第2章 知识表示方法部分参考答案
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： /
(?x )(P(x)→L(x, 梅花)∨L(x, 菊花)∨L(x, 梅花)∧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：
(?x )(?y) (A(y)→B(x)∧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：
(?x) (NC(x)→F(x)∧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：
? (?x) (S(x)→L(x, pragramming)∧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：
(?x) (P(x)∧L(x,pragramming)→L(x, computer))
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。 {
A
CB A B C ）
— 解：(1) 先定义描述
图 机器人摞积木问题
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。 HOLDING(x)：机械手抓住x。
HANDEMPTY：机械手是空的。
其中，x和y的个体域都是{A, B, C}。
问题的初始状态是：
ONTABLE(A) ONTABLE(B) ·
ON(C, A) CLEAR(B) CLEAR(C) HANDEMPTY
问题的目标状态是： ONTABLE(C) ON(B, C) ON(A, B)
CLEAR(A) HANDEMPTY ~
(2) 再定义描述操作的谓词
状态的谓词
在本问题中，机械手的操作需要定义以下4个谓词： Pickup(x)：从桌面上拣起一块积木x。 Putdown(x)：将手中的积木放到桌面上。 Stack(x, y)：在积木x上面再摞上一块积木y。 Upstack(x, y)：从积木x上面拣起一块积木y。
其中，每一个操作都可分为条件和动作两部分，具体描述如下：
Pickup(x)
条件：ONTABLE(x)，HANDEMPTY，CLEAR(x) 动作：删除表：ONTABLE(x)，HANDEMPTY |
添加表：HANDEMPTY(x) Putdown(x)
条件：HANDEMPTY(x)
动作：删除表：HANDEMPTY(x)
添加表：ONTABLE(x)，CLEAR(x) ，HANDEMPTY Stack(x, y)
条件：HANDEMPTY(x)，CLEAR(y)
动作：删除表：HANDEMPTY(x)，CLEAR(y)
添加表：HANDEMPTY，ON(x, y) ，CLEAR(x) Upstack(x, y) (
条件：HANDEMPTY，CLEAR(y) ，ON(y,x) 动作：删除表：HANDEMPTY，ON(y, x) 添加表：HOLDING(y)，CLEAR(x) (3) 问题求解过程
利用上述谓词和操作，其求解过程为：
ONTABLE(A) ONTABLE(A)
ONTABLE(B) Upstack(A,C) ： Putdown(C)
ON(C, A) ONTABLE(B) #
CLEAR(B) HOLDING(C)
CLEAR(C) CLEAR(A)
HANDEMPTY CLEAR(B)
CLEAR(C)
ONTABLE(A) ONTABLE(C) HOLDING(B) CLEAR(A) CLEAR(B) CLEAR(C) ONTABLE(A) ONTABLE(C) ON(B,C) CLEAR(A) CLEAR(B) % HANDEMPTYONTABLE(A) ONTABLE(B) ONTABLE(C) CLEAR(A) ） CLEAR(B) CLEAR(C) HANDEMPTY Pickup(B) 、 ONTABLE(C) Pickup(A) ON(B,C) Stack(B,A) CLEAR(A) CLEAR(B) HOLDING(A) ONTABLE(C) ON(B,C) ( ON(A,B) CLEAR(A) HANDEMPT
用谓词表示法求解农夫、狼、山羊、白菜问题。农夫、狼、山羊、白菜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。
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 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
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AL(农夫) AL(狼) AL(农夫) AL(白菜) AL(船) ： AL(白菜) AL(船) L-R(狼) ?AL(农夫) R-L(羊) R-L AL(狼) ?AL(农夫) AL(狼) ?AL(船) AL(羊) ?AL(船) AL(白菜) ?AL(狼) AL(白菜) ） ?AL(羊) ?AL(羊) ?AL(羊)AL(农夫) AL(农夫) AL(羊) ?AL(农夫) : L-R(羊) AL(船) L-R(白菜) AL(船) ?AL(农夫) ?AL(船) AL(羊) AL(羊) ?AL(船) ?AL(羊) AL(白菜) ?AL(白菜) ?AL(白菜) ?AL(白菜) ?AL(狼) （ ?AL(狼) ?AL(狼) 用谓词表示法求解修道士和野人问题。在河的北岸有三个修道士、三个野人和一条船，
人工智能导论课参考答案第2章
