太原理工大學(xué)人工智能試題+答案

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. 人工智能　試卷A 一． 填空題（15分） 1. 人工智能系統(tǒng)是一個(gè)知識(shí)處理系統(tǒng)，而＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿則成為人工智能系統(tǒng)的三個(gè)基本問題． 2. 新一代專家系統(tǒng)有分布式專家系統(tǒng)和協(xié)同式專家系統(tǒng)等．在新一代專家系統(tǒng)中，不但采用＿＿＿＿＿＿的方法，而且采用＿＿＿＿＿的技術(shù)和基于模型的原理． 3. 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)基本上分為兩類，即遞歸網(wǎng)絡(luò)和前饋網(wǎng)絡(luò)．遞歸網(wǎng)絡(luò)的典型代表有Elmman網(wǎng)絡(luò)，＿＿＿＿網(wǎng)絡(luò)．前饋網(wǎng)絡(luò)的典型代表有多層感知機(jī)，＿＿＿＿＿等． 4. 進(jìn)化計(jì)算包括＿＿＿＿＿＿＿，進(jìn)化策略，＿＿＿＿＿＿＿，遺傳編程。 5. 簡單遺傳算法的遺傳操作主要有三種：＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿． 6. 產(chǎn)生式系統(tǒng)的控制策略隨搜索方式的不同可分為＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿． 二．問答題．（20分） 1． 廣度優(yōu)先搜索和深度優(yōu)先搜索各有什么特點(diǎn)？（８分） 2． 一般程序和專家系統(tǒng)有什么區(qū)別？（12分） 三．解答題：（45分） 1.某問題由下列公式描述： 試用消解原理證明(x)R(x)　(15分) 2.用謂詞演算公式表示下列英文句子（多用而不是省用不同謂詞和項(xiàng)，例如不要用單一的謂詞字母來表示每個(gè)句子）．(10 分) 　　　For　every set x , there is a set y ,such that the cardinality of y is greater than the cardinality of x . 3. 用語義網(wǎng)絡(luò)表示下列知識(shí)：　　　　　　　　　　　　　　（10分） (a) 樹和草都是植物． (b) 樹和草都是有根有葉的． (c) 水草是草，且長在水中． (d) 果樹是樹，且會(huì)結(jié)果． (e) 櫻桃樹是一種果樹，它結(jié)櫻桃． 4. 八數(shù)碼難題．設(shè)問題的初始狀態(tài)S和目標(biāo)狀態(tài)S如下圖所示，且估價(jià)函數(shù)為：f(n)=d(n)+w(n) ,其中，?。洌ǎ睿┍硎竟?jié)點(diǎn)n在搜索樹中的深度；w(n)表示節(jié)點(diǎn)n中“不在位”的數(shù)碼個(gè)數(shù)．請(qǐng)計(jì)算初始狀態(tài)S的估價(jià)函數(shù)值f(S).并畫出該八數(shù)碼問題的有序搜索圖，標(biāo)明各節(jié)點(diǎn)的f值，及各節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展次序，并給出求得的解路徑。（15分） 　　　　　　　　 四．論述題（15分） 運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，試討論人工智能和人類智能的關(guān)系，人工智能能否超出人類智能？ 　　　　　　　　 人工智能 試卷B 二． 填空題（15分） 7. 新一代專家系統(tǒng)有分布式專家系統(tǒng)和協(xié)同式專家系統(tǒng)等．在新一代專家系統(tǒng)中，不但采用＿＿＿＿＿＿的方法，而且采用＿＿＿＿＿的技術(shù)和基于模型的原理． 8. 搜索可以分為盲目搜索和啟發(fā)式搜索，其中盲目搜索包括＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿等． 9. 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)基本上分為兩類，即＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿．前者的典型代表有Elmman網(wǎng)絡(luò)，Hopfield網(wǎng)絡(luò)和Jordan網(wǎng)絡(luò)等．后者的典型代表有多層感知機(jī)（MLP），學(xué)習(xí)矢量量化等． 10. 進(jìn)化計(jì)算包括＿＿＿＿＿＿＿，進(jìn)化策略，＿＿＿＿＿＿＿，遺傳編程。 11. 簡單遺傳算法的遺傳操作主要有三種：＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿． 12. 產(chǎn)生式系統(tǒng)的控制策略隨搜索方式的不同可分為＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿． 三． 問答題（20分） 1. 規(guī)則演繹系統(tǒng)和產(chǎn)生式系統(tǒng)有哪幾種推理方式？各自的特點(diǎn)為何？（８分） 2. 專家系統(tǒng)應(yīng)具備的基本特征及包括哪些部分？每部分的主要功能是什么？（12分） 四． 解答題 1.某問題由下列公式描述： 試用消解原理證明(x)R(x)　(15分) 2.用謂詞演算公式表示下列英文句子（多用而不是省用不同謂詞和項(xiàng)，例如不要用單一的謂詞字母來表示每個(gè)句子）．(10 分) 　　A　computer system is intelligent if it can perform a task which , if performed by a human , requires intelligence. 5. 作為一個(gè)電影觀眾，請(qǐng)你編寫一個(gè)去電影院看電影的劇本．?。?0分） 6. 八數(shù)碼難題．設(shè)問題的初始狀態(tài)S和目標(biāo)狀態(tài)S如下圖所示，且估價(jià)函數(shù)為：f(n)=d(n)+w(n) ,其中，　ｄ（ｎ）表示節(jié)點(diǎn)n在搜索樹中的深度；w(n)表示節(jié)點(diǎn)n中“不在位”的數(shù)碼個(gè)數(shù)．請(qǐng)計(jì)算初始狀態(tài)S的估價(jià)函數(shù)值f(S).并畫出該八數(shù)碼問題的有序搜索圖，給出該搜索結(jié)束時(shí)Open表和Close表的 內(nèi)容。（15分） 四．論述題（15分） 運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，試討論人工智能和人類智能的關(guān)系，人工智能能否超出人類智能？ 　　　　　　　　　　　　 人工智能答案A 一． 填空 1. 知識(shí)表示，知識(shí)利用，知識(shí)獲取 2. 基于規(guī)則，基于框架 3. Hopfield網(wǎng)絡(luò)（Jordan網(wǎng)絡(luò)），學(xué)習(xí)矢量量化（LVQ）或者小腦模型連接控制（CMAC） 4. 遺傳算法，進(jìn)化編程 5. 選擇，交叉，變異 6. 可撤回策略，回溯策略，圖搜索策略 二． 問答 1. 廣度優(yōu)先搜索就是始終先在同一級(jí)節(jié)點(diǎn)中考查，只有當(dāng)同一級(jí)節(jié)點(diǎn)考察完之后，才考察下一級(jí)節(jié)點(diǎn)，廣度優(yōu)先搜索樹是自頂向下一層一層逐漸生成的．廣度優(yōu)先搜索策略是完備的，即如果問題的解存在．那它一定能找到，且找到的解還是最優(yōu)解．它的缺點(diǎn)是搜索效率低．算法中，擴(kuò)展子節(jié)點(diǎn)依次放入OPEN表的尾部；深度優(yōu)先搜索就是在搜索樹的每一層始終只擴(kuò)展一個(gè)子節(jié)點(diǎn)，不斷向縱深前進(jìn)，直到不能再前進(jìn)時(shí)，才從當(dāng)前節(jié)點(diǎn)返回到上一層節(jié)點(diǎn)，沿另一方向又繼續(xù)前進(jìn)．算法中，擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)依次放入OPEN表首部，由于一個(gè)有解問題可能含有無窮分支，可能找不到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，所以策略不完備． 2. 前者把問題求解的知識(shí)隱含地編入程序，而后者則把其應(yīng)用領(lǐng)域的問題求解知識(shí)單獨(dú)組成一個(gè)實(shí)體，即為知識(shí)庫．知識(shí)庫的處理是通過與知識(shí)分開的控制策略進(jìn)行的．更明確的說，一般程序把知識(shí)組織為兩級(jí)，數(shù)據(jù)級(jí)和程序級(jí)；大多數(shù)專家系統(tǒng)則將知識(shí)組織成三級(jí)：數(shù)據(jù)，知識(shí)庫和控制． 三． 解答題 1. 2.SET(x):x是一個(gè)集合。CARD(x,y):y是集合x的基數(shù).G(x,y):x大于y. 3. 植物 結(jié)果 櫻桃 果樹 是一種 樹 會(huì) 是一種 櫻桃樹 結(jié) 是 草 是 根 葉 有 有 水草 水中 是一種 生長 f=3 4. f(s)=d(n)+w(n)=0+3=3 部分有序搜索樹如下： 1 2 3 8 4 7 6 5 1 3 8 2 4 7 6 5 1 2 f=3 3 8 6 4 7 5 1 2 3 8 4 7 6 5 1 2 3 8 6 4 7 5 f=4 f=4 1 2 3 8 4 7 6 5 f=5 f=5 1 2 3 8 6 4 7 5 f=5 f=5 四． 論述題 略。 人工智能答案B 一．填空 1. 基于規(guī)則，基于框架 2.深度優(yōu)先搜索，寬度優(yōu)先搜索，等代價(jià)搜索 3.反饋網(wǎng)絡(luò)，前饋網(wǎng)絡(luò) 4.遺傳算法，進(jìn)化編程 5.選擇，交叉，變異 6.可撤回策略，回溯策略，圖搜索策略 二．問答題 1.在基于規(guī)則的系統(tǒng)中，無論是規(guī)則演繹系統(tǒng)還是規(guī)則產(chǎn)生式系統(tǒng)，均有兩種推理方式，即正向推理和逆向推理，對(duì)于從if 向then 部分推理的過程，叫做正向推理。正向推理是從事實(shí)或狀況向目標(biāo)或動(dòng)作進(jìn)行操作的。反之從then 向if 部分推理的過程，叫做逆向推理。逆向推理是從目標(biāo)或動(dòng)作向事實(shí)或動(dòng)作進(jìn)行操作的。 2.基本特征： a.啟發(fā)性 b. 透明性 c.靈活性 專家系統(tǒng)主要組成部分如下: (1) 知識(shí)庫(knowledge base) 　　知識(shí)庫用于存儲(chǔ)某領(lǐng)域?qū)＜蚁到y(tǒng)的專門知識(shí)，包括事實(shí)、可行操作與規(guī)則等。為了建立知識(shí)庫，要解決知識(shí)獲取和知識(shí)表示問題。知識(shí)獲取涉及知識(shí)工程師(konwledge engineer)如何從專家那里獲得專門知識(shí)的問題；知識(shí)表示則要解決如何用計(jì)算機(jī)能夠理解的形式表達(dá)和存儲(chǔ)知識(shí)的問題。 　　(2) 綜合數(shù)據(jù)庫(global database) 　　綜合數(shù)據(jù)庫又稱全局?jǐn)?shù)據(jù)庫或總數(shù)據(jù)庫，它用于存儲(chǔ)領(lǐng)域或問題的初始數(shù)據(jù)和推理過程中得到的中間數(shù)據(jù)(信息)，即被處理對(duì)象的一些當(dāng)前事實(shí)。 　　(3) 推理機(jī)(reasoning machine) 　　推理機(jī)用于記憶所采用的規(guī)則和控制策略的程序，使整個(gè)專家系統(tǒng)能夠以邏輯方式協(xié)調(diào)地工作。推理機(jī)能夠根據(jù)知識(shí)進(jìn)行推理和導(dǎo)出結(jié)論，而不是簡單地搜索現(xiàn)成的答案。 　　(4) 解釋器(explanator) 　　解釋器能夠向用戶解釋專家系統(tǒng)的行為，包括解釋推理結(jié)論的正確性以及系統(tǒng)輸出其它候選解的原因。 　　(5) 接口(interface) 　　接口又稱界面，它能夠使系統(tǒng)與用戶進(jìn)行對(duì)話，使用戶能夠輸入必要的數(shù)據(jù)、提出問題和了解推理過程及推理結(jié)果等。系統(tǒng)則通過接口，要求用戶回答提問，并回答用戶提出的問題，進(jìn)行必要的解釋。 三. 解答題 1. 2. C(X):X 為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；I（X）：X 是智能的；E（X，Y）：X可執(zhí)行Y。 T（X）：X是一項(xiàng)任務(wù)。N（X）：X需要智能。P（X）：X由人執(zhí)行。 3. 看電影劇本: (1.) 開場(chǎng)條件: ( a ) 我想看電影 （b）我有足夠的錢買電影票 （2.）角色： 我，售票員，放映師，門衛(wèi) （3.）道具： 電影票，椅子，放映設(shè)備（屏幕，電影機(jī)），錢 （4.）場(chǎng)景： 場(chǎng)景一：買票 (a) 我走到售票處，掏出錢給售票員。 (b)售票員接過錢，并給了我電影票。 場(chǎng)景二：進(jìn)電影院 (a)我拿著票，走進(jìn)入口處，掏出票給門衛(wèi)看。 (b)門衛(wèi)讓我進(jìn)去。 場(chǎng)景三：等待電影開始 我找到我的座位，坐下。 場(chǎng)景四：看電影 (a) 電影開演了 (b) 我被劇情深深吸引，全神貫注看電影 場(chǎng)景五： 散場(chǎng) (a)電影結(jié)束了 (b)我隨人流離開電影院。 （5.）結(jié)果 （a.）我看完電影，心情很好 （b）我花了錢 （c.）電影院掙了錢。 f=3 4.f(s)=d(n)+w(n)=0+3=3 部分有序搜索樹如下： 1 2 3 8 4 7 6 5 1 3 8 2 4 7 6 5 1 2 3 8 4 7 6 5 1 2 3 8 6 4 7 5 1 2 3 8 6 4 7 5 f=4 f=4 1 2 3 8 4 7 6 5 1 2 3 8 6 4 7 5 f=5 f=3 f=5 f=5 f=5 四． 論述題 關(guān)于人工智能是否會(huì)會(huì)超越人類智能這一問題，我認(rèn)為關(guān)鍵在于學(xué)習(xí)。人類的學(xué)習(xí)能力是智能行為的一個(gè)非常重要的特征，沒有學(xué)習(xí)，就沒有人類知識(shí)的傳承與積累，也就沒有人類文明。學(xué)習(xí)是生物中樞神經(jīng)系統(tǒng)的高級(jí)整合技能之一，是人類獲取知識(shí)的重要途徑和人類智能的重要標(biāo)志；機(jī)器學(xué)習(xí)則是計(jì)算機(jī)獲取知識(shí)的重要途徑和人工智能的重要標(biāo)志，是一門研究怎樣用計(jì)算機(jī)來模擬或?qū)崿F(xiàn)人類學(xué)習(xí)活動(dòng)的學(xué)科，它是人工智能的核心，也是使計(jì)算機(jī)具有智能的根本途徑。人類學(xué)習(xí)的研究與機(jī)器學(xué)習(xí)研究兩者是一種相互影響、相互促進(jìn)的關(guān)系，但是至今人們對(duì)學(xué)習(xí)的機(jī)理還不太清楚。。這是因?yàn)殚L期以來，鑒于人的大腦結(jié)構(gòu)與功能的極度復(fù)雜性，探索和揭示大腦的奧秘僅僅是人類一個(gè)美好的夢(mèng)想，這也包括對(duì)大腦是如何進(jìn)行學(xué)習(xí)的研究。如果我們另辟蹊徑，把關(guān)于人類學(xué)習(xí)的研究重點(diǎn)從對(duì)大腦的研究轉(zhuǎn)換到“學(xué)習(xí)”這個(gè)概念上，即把“學(xué)習(xí)”作為研究對(duì)象，對(duì)其本質(zhì)從哲學(xué)的視野下從認(rèn)知的角度進(jìn)行探索，這將對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展具有一定的借鑒意義。 .