人工智能及其应用习题参考答案第1章

第一章绪论1 什么是人工智能？试从学科和能力两方面加以说明。

答：人工智能（学科）：人工智能（学科）是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支。

其近期的主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智力功能，并开发相关理论和技术。

人工智能（能力）：人工智能（能力）是智能机器所执行的通常与人类智能有关的智能行为，如判断、推理、证明、识别、感知、理解、通信、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动。

2 为什么能够用机器（计算机）模仿人的智能？答：物理符号系统假设：任何一个系统，如果它能够表现出智能，那么它就必定能够执行上述 6 种功能。

反之，任何系统如果具有这６种功能，那么它就能够表现出智能；这种智能指的是人类所具有的那种智能。

推论：既然人是一个物理符号系统，计算机也是一个物理符号系统，那么就能够用计算机来模拟人的活动。

因此，计算机可以模拟人类的智能活动过程。

３．现在人工智能有哪些学派？它们的认知观是什么？答：符号主义，又称为逻辑主义、心理学派或计算机学派。

认为人工智能源于数理逻辑。

连接主义，又称为仿生学派或生理学派。

认为人工智能源于仿生学，特别是人脑模型的研究。

行为主义，又称为进化主义或控制论学派。

认为人工智能源于控制论。

４．你认为应从哪些层次对认知行为进行研究？答：应从下面４个层次对谁知行为进行研究：（１）认知生理学：研究认知行为的生理过程，主要研究人的神经系统（神经元、中枢神经系统和大脑）的活动。

（２）认知心理学：研究认知行为的心理活动，主要研究人的思维策略。

（３）认知信息学：研究人的认知行为在人体内的初级信息处理，主要研究人的认知行为如何通过初级信息自然处理，由生理活动变为心理活动及其逆过程（４）认知工程学：研究认知行为的信息加工处理，主要研究如何通过以计算机为中心的人工信息处理系统，对人的各种认知行为（如知觉、思维、记忆、语言、学习、理解、推理、识别等）进行信息处理。

５．人工智能的主要研究和应用领域是什么？答：问题求解，逻辑推理与定理证明，自然语言理解，自动程序设计，专家系统，机器学习，神经网络，机器人学，模式识别，机器视觉，智能控制，智能检索，智能调度与指挥，分布式人工智能与 Agent，计算智能与进化计算，数据挖掘与知识发现，人工生命。

For personal use only in study and research;not for commercial use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表示和求解方法，它是以状态和算符为基础来表示和求解问题的。

一般用状态空间法来表示下述方法：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止。

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直接得到，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，建立子问题以及子问题的子问题，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一阶谓词算法。

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：是一种结构化表示方法，它由节点和弧线或链组成。

节点用于表示物体、概念和状态，弧线用于表示节点间的关系。

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。

语义网络可用于表示多元关系，扩展后可以表示更复杂的问题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。

该船的负载能力为两人。

在任何时候，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?用S i(nC, nY) 表示第i次渡河后，河对岸的状态，nC表示传教士的数目，nY表示野人的数目，由于总人数的确定的，河对岸的状态确定了，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，河两岸的传教士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=02. nC=33. nC=nY>=0 (当nC不等于0或3)用d i(dC, dY)表示渡河过程中，对岸状态的变化，dC表示，第i次渡河后，对岸传教士数目的变化，dY 表示，第i 次渡河后，对岸野人数目的变化。

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表示和求解方法，它是以状态和算符为基础来表示和求解问题的。

一般用状态空间法来表示下述方法：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止。

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直接得到，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，建立子问题以及子问题的子问题，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一阶谓词算法。

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：是一种结构化表示方法，它由节点和弧线或链组成。

节点用于表示物体、概念和状态，弧线用于表示节点间的关系。

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。

语义网络可用于表示多元关系，扩展后可以表示更复杂的问题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。

该船的负载能力为两人。

在任何时候，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?用S i(nC, nY) 表示第i次渡河后，河对岸的状态，nC表示传教士的数目，nY表示野人的数目，由于总人数的确定的，河对岸的状态确定了，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，河两岸的传教士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=02. nC=33. nC=nY>=0 (当nC不等于0或3)用d i(dC, dY)表示渡河过程中，对岸状态的变化，dC表示，第i次渡河后，对岸传教士数目的变化，dY表示，第i次渡河后，对岸野人数目的变化。

《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。

人工智能及其应用作业1您的姓名： [填空题] *_________________________________1. 某成衣厂过去一年共生产了10万件大衣，分为A/B/C三款。

质检部门采用抽样调查的方法，从中随机抽取出1000件进行检验，其中A款700件中5件不合格，B款150件中2件不合格，C款150件中3件不合格。

根据数理统计中的概念，下列选项中哪个是正确的？ [单选题]A款可以被称为总体单位B款的150件成衣是抽样总体C款的150件成衣是10万件成衣的观测值过去一年生产的10万件产品是这次调查的统计总体(正确答案)答案解析：暂无2. 数据仓库一般都是存在层次架构的，比如可以分为ODS、DW、DM层，不同粒度的表，不同作用的表，一般会分布在不同的层级中，如下相关信息表存放在ODS层的有？ [单选题]从源系统同步至数仓的粒度相同的一张登录日志表(正确答案)日期为天粒度的登录统计表从人的角度统计的登录情况表日期为月粒度的登录统计表答案解析：暂无3. 在数据仓库系统中，元数据是描述数据仓库内数据的结构和建立方法的数据，如下关于元数据说法错误的是？ [单选题]元数据按其用途分为技术元数据和业务元数据技术元数据是存储关于数据仓库系统技术细节的数据，是用于开发和管理数据仓库使用的数据业务元数据主要包括业务术语、信息分类、指标定义和业务规则等信息元数据也可以是业务数据，是业务行为的一种体现(正确答案)答案解析：暂无4. 某公司要对其生产的蓝牙耳机进行测试。

已知该产品的正品率为0.9，次品率为0.1。

一次仅测一个耳机，完毕后再测试下一个。

在第三次测试时才检测到次品的概率为。

[单选题]3×(0.9)^2×0.13×(0.1)^2×0.9(0.9)^2×0.1(正确答案)(0.1)^2×0.9答案解析：暂无5. 数据分析报告的结构包括标题页、目录、前言、正文、结论与建议和附录几个部分，一般情况下，分析背景，分析目的，分析思路的说明描述是在哪一个部分里面体现？ [单选题]前言(正确答案)正文结论与建议附录答案解析：暂无6. 数据仓库（Data Warehouse）是一个面向主题的、集成的、相对稳定的、反映历史变化的数据集合，用于支撑管理决策，”反映历史变化“指的是？ [单选题]数据仓库中包含有大量的统计数据数据仓库的数据源来自各个业务系统数据仓库的数据一般情况下不做修改数据仓库随时间变化不断增加新的数据内容(正确答案)答案解析：暂无7. 在数据仓库里，建表的方式有好多种，可以直接使用as或者like的方式建表，如下建表语句，描述错误的是？create table tmp_a as select * from tmp_b; [单选题] tmp_b为分区表的话，则tmp_a也为分区表(正确答案)tmp_b为分区表的话，则tmp_a不为分区表tmp_b中所有的字段会在tmp_a中体现tmp_b中所有的数据会插入到tmp_a中答案解析：暂无8. 数据仓库中有如下一张分区表，关于此表，如下描述错误的是？create tabletmp_a(id int,name string)partitioned by (mon string,area string)row format delimited fields terminated by ','stored as textfile; [单选题]此分区表目前有月份、地域两级分区，可以直接再增加一个产品类型的第三级分区(正确答案)月份分区中，目前有201901、201902、201903三个分区，可以在此表上直接增加201904、201905等相关的月份分区月份分区中，目前有201901、201902、201903三个分区，可以直接将201902、201903的分区进行删除操作对于已经存在的分区（mon），分区名称可以被修改为mon_date答案解析：暂无9. 在SQL解析中，下列哪些操作先于SELECT操作？ [单选题]GROUP BY(正确答案)ORDER BYSORT BYDISTRIBUTE BY答案解析：暂无10. SQL语法中，常用到分组和排序，下列SQL执行报错的是？ [单选题]select region， sum(price) as total_price from sale_detail group by 1；select region， sum(price) as total_price from sale_detail group by region；select region， price from sale_detail group by region；(正确答案)select region， sum(price) as total_price from sale_detail group by region order bytotal_price；答案解析：暂无11. 阿里云大数据计算服务MaxCompute是阿里自主研发的产品，广泛适用于商业智能、数据分析、数据挖掘等领域，如下关于阿里云大数据计算服务MaxCompute 的描述中，错误的选项是？ [单选题]阿里云大数据计算服务MaxCompute采用分布式跨级群技术搭建，可灵活扩展。

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表示和求解方法，它是以状态和算符为基础来表示和求解问题的。

一般用状态空间法来表示下述方法：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止。

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直接得到，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，建立子问题以及子问题的子问题，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一阶谓词算法。

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：是一种结构化表示方法，它由节点和弧线或链组成。

节点用于表示物体、概念和状态，弧线用于表示节点间的关系。

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。

语义网络可用于表示多元关系，扩展后可以表示更复杂的问题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。

该船的负载能力为两人。

在任何时候，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?用S i(nC, nY) 表示第i次渡河后，河对岸的状态，nC表示传教士的数目，nY表示野人的数目，由于总人数的确定的，河对岸的状态确定了，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，河两岸的传教士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=02. nC=33. nC=nY>=0 (当nC不等于0或3)用d i(dC, dY)表示渡河过程中，对岸状态的变化，dC表示，第i次渡河后，对岸传教士数目的变化，dY表示，第i次渡河后，对岸野人数目的变化。

人工智能原理及其应用第3版-课后习题答案第1章人工智能概述课后题答案1.1什么是智能?智能包含哪几种能力？解：智能主要是指人类的自然智能。

一般认为，智能是是一种认识客观事物和运用知识解决问题的综合能力。

智能包含感知能力，记忆与思维能力，学习和自适应能力，行为能力1.2人类有哪几种思维方式?各有什么特点？解：人类思维方式有形象思维、抽象思维和灵感思维形象思维也称直感思维，是一种基于形象概念，根据感性形象认识材料，对客观对象进行处理的一种思维方式。

抽象思维也称逻辑思维，是一种基于抽象概念，根据逻辑规则对信息或知识进行处理的理性思维形式。

灵感思维也称顿悟思维，是一种显意识与潜意识相互作用的思维方式。

1.3什么是人工智能?它的研究目标是什么？解：从能力的角度讲，人工智能是指用人工的方法在机器（计算机）上实现智能；从学科的角度看，人工智能是一门研究如何构造智能机器或智能系统，使它能模拟、延伸和扩展人类智能的学科。

研究目标：对智能行为有效解释的理论分析；解释人类智能；构造具有智能的人工产品；1.4什么是图灵实验？图灵实验说明了什么？解：图灵实验可描述如下，该实验的参加者由一位测试主持人和两个被测试对象组成。

其中，两个被测试对象中一个是人，另一个是机器。

测试规则为：测试主持人和每个被测试对象分别位于彼此不能看见的房间中，相互之间只能通过计算机终端进行会话。

测试开始后，由测试主持人向被测试对象提出各种具有智能性的问题，但不能询问测试者的物理特征。

被测试对象在回答问题时,都应尽量使测试者相信自己是“人”，而另一位是”机器”。

在这个前提下，要求测试主持人区分这两个被测试对象中哪个是人，哪个是机器。

如果无论如何更换测试主持人和被测试对象的人，测试主持人总能分辨出人和机器的概率都小于50%，则认为该机器具有了智能。

1.5人工智能的发展经历了哪几个阶段？解：孕育期，形成期，知识应用期，从学派分立走向综合，智能科学技术学科的兴起1.6人工智能研究的基本内容有哪些？解：与脑科学与认知科学的交叉研究智能模拟的方法和技术研究1.7人工智能有哪几个主要学派？各自的特点是什么？解：符号主义：又称为逻辑主义、心理学派或计算机学派，是基于物理符号系统假设和有限合理性原理的人工智能学派。