人工智能导论课参考答案第2章
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《人工智能》课后习题答案第一章绪论1.1答:人工智能就是让机器完成那些如果由人来做则需要智能的事情的科学。
人工智能是相对于人的自然智能而言,即用人工的方法和技术,研制智能机器或智能系统来模仿延伸和扩展人的智能,实现智能行为和“机器思维”,解决需要人类专家才能处理的问题。
1.2答:“智能"一词源于拉丁“Legere”,意思是收集、汇集,智能通常用来表示从中进行选择、理解和感觉。
所谓自然智能就是人类和一些动物所具有的智力和行为能力。
智力是针对具体情况的,根据不同的情况有不同的含义。
“智力”是指学会某种技能的能力,而不是指技能本身。
1。
3答:专家系统是一个智能的计算机程序,他运用知识和推理步骤来解决只有专家才能解决的复杂问题。
即任何解题能力达到了同领域人类专家水平的计算机程序度可以称为专家系统.1。
4答:自然语言处理—语言翻译系统,金山词霸系列机器人-足球机器人模式识别—Microsoft Cartoon Maker博弈—围棋和跳棋第二章知识表达技术2。
1解答:(1)状态空间(State Space)是利用状态变量和操作符号,表示系统或问题的有关知识的符号体系,状态空间是一个四元组(S,O,S0,G):S-状态集合;O—操作算子集合;S0—初始状态,S0⊂S;G—目的状态,G⊂S,(G可若干具体状态,也可满足某些性质的路径信息描述)从S0结点到G结点的路径被称为求解路径。
状态空间一解是一有限操作算子序列,它使初始状态转换为目标状态:O1 O2 O3 OkS0→−−−S1→−−−S2→−−−……→−−−G其中O1,…,Ok即为状态空间的一个解(解往往不是唯一的)(2)谓词逻辑是命题逻辑的扩充和发展,它将原子命题分解成客体和谓词两个部分.与命题逻辑中命题公式相对应,谓词逻辑中也有谓词(命题函数)公式、原子谓词公式、复合谓词公式等概念.一阶谓词逻辑是谓词逻辑中最直观的一种逻辑。
(3)语义网络是一种采用网络形式表示人类知识的方法.即用一个有向图表示概念和概念之间的关系,其中节点代表概念,节点之间的连接弧(也称联想弧)代表概念之间的关系。
《人工智能》课后答案第一章课后习题1、对N=5、k≤3时,求解传教士和野人问题的产生式系统各组成部分进行描述(给出综合数据库、规则集合的形式化描述,给出初始状态和目标条件的描述),并画出状态空间图。
2、对量水问题给出产生式系统描述,并画出状态空间图。
有两个无刻度标志的水壶,分别可装5升和2升的水。
设另有一水缸,可用来向水壶灌水或倒出水,两个水壶之间,水也可以相互倾灌。
已知5升壶为满壶,2升壶为空壶,问如何通过倒水或灌水操作,使能在2升的壶中量出一升的水来。
3、对梵塔问题给出产生式系统描述,并讨论N为任意时状态空间的规模。
相传古代某处一庙宇中,有三根立柱,柱子上可套放直径不等的N个圆盘,开始时所有圆盘都放在第一根柱子上,且小盘处在大盘之上,即从下向上直径是递减的。
和尚们的任务是把所有圆盘一次一个地搬到另一个柱子上去(不许暂搁地上等),且小盘只许在大盘之上。
问和尚们如何搬法最后能完成将所有的盘子都移到第三根柱子上(其余两根柱子,有一根可作过渡盘子使用)。
求N=2时,求解该问题的产生式系统描述,给出其状态空间图。
讨论N为任意时,状态空间的规模。
4、对猴子摘香蕉问题,给出产生式系统描述。
一个房间里,天花板上挂有一串香蕉,有一只猴子可在房间里任意活动(到处走动,推移箱子,攀登箱子等)。
设房间里还有一只可被猴子移动的箱子,且猴子登上箱子时才能摘到香蕉,问猴子在某一状态下(设猴子位置为a,箱子位置为b,香蕉位置为c),如何行动可摘取到香蕉。
5、对三枚钱币问题给出产生式系统描述及状态空间图。
设有三枚钱币,其排列处在"正、正、反"状态,现允许每次可翻动其中任意一个钱币,问只许操作三次的情况下,如何翻动钱币使其变成"正、正、正"或"反、反、反"状态。
6、说明怎样才能用一个产生式系统把十进制数转换为二进制数,并通过转换141.125这个数为二进制数,阐明其运行过程。
人工智能导论知到章节测试答案智慧树2023年最新东北石油大学第一章测试1.人工智能的目的是让机器能够,以实现某些人类脑力劳动的机械化( )。
参考答案:模拟、延伸和扩展人的智能2.盲人看不到一切物体,他们可以通过辨别人的声音识别人,这是智能的()方面。
参考答案:感知能力3.人工智能是一门综合性的交叉学科,涉及哪些学科( )。
参考答案:神经心理学;计算机科学;控制论;脑科学4.人工智能的主流学派包括( )。
参考答案:行为主义;符号主义;连接主义5.图灵测试是判断机器是否具有人工智能的方法,是人工智能最标准的定义。
( )参考答案:错第二章测试1.“王宏是一名学生”可以用谓词表示为STUDENT(Wang Hong),其中,Wang Hong是()。
参考答案:个体词2.产生式系统的核心是()。
参考答案:推理机3.知识的不确定性来源于()。
参考答案:不完全性引起的不确定性;模糊性引起的不确定性;随机性引起的不确定性;经验引起的不确定性4.产生式表示法可以表示不确定性知识。
()对5.框架表示法不便于表示过程性知识。
()参考答案:对第三章测试1.从初始证据出发,按某种策略不断运用知识库中的已知知识,逐步推出结论的过程称为推理。
()参考答案:对2.任何文字的析取式称为子句。
()参考答案:对3.谓词公式不可满足的充要条件是其子句集不可满足。
()参考答案:对4.对于一阶谓词逻辑,若子句集是不可满足的,则必存在一个从该子句集到空子句的归结演绎。
()对5.对于一阶谓词逻辑,如果没有归结出空子句,则说明原谓词公式是不可满足的。
()参考答案:错第四章测试1.如果问题存在最优解,则下面几种搜索算法中,()必然可以得到该最优解。
参考答案:启发式搜索2.如果问题存在最优解,则下面几种搜索算法中,()可以认为是“智能程度相对比较高”的算法。
参考答案:启发式搜索3.在启发式图搜索策略中,下面描述正确的是()。
参考答案:closed表用于存放已扩展过的节点。
人工智能导论第二章答案1、单选题:下列关于智能说法错误的是()选项:A:细菌不具有智能B:任何生命都拥有智能C:从生命的角度看,智能是生命适应自然界的基本能力D:目前,人类智能是自然只能的最高层次答案: 【细菌不具有智能】2、判断题:目前,智能的定义已经明确,其定义为:智能是个体能够主动适应环境或针对问题,获取信息并提炼和运用知识,理解和认识世界事物,采取合理可行的(意向性)策略和行动,解决问题并达到目标的综合能力。
()选项:A:错B:对答案: 【错】3、判断题:传统人工智能领域将人工智能划分为强人工智能与弱人工智能两大类。
所谓强人工智能指的就是达到人类智能水平的技术或机器,否则都属于弱人工智能技术。
()选项:A:错B:对答案: 【对】4、判断题:人类历史上第一个人工神经元模型为MP模型,由赫布提出。
()选项:A:对B:错答案: 【错】5、单选题:下列关于数据说法错误的是()选项:A:数据可以分为模拟数据和数字数据两类B:数据就是描述事物的符号记录,是可定义为有意义的实体C:我们通常所说的数据即能够直接作为计算机输入的数据是模拟数据D:在当今社会,数据的本质是生产资料和资产答案: 【我们通常所说的数据即能够直接作为计算机输入的数据是模拟数据】6、多选题:下列关于大数据的说法中正确的有()选项:A:大数据具有多样、高速的特征B:“大数据”是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产C:大数据带来的思维变革中,更多是指更多的随机样本D:“大数据时代”已经来临答案: 【大数据具有多样、高速的特征;“大数据”是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产;“大数据时代”已经来临】7、判断题:大数据在政府公共服务、医疗服务、零售业、制造业、以及涉及个人位置服务等领域都将带来可观的价值。
()选项:A:对B:错答案: 【对】8、多选题:人工智能在各个方面都有广泛应用,其研究方向也众多,下面属于人工智能研究方向的有()选项:A:知识图谱B:模式识别C:语音识别D:机器学习答案: 【知识图谱;模式识别;语音识别;机器学习】9、判断题:机器人发展经历了程序控制机器人(第一代)、自适应机器人(第二代)、智能机器人(现代)三代发展历程。
第二章知识表示习题参考解答2.3 练习题2.1 什么是知识?它有哪些特性?有哪几种分类方法?2.2 何谓知识表示? 陈述性知识表示法与过程性知识表示法的区别是什么?2.3 在选择知识的表示方法时,应该考虑哪些主要因素?2.4 一阶谓词逻辑表示法适合于表示哪种类型的知识?它有哪些特点?2.5 请写出用一阶谓词逻辑表示法表示知识的步骤。
2.6 设有下列语句,请用相应的谓词公式把它们表示出来:(1)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。
(2)他每天下午都去玩足球。
(3)太原市的夏天既干燥又炎热。
(4)所有人都有饭吃。
(5)喜欢玩篮球的人必喜欢玩排球。
(6)要想出国留学,必须通过外语考试。
2.7 房内有一只猴子、一个箱子,天花板上挂了一串香蕉,其位置关系如图2. 11所示,猴子为了拿到香蕉,它必须把箱子推到香蕉下面,然后再爬到箱子上。
请定义必要的谓词,写出问题的初始状态(即图2.16所示的状态)、目标状态(猴子拿到了香蕉,站在箱子上,箱子位于位置b)。
图2.11 猴子摘香蕉问题2.8 对习题2.7中的猴子摘香蕉问题,利用一阶谓词逻辑表述一个行动规划,使问题从初始状态变化到目标状态。
2.9 产生式的基本形式是什么?它与谓词逻辑中的蕴含式有什么共同处及不同处?2.10 何谓产生式系统?它由哪几部分组成?2.11 产生式系统中,推理机的推理方式有哪几种?在产生式推理过程中,如果发生策略冲突,如何解决?2.12 设有下列八数码难题:在一个3×3的方框内放有8个编号的小方块,紧邻空位的小方块可以移入到空位上,通过平移小方块可将某一布局变换为另一布局(如图2.12所示)。
请用产生式规则表示移动小方块的操作。
2831231684754765S0S g图2.12 习题2.12的图图2.13 习题2.13的图2.13 推销员旅行问题:设有五个相互可直达且距离已知的城市A、B、C、D、E,如图2.13所示,推销员从城市A出发,去其它四城市各旅行一次,最后再回到城市A,请找出一条最短的旅行路线。
人工智能导论第三版答案【篇一:人工智能-课后作业】人工智能人工智能就是用人工的方法在机器(计算机)上实现的智能,或称机器智能第二章:p515.(1)有的人喜欢打篮球,有的人喜欢踢足球,有的人既喜欢打篮球又喜欢踢足球。
定义谓词:like(x,y):x喜欢y。
play(x,y):x打(踢)y。
man(x):x是人。
定义个体域:basketball,soccer。
(?x)(man(x) → like(x,play(x,basketball))) ∨(?y)(man(y) → like(y,play(y,soccer))) ∨( ?z)(man(z)→like(z,play(z,basketball)) ∧ like(z,play(z,soccer)) (2)并不是每个人都喜欢花。
定义谓词:like(x,y):x喜欢y。
p(x):x是人定义个体词:flower?(?x)(p(x) → like(x,flower)) (3)欲穷千里目,更上一层楼。
定义谓词:s(x):x想要看到千里远的地方。
h(x):x要更上一层楼。
(?x)(s(x) → h(x))6. 产生式通常用于表示具有因果关系的知识,其基本形式是:p→q 或者 ifpthenq[else s]其中,p是前件,用于指出该产生式是否可用的条件。
q是一组结论或者操作,用于指出当前提p满足时,应该得出的结论或者应该执行的操作。
区别:蕴含式只能表示精确知识;而产生式不仅可以表示精确知识,还可以表示不精确知识。
产生式中前提条件的匹配可以是精确的,也可以是非精确的;而谓词逻辑蕴含式总要求精确匹配。
7. 一个产生式系统一般由三部分组成:规则集、全局数据库、控制策略。
步骤:1)初始化全局数据库,把问题的初始已知事实送入全局数据库中2)若规则库中存在尚未使用的规则,而且它的前提可与全局数据库中的已知事实匹配,则转3),若不存在则转5)3)执行当前选中的规则,并对该规则做标记,把该规则执行后得到的结论送入全局数据库中。
人工智能导论课参考答案第2章本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March第2章知识表示方法部分参考答案设有如下语句,请用相应的谓词公式分别把他们表示出来:(1)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。
解:定义谓词P(x):x是人L(x,y):x喜欢y其中,y的个体域是{梅花,菊花}。
将知识用谓词表示为:(∃x )(P(x)→L(x, 梅花)∨L(x, 菊花)∨L(x, 梅花)∧L(x, 菊花))(2) 有人每天下午都去打篮球。
解:定义谓词P(x):x是人B(x):x打篮球A(y):y是下午将知识用谓词表示为:(∃x )(∀y) (A(y)→B(x)∧P(x))(3)新型计算机速度又快,存储容量又大。
解:定义谓词NC(x):x是新型计算机F(x):x速度快B(x):x容量大将知识用谓词表示为:(∀x) (NC(x)→F(x)∧B(x))(4) 不是每个计算机系的学生都喜欢在计算机上编程序。
解:定义谓词S(x):x是计算机系学生L(x, pragramming):x喜欢编程序U(x,computer):x使用计算机将知识用谓词表示为:¬ (∀x) (S(x)→L(x, pragramming)∧U(x,computer))(5)凡是喜欢编程序的人都喜欢计算机。
解:定义谓词P(x):x是人L(x, y):x喜欢y将知识用谓词表示为:(∀x) (P(x)∧L(x,pragramming)→L(x, computer))用谓词表示法求解机器人摞积木问题。
设机器人有一只机械手,要处理的世界有一张桌子,桌上可堆放若干相同的方积木块。
机械手有4个操作积木的典型动作:从桌上拣起一块积木;将手中的积木放到桌之上;在积木上再摞上一块积木;从积木上面拣起一块积木。
积木世界的布局如下图所示。
图机器人摞积木问题解:(1) 先定义描述状态的谓词CLEAR(x):积木x上面是空的。
人工智能导论第三版答案【篇一:人工智能-课后作业】人工智能人工智能就是用人工的方法在机器(计算机)上实现的智能,或称机器智能第二章:p515.(1)有的人喜欢打篮球,有的人喜欢踢足球,有的人既喜欢打篮球又喜欢踢足球。
定义谓词:like(x,y):x喜欢y。
play(x,y):x打(踢)y。
man(x):x是人。
定义个体域:basketball,soccer。
(?x)(man(x) → like(x,play(x,basketball))) ∨(?y)(man(y) → like(y,play(y,soccer))) ∨( ?z)(man(z)→like(z,play(z,basketball)) ∧ like(z,play(z,soccer)) (2)并不是每个人都喜欢花。
定义谓词:like(x,y):x喜欢y。
p(x):x是人定义个体词:flower?(?x)(p(x) → like(x,flower)) (3)欲穷千里目,更上一层楼。
定义谓词:s(x):x想要看到千里远的地方。
h(x):x要更上一层楼。
(?x)(s(x) → h(x))6. 产生式通常用于表示具有因果关系的知识,其基本形式是:p→q 或者 ifpthenq[else s]其中,p是前件,用于指出该产生式是否可用的条件。
q是一组结论或者操作,用于指出当前提p满足时,应该得出的结论或者应该执行的操作。
区别:蕴含式只能表示精确知识;而产生式不仅可以表示精确知识,还可以表示不精确知识。
产生式中前提条件的匹配可以是精确的,也可以是非精确的;而谓词逻辑蕴含式总要求精确匹配。
7. 一个产生式系统一般由三部分组成:规则集、全局数据库、控制策略。
步骤:1)初始化全局数据库,把问题的初始已知事实送入全局数据库中2)若规则库中存在尚未使用的规则,而且它的前提可与全局数据库中的已知事实匹配,则转3),若不存在则转5)3)执行当前选中的规则,并对该规则做标记,把该规则执行后得到的结论送入全局数据库中。
大学课程《人工智能》课后答案第一章课后习题1、对N=5、k≤3时,求解传教士和野人问题的产生式系统各组成部分进行描述(给出综合数据库、规则集合的形式化描述,给出初始状态和目标条件的描述),并画出状态空间图。
2、对量水问题给出产生式系统描述,并画出状态空间图。
有两个无刻度标志的水壶,分别可装5升和2升的水。
设另有一水缸,可用来向水壶灌水或倒出水,两个水壶之间,水也可以相互倾灌。
已知5升壶为满壶,2升壶为空壶,问如何通过倒水或灌水操作,使能在2升的壶中量出一升的水来。
3、对梵塔问题给出产生式系统描述,并讨论N为任意时状态空间的规模。
相传古代某处一庙宇中,有三根立柱,柱子上可套放直径不等的N个圆盘,开始时所有圆盘都放在第一根柱子上,且小盘处在大盘之上,即从下向上直径是递减的。
和尚们的任务是把所有圆盘一次一个地搬到另一个柱子上去(不许暂搁地上等),且小盘只许在大盘之上。
问和尚们如何搬法最后能完成将所有的盘子都移到第三根柱子上(其余两根柱子,有一根可作过渡盘子使用)。
求N=2时,求解该问题的产生式系统描述,给出其状态空间图。
讨论N为任意时,状态空间的规模。
4、对猴子摘香蕉问题,给出产生式系统描述。
一个房间里,天花板上挂有一串香蕉,有一只猴子可在房间里任意活动(到处走动,推移箱子,攀登箱子等)。
设房间里还有一只可被猴子移动的箱子,且猴子登上箱子时才能摘到香蕉,问猴子在某一状态下(设猴子位置为a,箱子位置为b,香蕉位置为c),如何行动可摘取到香蕉。
5、对三枚钱币问题给出产生式系统描述及状态空间图。
设有三枚钱币,其排列处在"正、正、反"状态,现允许每次可翻动其中任意一个钱币,问只许操作三次的情况下,如何翻动钱币使其变成"正、正、正"或"反、反、反"状态。
6、说明怎样才能用一个产生式系统把十进制数转换为二进制数,并通过转换141.125这个数为二进制数,阐明其运行过程。
第二章知识表示方法2-1状态空间法、问题归约法、谓词逻辑法和语义网络法的要点是什么它们有何本质上的联系及异同点答:状态空间法:基于解答空间的问题农示和求解方法,它是以状态和算符为基础来衣示和求解问题的。
一般用状态空间法来衣示下述方法:从某个初始状态开始,每次加一个操作符,递增的建立起操作符的试验序列,直到达到目标状态为1匕。
问题规约法:已知问题的描述.通过一系列变换把此问题最终变成一个子问题集合:这些子问题的解可以宜接得到,从而解决了初始问题。
问题规约的实质:从目标(要解决的问题)出发逆向推理,建立了问题以及子问题的予问题,直至最后把出示问题规约为一个平凡的本原问题集合。
谓词逻辑法:采用谓词合式公式和i阶谓词算法。
要解决的问题变为一个有待证明的问题,然后采用消解定理和消解反演莱证明一个新语句是从已知的正确语句导出的,从而证明这个新语句也是正确的。
语义网络法:是-•种结构化衣示方法,它由节点和弧线或链组成。
节点用于衣示物体、概念和状态,弧线用于农示节点间的关系。
语义网络的解答是一个经过推理和匹配而得到的具有明确结果的新的语义网络。
语义网络可用于衣示多元关系,扩展后可以衣示更复朵的问题2-2设有3个传教士和3个野人来到河边.打算乘一只船从右岸渡到左岸去-该船的负裁能力为两人。
在任何时候,如果野人人数超过传教I:人数,那么野人就会把传教七吃掉。
他们怎样才能用这条船安全地把所有人都渡过河去用S(nC, nY)衣示第i次彼河后.河对岸的状态,nC农示传教士的数目• nY衣示野人的数.目,由于总人数的确定的,河对岸的状态确定『,河这边的状态也即确定了・考虑到题目的限制条件,要同时保证,河两岸的传教+数目不少于野人数目,故在整个渡河的过程中,允许出现的状态为以下3种情况:1. nC=O2< nC=33, nC=nY>=0 (当nC 不等于0 或 3} 用d(dC, dY)农示渡河过程中•对岸状态的变化・直*示・第1次渡河后.对岸传教T:数,目的变化,dY农示.第i次渡河后,对岸野人数目的变化.当i为偶数时,dC,dY同时为非负数.农示船驶向对岸,1为奇数时,dC, dY同时为非正数,衣氷船驶回岸边•(3, 3),用深度优先搜索的方法可沖找渡河力枭。
第2章知识表示方法部分参考答案2.8设有如下语句,请用相应的谓词公式分别把他们表示出来:(1)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。
解:定义谓词P(x):x是人L(x,y):x喜欢y其中,y的个体域是{梅花,菊花}。
将知识用谓词表示为:(∃x )(P(x)→L(x, 梅花)∨L(x, 菊花)∨L(x, 梅花)∧L(x, 菊花))(2) 有人每天下午都去打篮球。
解:定义谓词P(x):x是人B(x):x打篮球A(y):y是下午将知识用谓词表示为:(∃x )(∀y) (A(y)→B(x)∧P(x))(3)新型计算机速度又快,存储容量又大。
解:定义谓词NC(x):x是新型计算机F(x):x速度快B(x):x容量大将知识用谓词表示为:(∀x) (NC(x)→F(x)∧B(x))(4) 不是每个计算机系的学生都喜欢在计算机上编程序。
解:定义谓词S(x):x是计算机系学生L(x, pragramming):x喜欢编程序U(x,computer):x使用计算机将知识用谓词表示为:¬(∀x) (S(x)→L(x, pragramming)∧U(x,computer))(5)凡是喜欢编程序的人都喜欢计算机。
解:定义谓词P(x):x是人L(x, y):x喜欢y将知识用谓词表示为:(∀x) (P(x)∧L(x,pragramming)→L(x, computer))2.9用谓词表示法求解机器人摞积木问题。
设机器人有一只机械手,要处理的世界有一张桌子,桌上可堆放若干相同的方积木块。
机械手有4个操作积木的典型动作:从桌上拣起一块积木;将手中的积木放到桌之上;在积木上再摞上一块积木;从积木上面拣起一块积木。
积木世界的布局如下图所示。
图机器人摞积木问题解:(1) 先定义描述状态的谓词CLEAR(x):积木x上面是空的。
ON(x, y):积木x在积木y的上面。
ONTABLE(x):积木x在桌子上。
HOLDING(x):机械手抓住x。
HANDEMPTY:机械手是空的。
其中,x和y的个体域都是{A, B, C}。
问题的初始状态是:ONTABLE(A)ONTABLE(B)ON(C, A)CLEAR(B)CLEAR(C)HANDEMPTY问题的目标状态是:ONTABLE(C)ON(B, C)ON(A, B)CLEAR(A)HANDEMPTY(2) 再定义描述操作的谓词在本问题中,机械手的操作需要定义以下4个谓词:Pickup(x):从桌面上拣起一块积木x。
Putdown(x):将手中的积木放到桌面上。
Stack(x, y):在积木x上面再摞上一块积木y。
Upstack(x, y):从积木x上面拣起一块积木y。
其中,每一个操作都可分为条件和动作两部分,具体描述如下:Pickup(x)条件:ONTABLE(x),HANDEMPTY,CLEAR(x)动作:删除表:ONTABLE(x),HANDEMPTY添加表:HANDEMPTY(x)Putdown(x)条件:HANDEMPTY(x)动作:删除表:HANDEMPTY(x)添加表:ONTABLE(x),CLEAR(x) ,HANDEMPTYStack(x, y)条件:HANDEMPTY(x),CLEAR(y)动作:删除表:HANDEMPTY(x),CLEAR(y)添加表:HANDEMPTY,ON(x, y) ,CLEAR(x)Upstack(x, y)条件:HANDEMPTY,CLEAR(y) ,ON(y,x)动作:删除表:HANDEMPTY,ON(y, x)添加表:HOLDING(y),CLEAR(x)(3) 问题求解过程利用上述谓词和操作,其求解过程为:2.10用谓词表示法求解农夫、狼、山羊、白菜问题。
农夫、狼、山羊、白菜全部放在一条河的左岸,现在要把他们全部送到河的右岸去,农夫有一条船,过河时,除农夫外船上至多能载狼、山羊、白菜中的一种。
狼要吃山羊,山羊要吃白菜,除非农夫在那里。
似规划出一个确保全部安全过河的计划。
请写出所用谓词的定义,并给出每个谓词的功能及变量的个体域。
解:(1) 先定义描述状态的谓词要描述这个问题,需要能够说明农夫、狼、羊、白菜和船在什么位置,为简化问题表示,取消船在河中行驶的状态,只描述左岸和右岸的状态。
并且,由于左岸和右岸的状态互补,因此可仅对左岸或右岸的状态做直接描述。
本题选择对左岸进行直接描述的方法,即定义谓词如下:AL(x):x在左岸其中,x的个体域是{农夫,船,狼,羊,白菜}。
对应地,¬AL(x)表示x在右岸。
问题的初始状态:AL(农夫)AL(船)AL(狼)AL(羊)AL(白菜)问题的目标状态:¬AL(农夫)¬AL(船)¬AL(狼)¬AL(羊)¬AL(白菜)(2) 再定义描述操作的谓词本题需要以下4个描述操作的谓词:L-R:农夫自己划船从左岸到右岸L-R(x):农夫带着x划船从左岸到右岸R-L:农夫自己划船从右岸到左岸R-L(x) :农夫带着x划船从右岸到左岸其中,x的个体域是{狼,羊,白菜}。
对上述每个操作,都包括条件和动作两部分。
它们对应的条件和动作如下:L-R:农夫划船从左岸到右岸条件:AL(船),AL(农夫),¬AL(狼)∨¬AL(羊),¬AL(羊)∨¬AL(白菜)动作:删除表:AL(船),AL(农夫)添加表:¬AL(船),¬AL(农夫)L-R(狼):农夫带着狼划船从左岸到右岸条件:AL(船),AL(农夫),AL(狼),¬AL(羊)动作:删除表:AL(船),AL(农夫),AL(狼)添加表:¬AL(船),¬AL(农夫),¬AL(狼)L-R(羊):农夫带着羊划船从左岸到右岸条件:AL(船),AL(农夫),AL(羊),AL(狼),AL(白菜)或:AL(船),AL(农夫),AL(羊),¬AL(狼),¬AL(白菜)动作:删除表:AL(船),AL(农夫),AL(羊)添加表:¬AL(船),¬AL(农夫),¬AL(羊)L-R(白菜):农夫带着白菜划船从左岸到右岸条件:AL(船),AL(农夫),AL(白菜),¬AL(狼)动作:删除表:AL(船),AL(农夫),AL(白菜)添加表:¬AL(船),¬AL(农夫),¬AL(白菜)R-L:农夫划船从右岸到左岸条件:¬AL(船),¬AL(农夫),AL(狼)∨AL(羊),AL(羊)∨AL(白菜)或:¬AL(船),¬AL(农夫) ,¬AL(狼),¬AL(白菜),AL(羊)动作:删除表:¬AL(船),¬AL(农夫)添加表:AL(船),AL(农夫)R-L(羊) :农夫带着羊划船从右岸到左岸条件:¬AL(船),¬AL(农夫),¬AL(羊) ,¬AL(狼),¬AL(羊),AL(白菜)动作:删除表:¬AL(船),¬AL(农夫),¬AL(羊)添加表:AL(船),AL(农夫),AL(羊)2.11用谓词表示法求解修道士和野人问题。
在河的北岸有三个修道士、三个野人和一条船,修道士们想用这条船将所有的人都运过河去,但要受到以下条件限制:(1) 修道士和野人都会划船,但船一次只能装运两个人。
(2) 在任何岸边,野人数不能超过修道士,否则修道士会被野人吃掉。
假定野人愿意服从任何一种过河安排,请规划出一种确保修道士安全的过河方案。
要求写出所用谓词的定义、功能及变量的个体域。
解:(1)定义谓词先定义修道士和野人人数关系的谓词:G(x,y,S):在状态S下x大于yGE(x,y,S):在状态S下x大于或等于y其中,x,y分别代表修道士人数和野人数,他们的个体域均为{0,1,2,3}。
再定义船所在岸的谓词和修道士不在该岸上的谓词:Boat(z,S):状态S下船在z岸EZ(x,S):状态S下x等于0,即修道士不在该岸上其中,z的个体域是{L,R},L表示左岸,R表示右岸。
再定义安全性谓词:Safety(z,x,y,S)≡(G(x,0,S)∧GE(x,y,S))∨(EZ(x,S))其中,z,x,y的含义同上。
该谓词的含义是:状态S下,在z岸,保证修道士安全,当且仅当修道士不在该岸上,或者修道士在该岸上,但人数超过野人数。
该谓词同时也描述了相应的状态。
再定义描述过河方案的谓词:L-R(x, x1, y, y1,S):x1个修道士和y1个野人渡船从河的左岸到河的右岸条件:Safety(L,x-x1,y-y1,S’)∧Safety(R,3-x+x1,3-y+y1,S’)∧Boat(L,S)动作:Safety(L,x-x1,y-y1,S’)∧Safety(R,3-x+x1,3-y+y1,S’)∧Boat(R,S’) R-L (x, x1, y, y1,S):x2个修道士和y2个野人渡船从河的左岸到河的右岸条件:Safety(R,3-x-x2,3-y-y2,S’)∧Safety(L,x+x2,y+y2,S’)∧Boat(R,S)动作:Safety(R,3-x-x2,3-y-y2,S’)∧Safety(L,x+x2,y+y2,S’)∧Boat(L,S’)(2) 过河方案Safety(L,3,3,S0)∧Safety(R,0,0,S0)∧Boat(L,S0)L-R(3, 1, 3, 1,S0) L-R(3, 0, 3, 2,S0)Safety(L,2,2,S1)∧Safety(R,1,1,S1)∧Boat(R,S1)Safety(L,3,1,S1’)∧Safety(R,0,2,S1’)∧Boat(R,S1’)R-L (2, 1, 2, 0,S1) R-L (3,0, 1, 1,S1’)Safety(L,3,2,S2)∧Safety(R,0,1,S2)∧Boat(L,S2)L-R(3, 0, 2, 2,S2)Safety(L,3,0,S3)∧Safety(R,0,3,S3)∧Boat(R,S3)R-L (3, 0, 0, 1,S3)Safety(L,3,1,S4)∧Safety(R,0,2,S1)∧Boat(L,S4)L-R(3, 2, 1, 0,S4)Safety(L,1,1,S5)∧Safety(R,2,2,S5)∧Boat(R,S5)R-L (1, 1, 1, 1,S5)Safety(L,2,2,S6)∧Safety(R,1,1,S6)∧Boat(L,S6)L-R(2, 2, 2, 0,S6)Safety(L,0,2,S7)∧Safety(R,3,1,S7)∧Boat(R,S7)R-L (0, 0, 2, 1,S7)Safety(L,0,3,S8)∧Safety(R,3,0,S8)∧Boat(L,S8)L-R(0, 0, 3, 2,S8)Safety(L,0,1,S9)∧Safety(R,3,2,S9)∧Boat(R,S9)R-L (0, 1, 1, 0,S9)Safety(L,1,1,S10)∧Safety(R,2,2,S10)∧Boat(L,S10)L-R(1, 1, 1, 1,S10)Safety(L,0,0,S11)∧Safety(R,3,3,S11)∧Boat(R,S11)2.18 请对下列命题分别写出它们的语义网络:—(1)每个学生都有一台计算机。