；后者的优点是针对性、实用性强，更符合知识输入的要求。
(4)知识的检测。主要任务是保证知识库的一致性和完整性。在建立知识库的过程中，抽取、表示以及输入的各个环节中，无论哪一步出现错误，都会直接影响知识库中知识的正确性，进而影响到专家系统的性能。因此，对知识库检测的目的就是希望尽早发现和纠正可能出现的错误。
2．知识获取主要途径
按照知识获取所使用的手段，可分为人工获取、半自动化获取和自动化获取三种。
(1)人工获取。从领域专家那里获取知识时一般采用如下的技术步骤：
·现场观察
·问题讨论
·问题描述
·问题分析
·建造原型系统
·系统检查
·系统验证
(2)半自动化获取。在人工知识获取的基础上增加了部分机器学习功能，使专家系统本身能够从大量的实例中归纳出某些知识。以下的一些方法属于半自动化获取方法。
①智能知识编辑。这是一个通过建立智能知识编辑器来实现知识获取的方法，让领域知识的专家通过智能知识编辑器直接与专家系统打交道，回答智能知识编辑器提出的问题，并由智能知识编辑器自动生成知识库。
②知识发现系统。这是一种利用计算机辅助以获取知识的系统，是目前机器学习领域研究的主要内容。
(3)自动知识获取
自动知识获取是指通过专家系统本身来获取知识，因此，系统应具备如下的功能。
①具有语音、文字、图像的识别功能。
为了实现知识的自动获取，要求系统应具有语音识别、文字识别及图像识别的功能。
②具有理解、分析、归纳的能力。
领域专家以语音或文字等提供的知识首先能够被系统识别，并在理解的基础上进行分析、归纳、提炼、综合，从中抽出专家系统所需要的知识并送入知识库。
③具有从自身运行过程中学习的能力。
投入使用后，专家系统本身不断总结经验，从运行中归纳产生出新的知识，纠正知识库中可能存在的问题，实现知识库的自我完善。
1．4 专家系统的设计与建造
1．开发专家系统的基本要求
(1)选择合适的应用领域及问题
哪些领域适合开发专家系统，是开发专家系统首先要考虑的一个问题。下面是选择专家系统应用领域时应遵循的一些原则。
①该应用领域是否有使用专家系统的需求。
②所涉及的领域问题是否适合用专家系统来解决。
③领域专家的经验是否易于获得。
(2)建造专家系统可行性
①经济和技术可行性。经济和技术可行性主要考虑建造专家系统所要付出的代价是否值得，所需技术是否完备。以下几种情况是不合适的：
(a)问题求解需要很大的物质或金钱代价。
(b)人类专家的知识被遗忘或在知识传递中被损失。
(c)领域专家的知识或经验非常少。
(d)在许多情况下必须人类专家亲临现场解决。
②操作可行性。操作可行性是指当其他条件具备之后，能否付诸实施。在专家系统建造时，领域问题的难度和系统规模要适中。
(3)领域专家的积极参与
一般来说，与高水平领域专家相互合作而开发的专家系统，具有较好的性能，解决实际问题的能力也比较强，并且易于被别的同行专家和用户所认同。
(4)知识的可表达性
如何准确地表述专家系统的知识，直接影响到专家系统中知识的符合率。所谓符合率就是专家系统中形式化后的规则与专家所给规则完全符合的百分数。因此，能否准确地表示领域专家的知识是极其重要的。
2．专家系统建造步骤
专家系统是一种基于知识的问题求解系统，其设计与建造方法尚未形成规范，1977年费根鲍姆提出了“知识工程”的概念，期望专家系统的设计与建设过程能够实现工程化、规范化，随后有人提出了基于知识系统开发的知识工程生命周期的概念。知识工程生命周期与软件工程生命周期相比，有较相似的地方，也有不同之处。
专家系统是一种基于知识的、面向领域的、具有专家级问题求解能力的复杂软件系统，不同系统的开发过程又有着各自不同的特殊性和侧重点。因此，不同的专家系统开发人员对知识工程生命周期的划分也有不同的观点。有人将知识工程生命期划分为：系统分析、需求说明、技术选定、数据设计、进程设计及物理设计6个阶段；也有人将知识工程生命期简单的划分为问题确定、概念化、形式化、实现和测试5个阶段。这些划分方法虽然在基于知识的系统——专家系统的建设规范化方面发挥了一定的作用，但却无法解决专家系统建造过程中，知识获取及知识的形式化方面存在的瓶颈问题。原型法是解决专家系统建造中知识获取瓶颈问题的一种较好方法，其基本思想是：首先建立一个能够反映用户主要需求
和专家求解问题基本方法的系统原型，然后让用户和专家看一看未来系统在功能和求解能力上的概貌，以便让用户和专家对系统的功能和知识库提出修改要求。然后将原型反复修改，最终建立符合用户要求、具有专家级求解能力的新系统。基于原型法的专家系统开发过程一般由8个阶段构成：应用领域选择与可行性分析、需求分析、原型设计与开发、原型评价、最终系统设计、最终系统实现、系统测试与评价、系统维护。如图8．2所示。
1．5 专家系统的评价
对专家系统的评价并不是一件容易的事情。如何评
价一个专家系统目前尚无统一的标准。下面结合国内外
的一些研究文献，从评价方法、评价内容两个方面来讨
论专家系统的评价问题。
1．专家系统的评价方法
以下两种方法是在评价专家系统时常用的方法。
(1)“逸事”评价法。这种方法是利用一些简单的、
具有启发性的或能说明问题的一些典型例子来对系统的性能进行说明，证明系统在这些例子所具有的条件下工作性能良好。
(2)实验的方法。该方法要求利用实验来评价专家
系统在处理存储于数据库中的各种问题实例时，所表现出的性能。在使用这种方法对系统进行评价时，必须制定一种严格的试验过程，以便把专家系统产生的解释与相应实例的实际解释进行比较。
2．评价内容
对专家系统的评价内容主要包括以下几项：
(1)知识库中知识是否完备。
(2)知识的表示方法与组织方法是否适当。
(3)系统的推理是否正确。
(4)系统的解释功能是否完全与合理。
(5)用户界面如何。
(6)系统的效率如何。
(7)系统的可维护性如何。
(8)系统的效益如何。
1．6 专家系统开发工具
专家系统开发工具与环境，是人们为高效率开发专家系统而设计的一种高级程序系统或高级程序设计语言环境。目前，常用的专家系统开发工具和环境可分为4种主要类型：语言型开发工具、骨架型开发工具、通用型开发工具、开发环境与辅助型开发工具。
1．语言型开发工具
程序设计语言是开发专家系统的最常用和最基本的工具，包括通用程序设计语言和人工智能语言。用于专家系统开发的通用程序设计语言的主要代表有C、C++、Pascal、ADA等；人工智能语言的主要代表有SMALLTALK、LISP和PROLOG。SMALLTALK是面向对象型的语言，LISP为函数型语言，而PROLOG 则是逻辑型语言。
2．骨架型开发工具
骨架型开发工具也称为专家系统外壳或框架型开发工具，它是由一些已经成熟的具体专家系统演变来的。其演变方法是：抽去这些专家系统中的具体知识，保留它们的体系结构和功能，再把领域专用的界面改为通用界面，这样，就可得到相应的专家系统外壳或框架。在这样的开发工具中，知识表示模式、推理机制等都是已确定好的，利用它开发专家系统时，只需将所获得的领域知识用所规定
的知识表示模式写入知识库中，即可快速地产生一个新的专家系统。
比较有代表性的专家系统骨架型开发工具主要有EMYCIN、KAS及EXPERT 等。
3．通用型开发工具
通用型专家系统开发工具是不依赖于任何已有专家系统，不针对任何具体领域，完全重新设计的一类专家系统开发工具。与骨架系统相比，它具有更大的灵活性和通用性，并且对数据及知识的存取和查询提供了更多的控制手段。这类型工具的典型代表是OPS系列通用开发工具。OPS是美国卡内基一梅隆大学(CMU)的麦克达莫特(J．McDermott)、纽厄尔(A．Newell)等人，于1975年利用LISP 语言研制开发的一个基于规则的通用型专家系统开发工具。自问世以来，已有OPS1、OPS2、OPS3、OPS4、OPS5、OPS5+、OPS5e、OPS7及OPS83等多种版本相继诞生。这些版本之间的差异较大，其中最有代表性的版本是OPS5。OPS5是一个由产生式规则库、综合数据库及推理机三部分组成的通用型专家系统开发工具。
4．开发环境与辅助型开发工具
开发环境是指帮助专家系统建造者进行程序设计的系统环境，它常被作为建造专家系统的知识工程语言的一部分。早期的开发环境又称支撑环境，规模较小，功能也比较少，通常由辅助调试工具、知识库编辑器、输入／输出处理工具及解释工具4个典型部分组成。它们作为专家系统建造工具的一部分，用来帮助专家系统建造者更好地使用专家系统建造工具，辅助调试程序。
辅助型专家系统开发工具则是由一些程序模块组成，用来帮助专家系统建造者开发应用系统，例如，有的程序可以用来帮助知识工程师从领域专家那里获取知识和表达知识，有的程序则可帮助建造者设计专家系统的体系结构。AGE、TEIRESIAS、ROUGET、TIMM、EXPERTEASE、SEEK、MORE、ETS等都是辅助型工具程序的典型。其中AGE是辅助进行系统结构设计的典型程序，TEIRESIAS是辅助进行知识获取的典型程序。辅助型开发工具可以作为支撑环
境的一部分集成到支撑环境中，也可以单独使用，以帮助建造者获取知识或设计系统结构。
1．7 新一代专家系统的发展
1．新一代专家系统应具备的特征
对于什么是新一代专家系统，至今还没有一个公认、明确的定义，甚至对这一提法也有不同的观点。一般来说，新一代专家系统应具有以下特征：
·并行分布式处理
·多专家系统协同工作
·高级系统设计语言和知识表述语言
·具有自学习功能
·引入新的推理机制
·具有纠错和自完善能力
·先进的智能人机接口
2．分布式专家系统
分布式专家系统具有分布处理的特征，即把知识库分布到一个计算机网络的不同节点上，或者把推理机制分布到计算机网络的不同节点上，或者两者同时分布，当要求解一个问题时，将该问题分解为若干个子问题，合理地分布到各个处理机上去求解。其目的在于能够使一个多处理机的专家系统中的多个处理机并行工作，从而在总体上提高系统的处理效率。
3．协同式专家系统
协同式专家系统和分布式专家系统具有相同之处，也有不同之处。它们都会涉及多个分专家系统或子专家系统，但分布式专家系统的着眼点是处理的分布和知识的分布，它要求系统必须在多个处理机上运行；而协同式专家系统则强调的
是分系统之间的协同合作，各分专家系统也可以在同一个处理机上运行。
人工智能复习重点 一、选择题。(30分) 1、人工智能英文：Artificial Intelligence（注意不是Rengongzhineng!!） 2、任课老师的名字：郑波尽邮箱：zhengbojin@https://www.doczj.com/doc/0e17467239.html, 3、据说还会考亚里士多德的功绩……(你们自己去网上查查，老师说是常识来着) 4、可能会出选择题的几个点：黄帝的“指南车”、诸葛亮的“木牛流马”、亚里士多德的形 式逻辑、布莱尼茨的关于数理逻辑的思想、“机器人”一词的来源。 5、AI（人工智能）的本质问题：研究如何制造出人造的智能机器或系统，来模拟人类智能 活动的能力，以延伸人们智能的科学。 6、研究对象：模拟人类智能 7、研究目标:研究看上去具有人类智能的系统,解决需要人类智能才能解决的问题 二、简答题。 1、图灵测试：三个重点 （1）一个测试者，一个受试者，一台机器 （2）所有交流信息无泄漏 （3）如果提问者区分两者的正确率小于50%,则可以认为机器具有智能 2、希尔勒的中文屋子： 一个对中文一窍不通的，以英语作母语的人被关闭在一只有两个通口的封闭房间中。房间里有一本中英翻译手册。房外的人不断向房间内递进用中文写成的问题。房内的人便按照手册的说明，用中文回答出问题，并将答案递出房间。 （希尔勒中文屋子的实验表明用图灵测试来定义智慧还是远远不够充分的） 3、人工智能的思想流派： （1）基于符号处理的符号主义(Symbolism) 人类思维的基本单元是符号，思维过程是对符号的处理过程，自然语言也是用符号表示的 理论基础: 物理符号系统假设和有限合理性原理. 物理符号系统假设:物理符号系统是表现智能行为必要和充分的条件 有限合理性原理:人类行为表现出有限的合理性 （2）以人工神经网络为代表的连接主义(Connectionism) 人工神经网络是典型代表，其理论基础是脑模型。人工神经网络具有良好的自学习,自适应和自组织能力,以及大规模并行,分布式信息存储和处理的特点.可以处理不确定性问题. （3）以演化计算为代表的演化主义(Evolutionism) 模拟自然界的生物演化过程入手,以解决智能系统如何从环境中进行学习的问题. 理论基础为达尔文的进化论。 （4）以多智能体系统为代表的行为主义(Actionism) 在没有对简单的智能系统有清楚的了解和大量的实践以前，不可能准确地理解构造更为复杂的人类智能的方法。从简单的系统开始，逐步构造出更为复杂的系统理论基础为控制论Cybernetics 。 三、程序题 1、倒水问题（14分） 一个10升的桶里有10升水，现有3升和4升两个空桶，如何得到5升的水？用程序实现。
xx学校 2012—2013学年度第二学期期末试卷 考试课程：《人工智能》考核类型：考试A卷 考试形式：开卷出卷教师： 考试专业：考试班级： 一单项选择题（每小题2分，共10分） 1.首次提出“人工智能”是在（D ）年 A.1946 B.1960 C.1916 D.1956 2. 人工智能应用研究的两个最重要最广泛领域为：B A.专家系统、自动规划 B. 专家系统、机器学习 C. 机器学习、智能控制 D. 机器学习、自然语言理解 3. 下列不是知识表示法的是 A 。 A：计算机表示法B：“与/或”图表示法 C：状态空间表示法D：产生式规则表示法 4. 下列关于不确定性知识描述错误的是 C 。 A：不确定性知识是不可以精确表示的 B：专家知识通常属于不确定性知识 C：不确定性知识是经过处理过的知识 D：不确定性知识的事实与结论的关系不是简单的“是”或“不是”。 5. 下图是一个迷宫，S0是入口，S g是出口，把入口作为初始节点，出口作为目标节点，通道作为分支，画出从入口S0出发，寻找出口Sg的状态树。根据深度优先搜索方法搜索的路径是 C 。 A：s0-s4-s5-s6-s9-sg B：s0-s4-s1-s2-s3-s6-s9-sg C：s0-s4-s1-s2-s3-s5-s6-s8-s9-sg D：s0-s4-s7-s5-s6-s9-sg 二填空题（每空2分，共20分） 1.目前人工智能的主要学派有三家：符号主义、进化主义和连接主义。 2. 问题的状态空间包含三种说明的集合，初始状态集合S 、操作符集合F以及目标
状态集合G 。 3、启发式搜索中，利用一些线索来帮助足迹选择搜索方向，这些线索称为启发式(Heuristic)信息。 4、计算智能是人工智能研究的新内容，涉及神经计算、模糊计算和进化计算等。 5、不确定性推理主要有两种不确定性，即关于结论的不确定性和关于证据的不确 定性。 三名称解释（每词4分，共20分） 人工智能专家系统遗传算法机器学习数据挖掘 答：（1）人工智能 人工智能(Artificial Intelligence) ，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等 （2）专家系统 专家系统是一个含有大量的某个领域专家水平的知识与经验智能计算机程序系统,能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题.简而言之,专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统 （3）遗传算法 遗传算法是一种以“电子束搜索”特点抑制搜索空间的计算量爆炸的搜索方法，它能以解空间的多点充分搜索，运用基因算法，反复交叉，以突变方式的操作，模拟事物内部多样性和对环境变化的高度适应性，其特点是操作性强，并能同时避免陷入局部极小点，使问题快速地全局收敛，是一类能将多个信息全局利用的自律分散系统。运用遗传算法(GA)等进化方法制成的可进化硬件(EHW)，可产生超出现有模型的技术综合及设计者能力的新颖电路，特别是GA独特的全局优化性能，使其自学习、自适应、自组织、自进化能力获得更充分的发挥，为在无人空间场所进行自动综合、扩展大规模并行处理(MPP)以及实时、灵活地配置、调用基于EPGA的函数级EHW，解决多维空间中不确定性的复杂问题开通了航向 （4）机器学习 机器学习(Machine Learning)是一门多领域交叉学科，涉及概率论、统计学、逼近论、凸分析、算法复杂度理论等多门学科。专门研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为，以获取新的知识或技能，重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能。它是人工智能的核心，是使计算机具有智能的根本途径，其应用遍及人工智能的各个领域，它主要使用归纳、综合而不是演绎 （5）数据挖掘 数据挖掘是指从数据集合中自动抽取隐藏在数据中的那些有用信息的非平凡过程，这些信息的表现形式为：规则、概念、规律及模式等。它可帮助决策者分析历史数据及当前数据，并从中发现隐藏的关系和模式，进而预测未来可能发生的行为。数据挖掘的
小型动物分类专家系统的设计与实现 一、实验目的 通过本实验可使学生能够综合利用C语言(或C++)、面向对象程序设计、数据结构、数据库原理、人工智能、软件工程等课程的相关知识，设计并实现小型动物分类专家系统，培养学生综合运用所学计算机软件知识解决实际问题的能力，为今后从事计算机软件开发及应用打下基础。 二、实验内容 运用下列规则，设计并实现一个小型动物分类专家系统。 规则1： 如果：动物有毛发 则：该动物是哺乳动物 规则2： 如果：动物有奶 则：该单位是哺乳动物 规则3: 如果：该动物有羽毛 则：该动物是鸟 规则4： 如果：动物会飞，且会下蛋 则：该动物是鸟 规则5： 如果：动物吃肉 则：该动物是肉食动物 规则6： 如果：动物有犬齿，且有爪，且眼盯前方 则：该动物是食肉动物 规则7： 如果：动物是哺乳动物，且有蹄 则：该动物是有蹄动物 规则8： 如果：动物是哺乳动物，且是反刍动物 则：该动物是有蹄动物 规则9： 如果：动物是哺乳动物，且是食肉动物，且是黄褐色的，且有暗斑点 则：该动物是豹 规则10： 如果：如果：动物是黄褐色的，且是哺乳动物，且是食肉，且有黑条纹 则：该动物是虎
规则11： 如果：动物有暗斑点，且有长腿，且有长脖子，且是有蹄类 则：该动物是长颈鹿 规则12： 如果：动物有黑条纹，且是有蹄类动物 则：该动物是斑马 规则13： 如果：动物有长腿，且有长脖子，且是黑色的，且是鸟，且不会飞 则：该动物是鸵鸟 规则14： 如果：动物是鸟，且不会飞，且会游泳，且是黑色的 则：该动物是企鹅 规则15： 如果：动物是鸟，且善飞 则：该动物是信天翁 动物分类专家系统由15条规则组成，可以识别七种动物，在15条规则中，共出现 30个概念（也称作事实），共30个事实，每个事实给一个编号，从编号从1到30，在规则对象中我们不存储事实概念，只有该事实的编号，同样规则的结论也是事实概念的编号，事实与规则的数据以常量表示，其结构如下：Char *str{}={"chew_cud","hooves","mammal","forward_eyes","claws", "pointed_teeth","eat_meat","lay_eggs","fly","feathers","ungulate", "carnivore","bird","give_milk","has_hair","fly_well", "black&white_color","can_swim","long_legs","long_neck", "black_stripes","dark_spots","tawny_color","albatross", "penguin","ostrich","zebra","giraffe","tiger","cheetah","\0"} 程序有编号序列的方式表达了产生式规则，如资料中规则15，如果动物是鸟，且善飞，则该动物是信天翁。相应的规则数组第七条是{16，13，0，0，0，0}，第十三个是“bird”（鸟），如果事实成立，询问使用者下一个事实，第十六个“fly_well”（善飞），如果也成立，则查找结论断言编号数组{30,29,28, 27,26,25,24,3,3,13,12,12,11,11,0}中第七个“24”，这里24对应事实数组中的“albatross”（信天翁）。 上述就是程序的推理过程，也是程序中的重点，该部分是由规则类（类rul e）中的Query方法实现。 三、实验原理 一个基于规则专家系统的完整结构示于图1。其中，知识库、推理机和工作存储器是构成专家系统的核心。系统的主要部分是知识库和推理引擎。知识库由谓词演算事实和有关讨论主题的规则构成。推理引擎由所有操纵知识库来演绎用户要求的信息的过程构成－如消解、前向链或反向链。用户接口可能包括某种自然语言处理系统，它允许用户用一个有限的自然语言形式与系统交互；也可能用带有菜单的图形接口界面。解释子系统分析被系统执行的推理结构，并把它解释给用户。
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一、判断题(每题 2 分)
1.智慧社区包含的核心内容是它可以起到一个重要的桥梁作用，通过信息的收 集，通过大数据的分析，通过物联网使服务的提供能够和需求结合在一起，最 终使人们得到更加优质的、更加相对便宜的、更加有效的、更加个性化的服务。
正确
错误
2.农业社会的显著特征是以个人为个人提供基础服务为基础。 正确
错误
3.尽管中国 2015 年全面实施“二孩”政策，但对于人口老龄化的发展趋势是没 有根本改变的。
正确
错误
4.受尊重需求是马斯洛的需求层次理论中的最高层次。 正确
错误
5.养老服务链的形成可以直接使得老年服务商有针对性的布局服务网，提高效 率。
正确
错误
6.在老人生活中安装监控摄像头只是为了能更好的保障老人安全，不会影响日 常独立生活。
正确
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7.智慧养老若想实现自身价值，就必须将风险和预警服务结合起来。
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正确 错误 8.当前社会中，最为突出的大数据环境是物联网。 正确 错误 9.日常生活中，我们的一举一动都在制造数据。 正确 错误 10.云计算提供的支撑技术，有效地解决了大数据的分析、研发的问题。 正确 错误 11.以大数据来促进我们健康管理的个性化和多元化。 正确 错误 12.医疗大数据主要来源于制药企业、临床数据、社保基金利用率和患者的数据。 正确 错误 13.医疗健康数据的应用主要有药物研究、门诊诊断、病人行为及其相关数据与 管理医疗社保基金。 正确 错误 14.人工智能在国际关系方面提出了新要求和挑战。
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《人工智能与专家系统》试卷（1）参考答案与评分标准 问答题（每题5分，共50分） 1．人工智能是何时、何地、怎样诞生的？（5分） 答：人工智能于1956年夏季在美国达特茅斯（Dartmouth）大学诞生。（3分）1956年夏季，美国的一些从事数学、心理学、计算机科学、信息论和神经学研究的年轻学者，汇聚在Dartmouth大学，举办了一次长达两个月的学术讨论会，认真而热烈地讨论了用机器模拟人类智能的问题。在这次会议上，第一次使用了“人工智能”这一术语，以代表有关机器智能这一研究方向。这是人类历史上第一次人工智能研讨会，标志着人工智能学科的诞生，具有十分重要的意义。（2分） 2．行为主义是人工智能的主要学派之一，它的基本观点是什么？（5分） 答：行为主义，又称进化主义或控制论学派。这种观点认为智能取决于感知和行动（所以被称为行为主义），它不需要知识、不需要表示、不需要推理。其原理是控制论和感知——动作型控制系统。 3．什么是知识表示？在选择知识表示方法时，应该考虑哪几个因素？（5分）答：知识表示是研究用机器表示知识的可行性、有效性的般方法，是一种数据结构与控制结构的统一体，既考虑知识的存储又考虑知识的使用。知识表示实际上就是对人类知识的一种描述，以把人类知识表示成计算机能够处理的数据结构。对知识进行表示的过程就是把知识编码成某种数据结构的过程。（3分）在选择知识表示方法时，应该考虑以下几个因素：(1)能否充分表示相关的领域知识；(2)是否有利于对知识的利用；(3)是否便于知识的组织、维护和管理；(4)是否便于理解和实现。（2分） 4．框架表示法有什么特点？（5分） 答：框架表示法有如下特点：结构性、继承性、自然性。（5分） 5．何谓产生式系统？它由哪几部分组成？（5分） 答：把一组产生式放在一起，让它们相互配合，协同作用，一个产生式生成的结论可以供另一个产生式作为已知事实使用，以求得问题的解，这样的系统称为产生式系统。（2分） 产生式系统一般由三个基本部分组成：规则库、综合数据库和推理机。（3分） 6．产生式系统中，推理机的推理方式有哪几种？请分别解释说明。（5分）答：产生式系统推理机的推理方式有正向推理、反向推理和双向推理三种。 正向推理：正向推理是从己知事实出发，通过规则库求得结果。 反向推理：反向推理是从目标出发，反向使用规则，求证已知的事实。 双向推理：双向推理是既自顶向下又自底向上的推理。推理从两个方向进行， 直至在某个中间界面上两方向结果相符便成功结束；如两方衔接不上，则推理失败。
（此文档为Word格式，下载后可以任意编辑修改！）试卷装订封面 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）
《人工智能》教学大纲 课程名称：人工智能 英语名称：Artificial Intelligence 课程代码：130234 课程性质：专业必修 学分学时数： 5/80 适用专业：计算机应用技术 修（制）订人： 修（制）订日期：2009年2月 审核人： 审核日期： 审定人： 审定日期： 一、课程的性质和目的 （一）课程性质 人工智能是计算机科学理论基础研究的重要组成部分，人工智能课程是计算机科学技术专业的专业拓展选修课。通过本课程的学习使学生了解人工智能的提出、几种智能观、重要研究领域，掌握人工智能求解方法的特点。掌握人工智能的基本概念、基本方法，会用知识表示方法、推理方法和机器学习等方法求解简单问题等。 （二）课程目的 1、基本理论要求： 课程介绍人工智能的主要思想和基本技术、方法以及有关问题的入门知识。要求学生了解人工智能的主要思想和方法。 2、基本技能要求： 学生在较坚实打好的人工智能数学基础（数理逻辑、概率论、模糊理论、数值分析）上，能够利用这些数学手段对确定性和不确定性的知识完成推理；在理解Herbrand 域概念和Horn 子句的基础上，应用Robinson 归结原理进行定理证明；应掌握问题求解（GPS ）的状态空间法，能应用几种主要的盲目搜索和启发式搜索算法（宽度优先、深度优先、有代价的搜索、A 算法、A*算法、博弈数的极大—极小法、α―β剪枝技术）完成问题求解；并能熟悉几种重要的不确定推理方法，如确定因子法、主观Bayes 方法、D —S 证据理论等，利用数值分析中常用方法进行正确计算。 3、职业素质要求：结合实战，初步理解和掌握人工智能的相关技术。 二、教学内容、重（难）点、教学要求及学时分配 第一章：人工智能概述（2学时） …… ………………………………………………………………装……订……线…………………………………………………………………………………………………………… …………………………
XXXX2017至2018 学年第 1 学期 《人工智能技术》 课程考试（ A ）卷 计科 系 级 专业 学号 一、选择题：（2分×10=20分） 1． 人工智能AI 的英文全称（ ）最早于1956年在达特茅斯会议上被提出。这是历史上第一次人工智能研讨会，也被广泛认为是人工智能诞生的标志。 A ．Automatic Intelligence B ．Artifical Intelligence C ．Automatice Information D ．Artifical Information 2． 所谓不确定性推理是从（ ）的初始证据出发，通过运用（ ）的知识，最终推出具有一定程度的不确定性但却是合理或者近乎合理的结论的思维过程。 A ．不确定性，确定性 B ．确定性，确定性 C ．确定性，不确定性 D ．不确定性，不确定性 3． 要想让机器具有智能，必须让机器具有知识。因此，在人工智能中有一个研究领域，主要研究计算机如何自动获取知识和技能，实现自我完善，这门研究分支学科叫（ ）。 A ．概率推理 B ．神经网络 C ．机器学习 D ．智能搜索 4． 下面几种搜索算法中，不完备的搜索算法是（ ）。 A ．广度优先搜索 B ．A*搜索 C ．迭代深入深度优先搜索 D ．贪婪搜索 5． 人工智能的目的是让机器能够（ ），以实现某些脑力劳动的机械化。 A ．模拟、延伸和扩展人的智能 B ．和人一样工作 C ．完全代替人的大脑 D ．具有智能 6．在一个监督学习问题f:x →y 中，输出y 的值域是连续的，例如实数集R ，那么这是一个（ ）问题。 A ．分类 B ．聚类 C ．回归 D ．降维 装 订 线
《人工智能》期末测试 一、单选题（题数：40，共分） 1美国全国证券交易商协会自动报价表最早时间是在()。（分）分 A、1997年 B、1981年 C、1971年 D、1961年 2Siri是一种()系统。（分）分 A、动作识别 B、信息处理 C、图像识别 D、语音识别 3被称为“数学界的无冕之王”的是()。（分）分 A、罗素 B、图灵 C、希尔伯特 D、笛卡尔 4为广大网友解决网络课问题的是（）（分）分 A、20932+ B、02559 C、扣扣 D、百度 5动物群居的原因是()。（分）分 A、有安全感 B、有效率 C、易于捕食物 D、有力量 6被称为“机器学习之父”的是()。（分）分 A、奥斯卡·兰格 B、怀尔斯 C、迈克尔·乔丹 D、希尔伯特 7在政府报告中,()的报告使用“机器智能”这个词汇。（分）分 A、中国 B、英国 C、德国 D、美国 8从长期来看,股市是一个()博弈。（分）分 A、经济 B、市场 C、零和 D、合作 9下面关于人类社会的群体智能说法错误的是()。（分）分 A、需要法律与道德的约束 B、个体智力高但自私 C、个体无条件服从集体 D、需要集体智慧结晶 9最早诗歌生成模型称为()。（分）分 A、Word Apple B、Sophia C、Word Salad D、Sara 10机器人的三定律中第一条是()。（分）分 A、机器人不得伤害人类个体,或者目睹人类个体将遭受危险而袖手不管 B、机器人必须服从人给予它的命令 C、机器人要尽可能保护自己的生存。 D、机器人必须保护人类的整体利益
不受伤害 11使用量子计算机进行大数分解,需要的时间是()。（分）分 A、15万年 B、1年 C、1秒 D、10秒 12人类智能和人工智能是一种()智能。（分）分 A、不对等 B、平行 C、对等 D、相反 13强化学习的框架是智能体()通过观察当前状态作出相应动作。（分）分 A、S B、A C、Agent D、Environment 14()被堪称是百科全书式的“全才”。（分）分 A、爱因斯坦 B、霍金 C、牛顿 D、图灵 15“机器人”这一词最早出现在()作家的小说中。（分）分 A、德国 B、美国 C、瑞士 D、捷克 16人工智能读片的过程体现为()。（分）分 A、信息-传递-判断 B、图像解释-图像获取-图像分析 C、图像获取-图像解释-感知结果 D、图像获取-图像处理 17下面选项中关于“墨子号”说法错误的是()。（分）分 A、属于量子科学实验卫星 B、首次实现卫星和地面之间量子通信 C、跨度最大、史上最安全的通信网络 D、发射于2017年 18在人工智能的()阶段开始有解决大规模问题的能力。（分）分 A、形成时期 B、知识应用时期 C、新神经网络时期 D、算法解决复杂问题时期 19古代()发明了运粮工具“木牛流马”。（分）分 A、曹操 B、诸葛亮 C、鲁班 D、张衡 20人类历史上第一部完全由机器人“小冰”所写的诗集叫()。（分）分 A、《歌尽桃花》 B、《三生三世》 C、《那天,阳光正好》 D、《阳光失了玻璃窗》 21人的大脑每秒钟做不到()。（分）分 A、处理1Gbits B、2000个关注 C、无数反应 D、7个短暂记忆 22人通过算法赋给机器的智能属于()。（分）分
人工智能技术基础实验报告 指导老师：朱力 任课教师：张勇
实验三小型专家系统设计与实现 一、实验目的 （1）增加学生对人工智能课程的兴趣； （2）使学生进一步理解并掌握人工智能prolog语言； （3）使学生加强对专家系统课程内容的理解和掌握，并培养学生综合运用所学知识开发智能系统的初步能力。 二、实验要求 （1）用产生式规则作为知识表示，用产生系统实现该专家系统。 （2）可使用本实验指导书中给出的示例程序，此时只需理解该程序，并增加自己感兴趣的修改即可；也可以参考该程序，然后用PROLOG语言或其他语言另行编写。 （3）程序运行时，应能在屏幕上显示程序运行结果。 三、实验环境 在Turbo PROLOG或Visual Prolog集成环境下调试运行简单的PROLOG程序。 四、实验内容 建造一个小型专家系统（如分类、诊断、预测等类型），具体应用领域由学生自选，具体系统名称由学生自定。 五、实验步骤 1、专家系统： 1.1建造一个完整的专家系统设计需完成的内容： 1．用户界面：可采用菜单方式或问答方式。
2．知识库（规则库）：存放产生式规则，库中的规则可以增删。 3．数据库：用来存放用户回答的问题、已知事实、推理得到的中 间事实。 4．推理机：如何运用知识库中的规则进行问题的推理控制，建议 用正向推理。 5．知识库中的规则可以随意增减。 1.2推理策略 推理策略包括：正向（数据驱动），反向（目标驱动），双向 2、动物分类实验规则集 （1）若某动物有奶，则它是哺乳动物。 （2）若某动物有毛发，则它是哺乳动物。 （3）若某动物有羽毛，则它是鸟。 （4）若某动物会飞且生蛋，则它是鸟。 （5）若某动物是哺乳动物且有爪且有犬齿且目盯前方，则它是食肉动物。（6）若某动物是哺乳动物且吃肉，则它是食肉动物。 （7）若某动物是哺乳动物且有蹄，则它是有蹄动物。 （8）若某动物是有蹄动物且反刍食物，则它是偶蹄动物。 （9）若某动物是食肉动物且黄褐色且有黑色条纹，则它是老虎。 （10）若某动物是食肉动物且黄褐色且有黑色斑点，则它是猎豹。 （11）若某动物是有蹄动物且长腿且长脖子且黄褐色且有暗斑点，则它是长颈鹿。 （12）若某动物是有蹄动物且白色且有黑色条纹，则它是斑马。 （13）若某动物是鸟且不会飞且长腿且长脖子且黑白色，则它是驼鸟。
《人工智能期末复习题》 1 ?群智能与脑智能： 脑智能是一种个体智能，是宏观心理层次上高级的智能。 群智能是一种社会智能(系统智能)，属于微观生理层次上低级的神经元。 2 ?计算智能与符号智能： 符号智能就是符号人工智能，它是模拟脑智能的人工智能，也就是所说的传统人工智能或经典人工智能。 计算智能就是计算人工智能，它是模拟群智能的人工智能。 3. 搜索：顾名思义，就是从初始节点出发，沿着与之相连的边试探地前进，寻找目标节点的过程(也可以是反向进行)。 4. 知识：就是人们对客观事物(包括自然的和人造的)及其规律的认识，知识还包括人们利用客观规律解决实际问 题的方法和策略等。 5. 自然计算：就是模仿或借鉴自然界的某种机理而设计计算模型，这类计算模型通常是一类具有自适应、自组 织、自学习、自寻优能力的算法。 6. 机器学习：顾名思义，机器学习就是让计算机模拟人的学习行为，或者说让计算机也具有学习的能力。 7 ?模式识别：则指的是用计算机进行物体识别。 &决策树学习： 决策树是一种知识表示形式，构造决策树可以由人来完成，但也可以由机器从一些实例中总结、归纳出来，即机器学习而得。机器学习决策树也就是所说的决策树学习。 9 ?从系统结构看，智能计算机分为智能硬件平台和智能操作系统两大部分。 10 .人工智能的三个最基本、最核心的技术 实现人工智能的方法虽然很多，但归纳起来，“表示”、“运算”、“搜索”则是人工智能的三个最基本、最核心的技术。 11 .从所承担的工作和任务性质来看，Age nt的分类： 信息型Age nt、合作型Age nt、接口型Age nt、移动型Age nt 等。 12 .用计算机来实现状态图的搜索，有两种最基本的方式：树式搜索和线式搜________ 13 .智能机器人至少应具备哪四种机能？ 感知机能-获取外部环境信息以便进行自我行动监视的机能；运动机能-施加于外部环境的相当于人的手、脚底动作机能；思维机能-求解问题的认识、推理、判断机能； 人一机通信机能一一理解指示命令、输岀内部状态，与人进行信息交换的机能。 14 .知识获取大体哪三种途径：(1)人工获取(2)半自动获取(3)自动获取 15 .知识发现主要有这些方法：(1)统计方法(2)机器学习方法(3)粗糙集及模糊集(4)智能计算方法(5)可视化 16 .从模拟的智能层次和所用的方法看，人工智能可分为符号智能和计算智能两大主要分支领域。 17 . PRPLOG语言的三种语句分别是：事实、规则和问题___ 18 .产生式系统由三部分组成：产生式规则库、推理机和动态数据库，
一、谓词逻辑证明 1、设有前提： （1）凡是大学生都学过计算机； （2）小王是大学生。 试问：小王学过计算机吗？ 解：令S （x ）：x 是大学生 M （x ）：x 学过计算机； a ：小王 上面命题用谓词公式表示为： )()2(a S 我们进行形式推理： [前提] )()()2(a M a S → [(1) US] )()3(a S [前提] )()4(a M [(2) (3) I3] M(a),即小王学过计算机。 2、用谓词公式表示下述命题。 已知前提： （1）自然数都是大于零的整数。 （2）所有整数不是偶数就是奇数。 （3）偶数除以2是整数。 ))x (M )x (S (x )(→?1
结论：所有自然数不是奇数就是一半为整数的数。 化F1 F2 F3 ?G的子句集。 F1: x (N(x)GZ(x) I(x)) F2: x (I(x)(E(x) O(x))) F3: x (E(x) I(s(x))) G: x (N(x)(I(s(x)) O(x))) 解：F1 F2 F3 ?G的子句集为 （1）?N(x) GZ(x) （2）?N(y) I(y) （3）?I(z) E(z) O(z) （4）?E(u) I(s(u)) （5）N(a) （6）?O(a) （7）?I(s(a) 3、设已知： （1）能阅读者是识字的； （2）海豚不识字； （3）有些海豚是很聪明的。 试证明：有些聪明者并不能阅读。 证首先定义如下谓词： R(x):x能阅读。 L(x):x能识字。
I(x):x是聪明的。 D(x):x是海豚。 将上述各语句翻译成谓词公式： (1) (x)(R(x)L(x)) (2) (x)(D(x)?L(x)) 已知条件 (3) (x) (D(x) I(x)) (4) (x) (I(x) ? R(x)) 需证结论 用归结反演法来证明，求题设与结论否定的子句集，得： (1) ? R(x) L(x) (2) ? D(y) ?L(y) （改名） (3) D(a) (4) I(a) (5) ? I(z) R(z) 归结得： (6)R(a) [(5), (4),{a/z}] (7)L(a) [(6), (1),{a/x}] (8)?D(a) [(7), (2),{a/y}] (9)Nil [(8), (3)] 二、框架语义网络显示 1、试实现一个“大学教师”的框架，大学教师类属于教师，包括以下属性：学历（学士、硕士、博士）、专业（计算机、电子、自动化、……）、职称（助教、讲师、副教授、教授） 解： 框架名：<大学教师> 类属：<教师> 学历：(学士、硕士、博士)
第六章专家系统 6-1 什么叫做专家系统?它具有哪些特点与优点? 专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的智能计算机程序系统，其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。也就是说，专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术和计算机技术，根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题。 特点： (1)启发性 专家系统能运用专家的知识与经验进行推理、判断和决策 (2)透明性 专家系统能够解释本身的推理过程和回答用户提出的问题，以便让用户能够了解推理过程，提高对专家系统的信赖感。 (3) 灵活性 专家系统能不断地增长知识，修改原有知识，不断更新。 优点： (1) 专家系统能够高效率、准确、周到、迅速和不知疲倦地进行工作。 (2) 专家系统解决实际问题时不受周围环境的影响，也不可能遗漏忘记。 (3) 可以使专家的专长不受时间和空间的限制，以便推广珍贵和稀缺的专家知识与经验。 (4) 专家系统能促进各领域的发展，它使各领域专家的专业知识和经验得到总结和精炼，能够广泛有力地传播专家的知识、经验和能力。 (5) 专家系统能汇集多领域专家的知识和经验以及他们协作解决重大问题的能力，它拥有更渊博的知识、更丰富的经验和更强的工作能力。 (6) 军事专家系统的水平是一个国家国防现代化的重要标志之一。 (7) 专家系统的研制和应用，具有巨大的经济效益和社会效益。 (8) 研究专家系统能够促进整个科学技术的发展。专家系统对人工智能的各个领域的发展起了很大的促进作用，并将对科技、经济、国防、教育、社会和人民生活产生极其深远的影响。
第1章概述 1、重点掌握人工智能的几种定义。 2、掌握目前人工智能的三个主要学派及其认知观。 3、一般了解人工智能的主要研究范围和应用领域。 人工智能的三大学派及其认知观： (1)符号主义：认为人工智能起源于数理逻辑。 (2)连接主义：认为人工智能起源于仿生学，特别是对人脑模型的研究。 (3)行为主义：认为人工智能起源于控制论。 第2章确定性知识系统 ?重点掌握用谓词逻辑法、产生式表示、语义网络法、框架表示法来描述问题，解决 问题； ?重点掌握归结演绎推理方法 谓词逻辑法 ?一阶谓词逻辑表示法适于表示确定性的知识。它具有自然性、精确性、严密性及易实现等特点。 ?用一阶谓词逻辑法表示知识的步骤如下： （1）定义谓词及个体，确定每个谓词及个体的确切含义。 （2）根据所要表达的事物或概念，为每个谓词中的变元赋以特定的值。 （3）根据所要表达的知识的语义，用适当的连接符号将各个谓词连接起来，形成谓词公式。例1：设有下列事实性知识： ?张晓辉是一名计算机系的学生，但他不喜欢编程序。 ?李晓鹏比他父亲长得高。 请用谓词公式表示这些知识。 （1）定义谓词及个体。 Computer(x):x是计算机系的学生。 Like(x,y):x喜欢y。 Higher(x,y):x比y长得高。 这里涉及的个体有：张晓辉(zhangxh),编程序(programming), 李晓鹏(lixp)，以及函数father(lixp)表示李晓鹏的父亲。 ?第二步：将这些个体代入谓词中，得到 Computer(zhangxh) ?Like(zhangxh, programming) Higher(lixp, father(lixp)) ?第三步：根据语义，用逻辑联结词将它们联结起来，就得到了表示上述知识的谓词 公式。 Computer(zhangxh)∧?Like(zhangxh, programming) Higher(lixp, father(lixp)) 例2：设有下列语句，请用相应的谓词公式把它们表示出来： （1）人人爱劳动。 （2）自然数都是大于零的整数。 （3）西安市的夏天既干燥又炎热。 （4）喜欢读《三国演义》的人必读《水浒》。 （5）有的人喜欢梅花，有的人喜欢菊花，有的人既喜欢梅花又喜欢菊花。 （6）他每天下午都去打篮球。
人工智能期末试题及答案 完整版 Prepared on 21 November 2021
xx学校 2012—2013学年度第二学期期末试卷考试课程：《人工智能》考核类型：考试A卷 考试形式：开卷出卷教师： 考试专业：考试班级： 一单项选择题（每小题2分，共10分） 1.首次提出“人工智能”是在（D ）年 2. 人工智能应用研究的两个最重要最广泛领域为：B A.专家系统、自动规划 B. 专家系统、机器学习 C. 机器学习、智能控制 D. 机器学习、自然语言理解 3. 下列不是知识表示法的是 A 。 A：计算机表示法B：“与/或”图表示法 C：状态空间表示法D：产生式规则表示法 4. 下列关于不确定性知识描述错误的是 C 。 A：不确定性知识是不可以精确表示的 B：专家知识通常属于不确定性知识 C：不确定性知识是经过处理过的知识 D：不确定性知识的事实与结论的关系不是简单的“是”或“不是”。 5. 下图是一个迷宫，S0是入口，S g是出口，把入口作为初始节点，出口作为目标节点，通道作为分支，画出从入口S0出发，寻找出口Sg的状态树。根据深度优先搜索方法搜索的路径是 C 。 A：s0-s4-s5-s6-s9-sg B：s0-s4-s1-s2-s3-s6-s9-sg C：s0-s4-s1-s2-s3-s5-s6-s8-s9-sg D：s0-s4-s7-s5-s6-s9-sg 二填空题（每空2分，共20分） 1.目前人工智能的主要学派有三家：符号主义、进化主义和连接主义。 2. 问题的状态空间包含三种说明的集合，初始状态集合S、操作符集合F以及目标状态集合G 。 3、启发式搜索中，利用一些线索来帮助足迹选择搜索方向，这些线索称为启发式(Heuristic)信息。
1什么是专家系统。有什么特点和优点？ 专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统 专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统特点： 启发性，能够运用专家的知识进行推理判断与决策 透明性，能够解释推理过程和回答用户问题 灵活性，能不断增长知识，更新知识库 专家系统的优点，自己课后了解一下。 2专家系统由哪些部分构成？各部分的作用？ 知识库；综合数据库；推理机；解释器；接口 知识库，存储各领域专家的专门知识。静态。硬盘 综合数据库，存储初始问题数据和推理过程的中间数据。内存推理机，根据知识进行推理并导出结论。ＣＰＵ 接口，用户界面，和用户进行交互。向用户提问，回答用户问题，并进行必要的解释。
知识获取机制是将专业知识转换成机器能理解的表达形式。 解释机制向用户解释以下问题：系统为什么要向用户提出该问题（Why）？计算机是如何得出最终结论的（How）？ ３专家系统的分类，自己课下了解。 ４建造专家系统的关键步骤。 专家系统团队关系图
是否拥有大量知识是专家系统成功与否的关键。因此知识表示是设计专家系统的关键 一．设计初始数据库 二．原型机的开发与实验 三．知识库的改进与归纳 建立专家系统的步骤图６．３P156页 ５基于规则的专家系统
知识库：包含解决问题用到的领域知识，知识表达成为一序列规则。每个规则使用IF(条件)THEN(动作)结构指定的关系。当满足规则的条件部分时，便激发规则，执行动作部分。 数据库：包含一序列事实（一个对象及其取值构成了一个事实），所有的事实都存放在数据库中，用来和知识库中存储的规则的IF（条件）部分相匹配。 3. 基于规则的专家系统的推理机制 推理机制分为两大类：前向连接和后向链接 前向链接就是根据已有事实推断出新的事实。例如已知事实A is x，根据规则IF A is x THEN B is y。获得B is y。然后将B is y加入数据库。再寻找新的规则，即IF B is y THEN ….。
2019年度人工智能与健康考试答案 1.当前人工智能重点聚焦（）大领域。（分） 2.到（）年，几乎所有的算法都使用了深度学习的方法。（分） 3.（）是人工智能的核心，是使计算机具有智能的主要方法，其应用遍及人工智能的各个领域。（分） A.深度学习 B.机器学习 C.人机交互 D.智能芯片 4.生物特征识别技术不包括（）。（分）
A.体感交互 B.指纹识别 C.人脸识别 D.虹膜识别 教授Tomaso Poggio明确指出，过去15年人工智能取得的成功，主要是因为（）。（分） A.计算机视觉 B.语音识别 C.博弈论 D.机器学习 6.（）是指在各个领域都比人类要强的人工智能。（分） A.超人工智能 B.强人工智能 C.弱人工智能 D.人工智能 7.（）宣布启动了“先进制造伙伴计划”“人类连接组计划”“创新神经技术脑研究计划”。（分） A.中国 B.日本 C.美国 D.德国 8.我国在语音语义识别领域的领军企业是（）。（分） A.科大讯飞 B.图谱科技 C.阿里巴巴 D.华为
9.（）是人以自然语言同计算机进行交互的综合性技术，结合了语言学、心理学、工程、计算机技术等领域的知识。（分） A.语音交互 B.情感交互 C.体感交互 D.脑机交互 10.《“健康中国2030”规划纲要》中提到，全民健康是建设健康中国的（）。（分） A.必然要求 B.基础条件 C.核心要义 D.根本目的 11.最经典的西方健康研究——佛雷明翰研究开始于（）。（分） 年 年 年 年 12.在2017年国务院印发的（）中规定了我国到2030年人工智能发展三步走的部署和设想。（分） A.《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》 B.《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》 C.《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》 D.《新一代人工智能发展规划》 13.据清华原副校长施一公教授研究，中国每年有265万人死于（），占死亡人数的28%。（分） A.癌症 B.心脑血管疾病 C.神经退行性疾病 D.交通事故
一单项选择题（每小题 2 分，共 10 分） 1.首次提出“人工智能”是在（ D ）年 A.1946 B.1960 C.1916 D.1956 2.人工智能应用研究的两个最重要最广泛领域为：B A. 专家系统、自动规划 B.专家系统、机器学习 C. 机器学习、智能控制 D.机器学习、自然语言理解 3. 下列不是知识表示法的是 A 。 A：计算机表示法B：“与 / 或”图表示法 C：状态空间表示法D：产生式规则表示法 4.下列关于不确定性知识描述错误的是 C。A：不确 定性知识是不可以精确表示的B：专家知识通常属 于不确定性知识C：不确定性知识是经过处理过的 知识 D：不确定性知识的事实与结论的关系不是简单的“是”或“不是”。 5.下图是一个迷宫， S0是入口， S g是出口，把入口作为初始节点，出口作为目标节点，通道作为分支，画出从入口S0出发，寻找出口Sg 的状态树。根据深度优先搜索方法搜索的路径是C。 A： s0-s4-s5-s6-s9-sg B： s0-s4-s1-s2-s3-s6-s9-sg C： s0-s4-s1-s2-s3-s5-s6-s8-s9-sg D：s0-s4-s7-s5-s6-s9-sg 二填空题（每空 2 分，共 20 分） 1. 目前人工智能的主要学派有三家：符号主义、 2.问题的状态空间包含三种说明的集合， 状态集合 G 。 进化主义 初始状态集合S 和连接主义、 操作符集合 。 F 以及目标 3、启发式搜索中，利用一些线索来帮助足迹选择搜索方向，这些线索称为启发式(Heuristic)信息。 4、计算智能是人工智能研究的新内容，涉及神经计算、模糊计算和进化计算等。 5、不确定性推理主要有两种不确定性，即关于结论的不确定性和关于证据的不确 定性。