2010-2011学年第2学期考试试题 （ B ）卷
课程名称 《人工智能》 任课教师签名
出题教师签名 审题教师签名
三．计算题（第1小题10分，其余每小题15分共55分）
1. 用语义网络法表示如下知识：如果学校组织大学生机器人竞赛活动，那么李强就参加比赛。
2. 用谓词表示法求解农夫、狼、山羊、白菜问题。农夫、狼、山羊、白菜
考试方式 （ 闭 ）卷 适用专业 智能1,2
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
考试时间 （ 120 ）分钟
条船，过河时，除农夫外船上至多能载狼、山羊、白菜中的一种。狼要题号 得分 一 二 三 四 五 六 七 总分 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。
3．用谓词逻辑的归结原理求证：张是快乐的。假设：任何通过计算机考试
并获奖的人都是快乐的，任何肯学习或幸运的人都可以通过所有考试，
评卷人 一．填空（每小题5分共25分）
1. 用谓词逻辑表示知识“所有的整数不是偶数就是奇数”,( 定义谓词：I(x)：x是整数，E(x)：x是偶数， O(x)：x是奇数) ； 2．用产生式表示知识“雪是白的” ； 3.用语义网络表示知识“鸵鸟是一种鸟” ； 4. 把下列谓词公式化成子句集：(?x) (?y) (?z)(P(x, y)→Q(x, y)∨R(x, z)) ； 5. 判断下列子句集中哪些是不可满足的：{?P∨Q, ?Q, P, ?P} ；
二．名词解释（每小题5分共10分） 问题归约法 机器学习
张不肯学习但他是幸运的，任何幸运的人都能获奖。 求证：张是快乐的。
4.自立估价函数，用A或A* 算法给出下图的启发信息优先搜索树。
3 目标棋局： 初始棋局： 8 1 1 2 3 8 4 7 6 5
1 4 7 6 5 四．简述专家系统的基本结构（每小题10分，共10 分）
word.
答案：
一、填空题（1-5题每题3分，共15分） 1. (?x)(I(x) → E(x)∨O(x))
2. (snow, color, white) 或（雪，颜色，白） 3.
即变换所得到的子问题的“或”与原问题P等价。
2.学习是人类获取知识的重要途径和自然智能的重要标志，机器学习则是机器获取知识的重要途径和人工智能的重要标志。
学习是一个有特定目的知识获取和能力增长过程，其内在行为是获得知识、积累经验、发现规律等，其外部表现是改进性能、适应环境、实现自我完善等。 机器学习就是让机器（计算机）来模拟和实现人类的学习功能。 三.计算题
1. 用语义网络表示如下知识：“如果学校组织大学生机器人竞赛活动，那么李强就参加比赛”
该蕴含关系的语义网络如下图。其中，在前提条件中，机器人竞赛的组织者是学校，参赛对象是学生操纵的机器人，而机器人只不过是一种智能机器。
4. S={?P(x, y)∨Q(x, y)∨R(x, f(x,y))} 5. 不可满足，其归结过程为
二． 1．基本思想
2．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
当一问题较复杂时，可通过分解或变换，将其转化为一系列较简单的子问题，然后通过对这些子问题的求解来实现对原问题的求解。 分解
如果一个问题P可以归约为一组子问题P1,P2,…,Pn，并且只有当所有子问题Pi都有解时原问题P才有解，任何一个子问题Pi无解都会导致原问题P无解，则称此种归约为问题的分解。
即分解所得到的子问题的“与”与原问题P等价。 等价变换
如果一个问题P可以归约为一组子问题P1,P2,…,Pn，并且子问题Pi中只要有一个有解则原问题P就有解，只有当所有子问题Pi都无解时原问题P才无解，称此种归约为问题的等价变换，简称变换。
word.
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) (3) 问题求解过程
3.
假设：任何通过计算机考试并获奖的人都是快乐的，任何肯学习或幸运的人都可以通过所有考试，张不肯学习但他是幸运的，任何幸运的人都能获奖。 求证：张是快乐的。
解：先定义谓词：Pass(x, y) x可以通过y考试, Win(x, prize) x能获得奖励, Study(x) x肯学习, Happy(x) x是快乐的, Lucky(x) x是幸运的
再将问题用谓词表示如下：
“任何通过计算机考试并奖的人都是快乐的”; (?x)(Pass(x, computer)∧Win(x, prize)→Happy(x)); “任何肯学习或幸运的人都可以通过所有考试”; (?x) (? y) (Study(x)∨Lucky(x)→Pass(x, y)); “张不肯学习但他是幸运的”; ﹁Study(zhang)∧Lucky(zhang); “任何幸运的人都能获奖”; (?x) (Lucky(x)→Win(x, prize)); 结论“张是快乐的”的否定; ﹁Happy(zhang)
将上述谓词公式转化为子句集如下：
(1) ﹁Pass(x, computer)∨﹁Win(x, prize)∨Happy(x); (2) ﹁Study(y)∨Pass(y, z); (3) ﹁Lucky(u)∨Pass(u, v); (4) ﹁Study(zhang); (5) Lucky(zhang); (6) ﹁Lucky(w)∨Win(w, prize); (7) ﹁ Happy(zhang) (结论的否定)
word.
《人工智能》试卷B及答案
