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人工智能习题及答案-第2章-知识表示方法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?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。
当i为偶数时，dC,dY同时为非负数，表示船驶向对岸，i为奇数时，dC,dY同时为非正数，表示船驶回岸边。
初始状态为S0(0,0)，目标状态为S0(3,3)，用深度优先搜索的方法可寻找渡河方案。
在此，用图求法该问题，令横坐标为nY,纵坐标为nC，可行状态为空心点表示，每次可以在格子上，沿对角线移动一格，也可以沿坐标轴方向移动1格，或沿坐标轴方向移动2格。
第奇数次数状态转移，沿右方，上方，或右上方移动，第偶数次数状态转移，沿左方，下方，或左下方移动。
从(0,0)开始，依次沿箭头方向改变状态，经过11步之后，即可以到达目标状态(3,3)，相应的渡河方案为：d1(1,1)--àd2(-1,0)--àd3(0,2)--àd4(0,-1)--àd5(2,0)--àd6(-1,-1)--àd7(2,0)--àd8(0,-1)--àd9(0,2)--àd10( -1,0)--àd11(1,1)2-3利用图2.3，用状态空间法规划一个最短的旅行路程：此旅程从城市A开始，访问其他城市不多于一次，并返回A。
第二章知识表示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：(3 x )(P(x)f L(x,梅花)V L(x,菊花)V L(x,梅花)A 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：(3x )(V y) (A(y)-B(x) A 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：(V x) (NC(x)f F(x)A 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：-(V x) (S(x)f L(x, pragramming)A 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：(V x) (P(x) A L(x,pragramming)f 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。
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。
⼈⼯智能习题作业知识表⽰⽅法I习题答案第⼆章知识表⽰⽅法课后习题及答案⼀、选择题：1．下列说法正确的是：（ C ）(A)置换可以交换(B)公式集总可以合⼀(C)语义⽹络是知识的图解表⽰(D)“时间”是“春天”的实例2.在表⽰和求解⽐较复杂的问题时，往往采⽤哪些表⽰⽅法？（ ABCD ）(A)状态空间法 (B)框架表⽰法(C)语义⽹络法 (D)谓词逻辑法3.语义⽹络表⽰法⼀般以下哪种继承是不存在的？（ D ）(A)值继承 (B)“如果需要”继承(C)“默认”继承 (D)左右继承4.下列哪些不属于谓词逻辑的基本组成部分？（ D ）(A)谓词符号 (B)变量符号(C)函数符号 (D)操作符5. 假设P为真，Q为假，下列公式为真的是（ A ）(A) P∨Q (B) P∧Q (C) P=>Q (D) ～P6.下列⼈物哪些提出过语义⽹络⽅法？（ AC ）(A)Simmons (B)Brooks (C)Slocum (D)Winner7.下列知识表⽰⽅法属于陈述式知识表达⽅法的是。
（ ABC ）(A)语义⽹络 (B)框架 (C)剧本 (D)过程8. 下列关于知识的说法正确的是。
（ ABC ）(A)知识是经过削减、塑造、解释和转换的信息(B)知识是经过加⼯的信息(C)知识是事实、信念和启发式规则(D)知识是凭空想象的9.雪是⽩⾊的，这句话是（ A ）(A)事实 (B)规则 (C)控制 (D)元知识10.下列计算机语⾔⼀般属于基于对象的知识表⽰的⼈⼯智能语⾔的是（ C ）(A)Lisp (B)Prolog (C)Smalltalk (D)Visual Basic11.下列等价关系不成⽴的是（ D ）(A)～(～P)等价于P(B)PVQ等价于～P=>Q(C)～(P∨Q)等价于～P∧～Q(D)P=>Q等价于～P=>～Q12. 操作符可以为_____. （ ABCD ）A.⾛步B.过程C.规则D.数学算⼦13.在梵塔问题归约图中，某⼦问题属于本原问题，那么此⼦问题的解应该包含_____步移动. （ A ）A.1B.2C.3D.414.在与或图中，只要解决某个⼦问题就可解决其⽗辈问题的节点集合是指____ _. （ B ）A.终叶节点B.或节点C.与节点D.后继节点15.下列节点中⼀定是不可解节点的是_____. （ D ）A.没有后裔的节点B.终叶节点C.后继节点D.此节点是⾮终叶节点，如果它有或后继节点，那么其全部后裔都是不可解的16. 谓词演算的基本积⽊块是_____. （ C ）A.谓词符号B.合适公式C.原⼦公式D.量词17.语义⽹络中的推理过程主要有 ( CD )A.假元推理B.合⼀C.继承D.匹配18.在框架表⽰法中，为了描述更复杂更⼴泛的事件，可把框架发展为(B).A.专家系统B.框架系统C.槽D.语义⽹络19.⾯向对象⽅法和技术是⼀种( )的⽅法. （ C ）A.归纳B.既有演绎⼜有归纳C.演绎D.构造20. 问题归约的实质是: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,直⾄最后把初始问题归约为⼀个平凡的( )集合. （ B ）A.初始问题B.本原问题C.解D.算法⼆、填空题：1.状态空间的三元状态是指_初始状态集合 _、操作符集合_和_⽬标状态集合 _。
