第三章 基于谓词逻辑的机器推理
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人工智能课后答案第三章本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March1.基于谓词逻辑的机器推理方法:自然演绎推理,归结演绎推理,基于规则的演绎推理。
2. 求下列谓词公式的子句集(1) x y(P(x,y) Q(x,y))解:去掉存在量词变为:P(a,b)Q(a,b) 变成子句集{ P(a,b),Q(a,b )}(2) x y(P(x,y) Q(x,y)) 解:去掉蕴涵符号变为:x y(¬ P(x,y)Q(x,y)) 去掉全称量词变为:¬ P(x,y) Q(x,y) 变成子句集{ ¬ P(x,y) Q(x,y)}(3) {()[(,)(,,)]}x P x y zQ x z zR x y z ∀→∃∀∨∀()(,)(,(),)P x Q x z R x f x z ⌝∨∨(4)((,,,,,)(,,,,,)(,,,,,))x y z u v w P x y z y v w Q x y z y v w R x y z u v w ∃∀∃∃∀∃∨∧ {p(a,y,f(y),y,v,g(y,v)) Q(a,y,f(y),y,v,g(y,v)), p(a,x,f(x),x,z,g(x,z))R(a,x,f(x),h(x),z,g(x,z))} 3. 试判断下列子句集中哪些是不可满足的(1)使用删除策略(2)归结 4.用合一算法求下列公式集的最一般合一。
(1)W={Q(a,x),Q(y,b)} 最一般合一为:{a/y,b/y} (2){()((,))}W Q x y z Q u h v v u =,,,,,最一般合一为:{z/u,h(v,v)/y,z/x}或{x/u,h(v,v)/y,x/z}5.用归结原理证明,G 是否可肯定是F 的逻辑结果。
(1) F 1 (x)(P(x)(Q(x)∧R(x)) F 2 (x) (P(x) ∧S(x) G (x)(S(x) ∧R(x)) 证明:利用归结反演法,先证明F 1 ∨ F 2 ∨¬G 是不可满足的。
人工智能复习参考(2015工程硕士)第1章绪论1-1.什么是人工智能?它的研究目标是什么?人工智能(Artificial Intelligence),简称AI,又称机器智能(Machine Intelligence,MI),主要研究用人工的方法和技术开发智能机器或智能系统,以模仿、延伸和扩展人的智能、生物智能、自然智能,实现机器的智能行为。
近期目标:人工智能的近期目标是实现机器智能。
即先部分地或某种程度地实现机器智能,从而使现有的计算机更灵活好用和更聪明有用。
远期目标:人工智能的远期目标是要制造智能机器。
具体讲就是使计算机具有看、听、说、写等感知和交互能力,具有联想、学习、推理、理解、学习等高级思维能力,还要有分析问题解决问题和发明创造的能力。
1-2.人工智能有哪些研究方法和途径?简单描述它们的特点。
一、传统划分法1.符号主义:以人脑的心理模型为依据,将问题或知识表示成某种符号,采用符号推演的方法,宏观上模拟人脑的推理、联想、学习、计算等功能,实现人工智能。
2.连接主义:不仅要求机器产生的智能和人相同,产生的过程和机理也应该相同。
人或某些动物所具有的智能皆源自于大脑,通过对大脑微观结构的模拟达到对智能的模拟,这是一条很自然的研究人工智能的途径。
3.行为主义:模拟人在控制过程中的智能活动和行为特性,如自适应,自寻优、自学习、自组织等,以此来研究和实现人工智能。
二、现代划分法1.符号智能:是对智能和人工智能持狭义的观点,侧重于研究任何利用计算机软件来模拟人的抽象思维过程,并把思维过程看成是一个抽象的符号处理过程。
2.计算智能:计算机智能又重新回到依靠数值计算解决问题的轨道上来,它是对符号智能中符号推演的再次否定。
3.群体智能:它认同智能同样可以表现在群体的整体特性上,群体中每个个体的智能虽然很有限,但通过个体之间的分工协作和相互竞争,可以表现出很高的智能。
1-3.为什么能够用机器(计算机)模仿人的智能?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:输入符号;输出符号;存储符号;复制符号;建立符号结构;条件性迁移: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。
第三章确定性推理方法习题参考解答3.1 练习题3.1 什么是命题?请写出3个真值为T 及真值为F 的命题。
3.2 什么是谓词?什么是谓词个体及个体域?函数与谓词的区别是什么?3.3 谓词逻辑和命题逻辑的关系如何?有何异同?3.4 什么是谓词的项?什么是谓词的阶?请写出谓词的一般形式。
3.5 什么是谓词公式?什么是谓词公式的解释?设D= {1,2} ,试给出谓词公式( x)( y)(P(x,y) Q(x,y))的所有解释,并且对每一种解释指出该谓词公式的真值。
3.6对下列谓词公式分别指出哪些是约束变元?哪些是自由变元?并指出各量词的辖域。
(1)( x)(P(x, y) ( y)(Q(x, y) R(x, y)))(2)( z)( y)(P(z, y) Q(z, x)) R(u, v)(3)( x)(~ P( x, f (x )) ( z)(Q(x,z) ~ R(x,z)))(4)( z)(( y)(( t)(P(z, t) Q(y, t)) R(z, y))(5)( z)( y)(P(z, y) ( z)(( y)(P(z, y) Q(z, y) ( z)Q(z, y))))什么是谓词公式的永真性、永假性、可满足性、等价性及永真蕴含?3.7什么是置换?什么是合一?什么是最一般的合一?3.8判断以下公式对是否可合一;若可合一,则求出最一般的合一:3.9(1)P(a,b) ,P(x, y)(2)P(f(z),b) ,P(y, x)(3)P(f(x), y) ,P(y, f(a))(4)P(f(y), y,x) ,P(x, f(a), f(b))(5)P(x, y) ,P(y, x)什么是范式?请写出前束型范式与SKOLEM 范式的形式。
3.10什么是子句?什么是子句集?请写出求谓词公式子句集的步骤。
3.113.12谓词公式与它的子句集等值吗?在什么情况下它们才会等价?3.13 把下列谓词公式分别化为相应的子句集:(1)( z)( y)(P(z, y) Q(z, y))(2)( x)( y)(P(x, y) Q(x, y))(3)( x)( y)(P(x, y) (Q(x, y) R(x, y)))(4)( x)( y)( z)(P(x, y) Q(x, y) R(x, z))(5)( x)( y)( z)( u)( v)( w)(P(x, y,z,u,v,w) (Q(x, y, z,u, v, w) ~R(x, z, w)))3.14 判断下列子句集中哪些是不可满足的:(1)S {~ P Q,~ Q,P,~ P}(2)S {P Q,~ P Q,P ~ Q,~ P ~ Q}(3)S {P(y) Q(y), ~ P(f(x)) R(a)}(4)S {~ P(x) Q(x), ~ P(y) R(y), P(a),S(a),~ S(z) ~ R(z)}(5)S {~ P(x) ~ Q(y) ~ L(x, y), P(a), ~ R(z) L(a, z), R(b), Q(b)}(6)S {~ P(x) Q(f(x), a), ~ P(h(y)) Q(f(h(y)), a) ~ P(z)}(7)S {P(x) Q(x) R(x),~ P(y) R(y),~Q(a),~ R(b)}(8)S {P(x) Q(x),~ Q(y) R(y), ~ P(z) Q(z),~ R(u)}3.15 为什么要引入Herbrand 理论?什么是H 域?如何求子句集的H 域?3.16 什么是原子集?如何求子句集的原子集?3.17 什么是H 域解释?如何用域D 上的一个解释I 构造H 域上的解释I *呢?3.18 假设子句集S={P(z) ∨Q(z),R(f(t))} ,S 中不出现个体常量符号。