第二章人工智能知识表示作业

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。

2.1.1 知识的概念
按知识的作用范围划分
➢ 常识性知识 ➢ 领域性知识
按知识的确定性划分
➢ 确定知识 ➢ 不确定知识
按知识的作用及表示来划分
➢ 事实性知识 ➢ 规则性知识 ➢ 控制性知识 ➢ 元知识
按人类的思维及认识方法划分
➢ 逻辑性知识 ➢ 形象性知识
2.1.2 知识表示的概念
知识表示就是研究用机器表述上述知识的可行性、有效性的一 般方法，可以看成将知识符号化，即编码成某种数据结构，并输 入到计算机的过程和方法，即：
规则库: 用于描述相应领域内知识的产生式集合。
2. 综合数据库
综合数据库(事实库、上下文、黑板等)：用于存放输 入的事实、从外部数据库输入的事实以及中间结果（事 实）和最后结果的工作区。
2.3.2 产生式系统的基本结构
3. 推理机
推理机:用来控制和协调规则库与综合数据库的 运行，包含了推理方式和控制策略。
一阶谓词逻辑表示法的缺点：
效率低
由于推理是根据形式逻辑进行的，把推理演算和知识含义截然分开， 抛弃了表达内容所含的语义信息，往往是推理过程太冗长，降低系统 效率。另外，谓词表示越细，表示越清楚，推理越慢、效率越低。
灵活性差
不便于表达和加入启发性知识和元知识。不便于表达不确定性的指示， 但人类的知识大都具有不确定性和模糊性，这使得它表示知识的范围 受到了限制。
R10：IF 该动物是哺乳动物 AND 是食肉动物 AND 是黄褐色 AND 身上有黑色条纹 THEN 该动物是虎
R11： IF 该动物是有蹄类动物 AND 有长脖子 AND 有长腿 AND 身上有暗斑点 THEN 该动物是长颈鹿
R12：IF 该动物有蹄类动物 AND 身上有黑色条纹 THEN 该动物是斑马

· 一阶谓词演算

标点符号、括号、逻辑联结词、常量符号集、变 量符号集、n元函数符号集、n元谓词符号集、量 词 合法表达式 (原子公式、合式公式)，表达式的 演算化简方法，标准式 (合取的前束范式或析取 的前束范式)
· 谓词演算

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语法元素 常量符号。 变量符号。 函数符号。 谓词符号。 联结词： ┐、∧、∨、→、 题相同) 。(和命
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3 项与公式

在 一 阶 谓 词 逻 辑 中 ， 称 Teacher(father(Wang)) 中 的 father(Wang)为项,项可定义如下: 定义：项可递归定义如下：


(1)单独一个个体是项 (包括常量和变量)。 (2)若f是n元函数符号，而t1,…,tn是项，则f(t1,…,tn) 是项。 (3)任何项仅由规则(1)(2)所生成。
P↔Q表示命题P、命题Q相互作为条件,即“如果 P,那么Q；如果Q,那么P”
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注意:可以用真值表的方法表明联结词的功能: ★
P
Q
¬P
P∧Q
P∨Q
P→Q
P↔Q
F
F
T
F
F
T
T
F
T T
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T
F T
T
F F
F
F T
T
T T
T
F T
F
F T
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2.2.2 谓词逻辑 1 语 法
量词： 全称量词、 存在量词。和 后面跟着的x叫做量词的指导变元。
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量词★ 全称量词 符号(x)P(x)：表示对于某个论域中的

智能决策支持系统
智能决策支持系统是一种基于知识的系统，用于辅助决策 者做出科学、合理的决策。知识表示在智能决策支持系统 中扮演着重要的角色，用于表示决策模型和数据。
智能决策支持系统的应用领域包括金融分析、市场预测、 资源管理、军事战略等。通过知识表示，智能决策支持系 统能够提供更加精准和全面的信息支持，提高决策效率和 准确性。
维护策略
定期审查和校验知识，发现并修正错 误和过时的知识，确保知识库的质量 和可靠性。
知识的可解释性与透明度
可解释性方法
利用知识图谱、语义网络等技术，将知识表示为易于理解的形式，方便人类理解和解释。
透明度提升
通过可视化技术、决策树和规则引擎等方式，展示系统决策和推理过程，提高系统的透明度和可审计 性。
知识的隐私与安全问题
隐私保护技术
采用匿名化、差分隐私等方法，保护用户隐私，防止数据泄露和滥用。
安全防护措施
加强知识库的访问控制和安全审计，防止未经授权的访问和恶意攻击，确保知识的完整 性和机密性。
05
知识表示的案Βιβλιοθήκη 分析案例一：专家系统在医疗领域的应用
80%
诊断疾病
专家系统通过知识表示技术，将 医学知识和经验转化为计算机可 理解的形式，辅助医生进行疾病 诊断和治疗方案制定。
100%
药物研发
专家系统能够模拟药物研发过程 ，通过知识推理和优化算法，加 速新药的研发和筛选。
80%
病例分析
专家系统可以对大量病例进行分 析和归纳，提取出疾病发生、发 展和治疗的规律，为医生提供参 考和借鉴。
案例二：智能机器人在家庭服务中的应用
家务助手
智能机器人可以识别家庭环境 ，理解家庭成员的需求，完成 扫地、擦窗、做饭等家务任务 。

作业题参考解
2. 请用语义网络表示如下知识： 高老师从3月到7月给计算机系的学生讲“计算机网络”课。 解：
3月
Start
7月
End
老师
Isa
高老师
Subject
讲课事件
Object
计算机系学生
Action
Course
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
讲课
计算机网络
作业题参考解
4. 判断以下子句集是否为不可满足 {P(x)∨Q(x )∨R(x), ﹁P(y)∨R(y), ﹁ Q(a), ﹁R(b)} 解：采用归结反演，存在如下归结树，故该子句集为不可满足。 P(x)∨Q(x )∨R(x) {x/y} Q(x)∨R(x) {a/x} R(a)
作业题参考解
1. 用谓词逻辑知识表示方法表示如下知识： (1) 有人喜欢梅花，有人喜欢菊花，有人既喜欢梅花又喜欢菊花。 (2) 不是每个计算机系的学生都喜欢在计算机上编程序。 解：(1) 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)) 解：(2) 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))
﹁ R(b)
﹁P(y)∨R(y)
﹁ Q(a)
{a/b}
NIL
作业题参考解
5、证明G是F的逻辑结论 F: (∃x)(∃y)(P(f(x))∧(Q(f(y))) G: P(f(a))∧P(y)∧Q(y) 证：先转化成子句集 对F，进行存在固化，有 P(f(v))∧(Q(f(w))) 得以下两个子句 P(f(v))，Q(f(w)) 对﹁G，有 ﹁ P(f(a))∨﹁P(y) ∨﹁Q(y) 先进行内部合一，设合一{f(a)/y}， 则有因子 ﹁ P(f(a)) ∨﹁Q(f(a)) 再对上述子句集进行归结演绎推 理。其归结树如右图所示，即存在 一个到空子句的归结过程。 因此G为真。 ﹁P(f(a)) ∨﹁Q(f(a)) {a/v} ﹁Q(f(a)) Q(f(w)) P(f(v))

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。

14
标准槽名
6) Infer槽：指出两个框架所描述的事物间的逻辑推理关系， 用它可以表示相应的产生式规则。 【例】设有下面知识：如果咳嗽，发烧且流涕，则八成是患 了感冒，需服用感冒清，一日三次，每次2-3粒。并要多喝开 水。对该知识 ，可用如下两个框架表示： 框架名：<诊断规则> 框架名：<结论> 病名：感冒 症状1：咳嗽 治疗方法：服用感冒清，一日三 症状2：发烧 次，每次2-3粒 症状3：流涕 注意事项 ：多喝开水 Infer: <结论> 愈后：良好 可信度：0.8 7) Possible-Reason槽：与Infer槽作用相反，用来把某个结论 与可能的原因联系起来。 15
12
标准槽名
2) AKO槽：用于具体的指出事物间的类属关系。其直观含义 是“是一种”，下层框架可以继承其上层框架所描述的属性及值。 对上面的例子，可将棋手框架中的ISA改为AKO。 3)Subclass槽：用于指出子类与类之间的类属关系。 上例中，由于“棋手”是“运动员的一个子类，故可将ISA该为 Subclass。 4) Instance槽：用来建立AKO槽的逆关系。 用它作为某框架的槽时，可用来指出它的下层框架是哪些。 【例】框架名：<运动员> Instance:<棋手>，<足球运动员>，<排球运动员> 姓名：单位（姓，名） 年龄：单位（岁） 性别：范围（男，女） 缺省：男
18
剧本表示-例
【例】餐厅剧本 (1) 开场条件： (a)顾客饿了，需要进餐。(b)顾客有足够的钱。 (2) 角色：顾客，服务员，厨师，老板。 (3) 道具：食品，桌子，菜单，钱。 (4) 场景： 场景1 进入餐厅 (a) 顾客走入餐厅。(b) 寻找桌子。 (c) 在桌子旁坐下。 场景2 点菜 (a) 服务员给顾客菜单。(b) 顾客点菜。 (c) 顾客把菜单还给服务员。(d) 顾客等待服务员送菜。 场景3 等待 (a) 服务员把顾客所点的菜告诉厨师。(b) 厨师做菜。

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。

2.状态空间表示详释
我们先用数码难题(puzzle problem)来 说明状态空间表示的概念。由15个编有1至 15并放在4×4方格棋盘上的可走动的棋子 组成。
11 9 4 15
13
12
7586
13 2 10 14
初试棋局
1 2 34 5 6 78 9 10 11 12 13 14 15
目标棋局
是有关知识的知识，是知识库中的高层知识。 包括怎样使用规则、解释规则、校验规则、解释 程序结构等知识。元知识与控制知识是有重迭的， 对一个大的程序来说，以元知识或说元规则形式 体现控制知识更为方便，因为元知识存于知识库 中，而控制知识常与程序结合在一起出现，从而 不容易修改。
知识表示是研究用机器表示知识的可行
题
求解过程实际上是一个搜索过程。
那么如果进行搜索呢？为了进行搜索，就必须
用某种形式把问题表示出来，其表示是否适当，将
直接影响到搜索效率。
状态空间法就是用来表示问题及其搜索过程的 一种方法。它是人工智能中最基本的形式化方法， 用“状态”和“算符”来表示问题。
状态空间法三要素
(1) 状态（state）：表示问题解法中每一步问题状 况的数据结构；
·显式表示：各节点及其具有代价的弧线由 一张 表明确给出。此表可能列出该图中的每 一节点、它的后继节点以及连接弧线的代价。
Q [q0,q1,...qn ]T
式中每个元素qi(i=0,1，…，n)为集合的量，称 为状态变量。
·算符：使问题从一种状态变化为另一种状态的手 段称为操作符或算符。操作符可为走步、过程、规 则、数学算子、运算符号或逻辑符号等。
· 问题的状态空间(state space)：是一个表示该问题 全部可能状态及其关系的图，它包含三种说明的 集合，即所有可能的问题初始状态集合S、操作符 集合F以及目标状态集合G。可把状态空间记为三 元状态(S，F，G)。

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 _。

序列，因而本问题有7个解，它们是aab，aba，baa，bbb，bcc，cbc
和ccb。
2.3 谓词逻辑表示
使用逻辑法表示知识，需将以自然语言描述的知识，通过引入谓 词、函数来加以形成描述，获得有关的逻辑公式，进而以机器内部代 码表示。在逻辑法表示下可采用归结或其它方法进行准确的推理。
2.3.1 谓词逻辑的基本内容 2.3.2 个体词、谓词与量词 2.3.3 谓词公式 2.3.4 谓词公式的解释 2.3.5 谓词逻辑表示知识
知识的含义十分广泛。一般而言知识是人们在改造客观世界的实践 中积累起来的认识和经验的总和。所涉及到的有的属多数人所熟悉的， 有的只是有关专家才掌握的专门领域知识。对于“知识”难以给出明确的 定义，只能从不同侧面加以理解。 Feigenbaum认为知识是经过削减、塑造、解释和转换的信息。 Bernstein认为知识是由特定领域的描述、关系和过程组成的。 Hayes-Roth认为知识是事实、信念和启发式规则。
⑴中的谓词描述了一个个体的性质，称为一元谓词； ⑵中的谓词表示两个个体之间的关系，称为二元谓词； ⑶中的谓词表示三个个体之间的关系，称为三元谓词。
2.3 谓词逻辑表示
2.3.2 个体词、谓词与量词
定义2.7 ⑴全称量词(Universal Quantifier)：在自然语言中“所有的”、
“一切”、“任意的”、“每一个”等表示数量的词，称为全称量词。它
气体
降温 升温
液体
降温 升温
固体
2.2 状态空间表示
2.2.1 状态
定义2.1 状态是用于描述事物变化差异的特征组合。
常常用能描述对象差异的最少特征的一组变量 组成有序的集合。可
表示成如下的矢量形式：
q0

框架表示法
知识的框架表示法1975年由M.Minsky提出，最早用作视觉 感知、自然语言对话等问题的知识表示；目前已作为一种 通用数据结构来表示知识对象(实体)。 框架理论认为，人们对现实世界中各种事物的认识都是以 一种类似于框架的结构存储在记忆中的，当面临一种新事 物时，就从记忆中找出一个合适的框架并根据实际情况对 其细节加以修改、补充，从而形成对当前事物的认识。 【例】对教室的知识：在记忆中建立关于教室的框架，指 出相应事物的名称（教室），以及事物各有关方面的属性 （如有四面墙、有课桌、有黑板，……）。通过对该框架 的查找，很容易得到教室的各有关特征。 当实际接触了教室后，经观察得到了教室的大小、门窗的 个数、桌凳的数量、颜色等细节，把它们填入到教室框架 中，就得到了教室框架的一个具体事例，称为事例框架。
侧面名11：侧面值111…侧面值11p
侧面名12：侧面值121…侧面值12p
… 槽名2：槽值2
侧面名21：侧面值211…侧面值21p
… 槽名n：槽值n
侧面名n1：侧面值n11…侧面值n1p
…
侧面名nm：侧面值nm1…侧面值nmp
3
框架表示法-例
【例】一个人可以用其职业、身高和体重等项描述，用这些 项目组成框架的槽。 当描述一个具体的人时，再用这些项目的具体值填入到相应 的槽中。 下面是描述John的框架。 框架名：<PERSON-1>
（以此类推）
8
框架网络-例
师生员工框架为： 框架名：<师生员工> 姓名： 单位（姓，名） 年龄： 单位（岁） 性别： 范围（男，女） 缺省：男
健康状况： 范围（健康,一般,差） 缺省：一般
住址： <住址框架> 教职工框架为： 框架名：<教职工>

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。

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。

《人工智能基础》知识表示作业学院专业计算机科学与技术年级姓名学号联系方式（电话）（电子邮箱）目录第一章概述 (3)1.1 知识表示概述 (3)1.2 知识概述 (3)1.3 人工智能系统所关心的知识 (3)第二章知识的分类与特性 (4)2.1 知识的分类 (4)2.1.1 事实性知识 (4)2.1.2 过程性知识 (4)2.1.3 控制性知识 (4)2.1.4 其他分类 (4)2.2 知识的特性 (5)2.2.1 相对正确性 (5)2.2.2 知识的确定与不确定性 (5)2.2.3 知识的可利用性和可发展性 (6)第三章知识表示的分类方法 (7)3.1 分类 (7)3.1.1 叙述式表示 (7)3.1.2 过程式表示 (7)3.2表示方法 (8)3.2.1 谓词逻辑表示法 (8)3.2.2 产生式表示法 (9)3.2.3 语义网络表示法 (10)3.2.4 框架表示法 (12)3.2.5 过程表示法 (14)3.2.6 Petri网表示法 (15)3.2.7 面向对象的知识表示 (15)3.2.8 问题归约表示 (18)3.2.9 状态空间表示法 (18)3.2.10 人工神经元(ANN)表示法 (18)第四章新的研究成果与发展 (19)参考文献 (20)第一章概述1.1 知识表示概述知识表示（Knowledge Representation）,即把知识用计算机可接受的符号以某种形式描述出来，诸如语法树、图表结构、树形或网状表达等等。

知识表示就是对知识的符号化过程，即把相关问题的知识加以形式化描述，表示成为便于计算机存储、管理和调用的某种数据结构模式。

1.2 知识概述知识是信息接受者通过对信息的提炼和推理而获得的正确结论，是人对自然世界、人类社会以及思维方式与运动规律的认识与掌握，是人的大脑通过思维重新组合和系统化的信息集合。

Feigenbaum认为知识是经过削减、塑造、解释和转换的信息。

简单地说，知识是经过加工的信息。