习题一
1. 什么是人类智能？它有哪些特征或特点？
定义：人类所具有的智力和行为能力。
特点：主要体现为感知能力、记忆与思维能力、归纳与演绎能力、学习能力以及行为能力。 2. 人工智能是何时、何地、怎样诞生的？
解：人工智能于1956年夏季在美国Dartmouth大学诞生。此时此地举办的关于用机器模拟人类智能问题的研讨会，第一次使用“人工智能”这一术语，标志着人工智能学科的诞生。 3. 什么是人工智能？它的研究目标是什么？
定义：用机器模拟人类智能。
研究目标：用计算机模仿人脑思维活动，解决复杂问题；从实用的观点来看，以知识为对象，研究知识的获取、知识的表示方法和知识的使用。
4. 人工智能的发展经历了哪几个阶段？
解：第一阶段：孕育期（1956年以前）；第二阶段：人工智能基础技术的研究和形成（1956~1970年）；第三阶段：发展和实用化阶段（1971~1980年）；第四阶段：知识工程和专家系统（1980年至今）。 5. 人工智能研究的基本内容有哪些？
解：知识的获取、表示和使用。 6. 人工智能有哪些主要研究领域？
解：问题求解、专家系统、机器学习、模式识别、自动定论证明、自动程序设计、自然语言理解、机器人学、人工神经网络和智能检索等。
7. 人工智能有哪几个主要学派？各自的特点是什么？
主要学派：符号主义和联结主义。
特点：符号主义认为人类智能的基本单元是符号，认识过程就是符号表示下的符号计算，从而思维就是符号计算；联结主义认为人类智能的基本单元是神经元，认识过程是由神经元构成的网络的信息传递，这种传递是并行分布进行的。 8. 人工智能的近期发展趋势有哪些？
解：专家系统、机器人学、人工神经网络和智能检索。 9. 什么是以符号处理为核心的方法？它有什么特征？
解：通过符号处理来模拟人类求解问题的心理过程。 特征：基于数学逻辑对知识进行表示和推理。
10. 什么是以网络连接为主的连接机制方法？它有什么特征？
解：用硬件模拟人类神经网络，实现人类智能在机器上的模拟。 特征：研究神经网络。
习题二
1. 什么是知识？它有哪些特性？有哪几种分类方法？
定义：人们对自然现象的认识和从中总结出来的规律、经验。 特性：相对正确性、不确定性、可表示性和可利用性。
分类方法：（1）按知识的作用范围分为：常识性知识和领域性知识；（2）按知识的作用及表示分为：事实性知识、规则性知识、控制性知识和元知识；（3）按知识的确定性分为：确定知识和不确定知识；（4）按人类思维及认识方法分为：逻辑性知识和形象性知识。
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？
定义：研究用机器表示知识的可行性、有效性的一般方法，是一种数据结构与控制结构的统一体，考虑知识的存储与使用。 区别：陈述性知识表示法主要用来描述事实性知识，将知识表示与应用分开处理，是一种表态的描述方法；过程性知识表示法主要用来描述规则性知识和控制结构知识，将知识的表示与应用相结合，是一种动态的描述方法。 3. 在选择知识的表示方法时，应该考虑哪些主要因素？
解：可行性、有效性、易理解性、模块性和灵活性。
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？
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解：可以表示事物的状态、属性、概念等事实性的知识，也可以表示事物间具有确定关系的规则性知识。
特点：（1）自然性，表示问题易于理解和接受；（2）适用于精确性知识的表示，不适用不确定性知识的表示；（3）易实现性；（4）会产生组合爆炸，效率低。
5. 请写出用一阶谓词逻辑表示法表示知识的步骤。
步骤：（1）定义谓词及个体，确定每个谓词及个体的确切含义；（2）根据所要表达的事物或概念，为每个谓词中的变元赋予特定的值；（3）根据所要表达的知识的语义用适当的联接符号将各个谓词联接起来，形成谓词公式。 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。 解：定义谓词如下：
Like(x,y)：x喜欢y。 Club(x)：x是梅花。 Human(x)：x是人。 Mum(x)：x是菊花。
“有的人喜欢梅花”可表达为：(?x)(Human(x)?Like(x,Club(x))) “有的人喜欢菊花”可表达为：(?x)(Human(x)?Like(x,Mum(x)))
“有的人既喜欢梅花又喜欢菊花”可表达为：(?x)(Human(x)?Like(x,Club(x))? Like(x,Mum(x))) （2） 他每天下午都去玩足球。 解：定义谓词如下：
PlayFootball(x)：x玩足球。 Day(x)：x是某一天。 则语句可表达为：(?x)(D(x)?PlayFootball(Ta)) （3） 太原市的夏天既干燥又炎热。 解：定义谓词如下：
Summer(x)：x的夏天。 Dry(x)：x是干燥的。 Hot(x)：x是炎热的。 则语句可表达为：Dry(Summer(Taiyuan))?Hot(Summer(Taiyuan)) （4） 所有人都有饭吃。 解：定义谓词如下：
Human(x)：x是人。 Eat(x)：x有饭吃。 则语句可表达为：(?x)(Human(x)?Eat(x)) （5） 喜欢玩篮球的人必喜欢玩排球。 解：定义谓词如下：
Like(x,y)：x喜欢y。 Human(x)：x是人。
则语句可表达为：(?x)((Human(x)?Like(x,basketball))?Like(x,volleyball)) （6） 要想出国留学，必须通过外语考试。 解：定义谓词如下：
Abroad(x)：x出国留学。 Pass(x)：x通过外语考试。
则语句可表达为：Abroad(x)?Pass(x)
10. 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？
解：基本形式：P?Q 或者 IF P THEN Q 其中，P是产生式的前提，用于指出该产生式是否可用的条件；Q是一组结论或操作，用于指出前提P所指示的条件被满足时应该得出的结论或应该执行的操作。
产生式与谓词逻辑中蕴含式的区别：（1）蕴含式只能表示精确性知识，而产生式可以表示精确性知识，也可以表示不精确性知识。（2）产生式前提条件的匹配可以是精确匹配，也可以是不精确匹配，而蕴含式前提条件的匹配问题要求精确匹配。 11. 何谓产生式系统？它由哪几部分组成？
解：一组产生式一起相互配合，协同作用，一个产生式生成的结论可以供另一个产生式作为已知事实使用，以解决问题，这样的系统称为产生式系统。
组成：规则库、综合数据库和推理机。 12. 试述产生式系统求解问题的一般步骤。
解：（1）事实库初始化；（2）若存在未用规则前提能与事实库相匹配则转（3），否则转（5）；（3）使用规则，更新事实库，
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标记所用规则；（4）事实库是否包含解，若是，则终止求解过程，否则转（2）；（5）要求更多的关于问题的信息，若不能提供所要信息，则求解失败，否则更新事实库并转（2）。
13. 产生式系统中，推理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？
解：推理方式有正向，反向和双向推理三种。在产生式推理过程中，如果发生策略冲突，常见的解决策略有专一性排序、规则排序、规模排序和就近排序。
16. 何谓语义网络？语义网络表示法的特点是什么？
定义：通过概念及其语义关系来表示知识的一种带有标注的有向图。 特点：结构性、自然性、联想性和非严格性。
17. 语义网络表示法与产生式表示法、谓词逻辑表示法之间的关系如何？
解：产生式表示法是以一条产生式规则作为知识的单位，各条产生式规则之间没有直接的联系。语义网络将基本网元视作
一种知识的单位，各个网元之间相互联系。从谓词逻辑表示法来看，一个基本网元相当于一组一阶二元谓词。 18. 请写出用语义网络表示法表示知识的步骤。
解：（1）确定问题中的所有对象以及各对象的属性；（2）确定所论对象间的关系；（3）语义网络中，如果节点间的联系是
ISA/AKO，则下层节点对上层节点的属性具有继承性。整理同一层节点的共同属性，并抽出这些属性，加入上层节点中，以免造成属性信息的冗余。（4）将各对象作为语义网络的一个节点，而各对象间的关系作为网络中各节点间的弧，连接形成语义网络。
20. 用语义网络表示下列知识： （1）所有的鸽子都是鸟； （2）所有的鸽子都有翅膀； （3）信鸽是一种鸽子，它有翅膀。
解：本题涉及对象有信鸽、鸽子和鸟。鸽子和信鸽的属性是有翅膀。鸽子和鸟是ISA关系，信鸽和鸽子是AKO关系。根据
分析得到本题的语义网络如下：
21. 请对下列命题分别写出它的语义网络： （1）每个学生都有多本书。
解：根据题意可得本题的语义网络如下：
（2）孙老师从2月至7月给计算机应用专业讲《网络技术》课程。 解：根据题意可得本题的语义网络如下：
（3）雪地上留下一串串脚印，有的大，有的小，有的深，有的浅。 解：根据题意可得本题的语义网络如下：
（4）王丽萍是天发电脑公司的经理，她35岁，住在南内环街68号。 解：根据题意可得本题的语义网络如下：
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22. 请把下列命题用一个语义网络表示出来： （1）猪和羊都是动物；
（2）猪和羊都是偶蹄动物和哺乳动物； （3）野猪是猪，但生长在森林中； （4）山羊是羊，且头上长着角； （5）绵羊是一种羊，它能生产羊毛。
解：本题涉及对象有猪、羊、动物、野猪、山羊和绵羊。猪和羊的属性是偶蹄和哺乳。野猪的属性是生长在森林中。山羊
的属性是头上长着角。绵羊的属性是产羊毛。根据对象之间的关系得到本题的语义网络如下：
23. 在基于语义网络的推理系统中，一般有几种推理方法，简述它们的推理过程。 解：推理方法一般有两种：匹配和继承。
匹配推理过程：（1）根据提出的待求解问题，构造一个局部网络；（2）根据局部网络到知识库中寻找可匹配的语义网络；
（3）匹配成功时，与未知处相匹配的事实就是问题的解。 继承推理过程：下层节点从上层节点继承一些属性。 24. 何谓框架？框架的一般表示形式是什么？ 定义：一种描述所论对象属性的数据结构。
一个框架可以由框架名、槽、侧面和值四部分组成。一般可表示为： 框架名 ＜槽名＞ ＜侧面＞ ＜值＞ ＜侧面＞ ＜值＞ ＜槽名＞ ＜侧面＞ ＜值＞ ＜侧面＞ ＜值＞ ?
25. 框架表示法有何特点？请叙述用框架表示法表示知识的步骤。 解：特点：结构性、继承性和自然性。
框架表示知识的步骤：（1）分析等表达知识中的对象及其属性，对框架中的槽进行合理设置。（2）对各对象间的各种联系
进行考察。使用一些常用的或根据具体需要定义一些表达联系的槽名，来描述上下层框架间的联系。（3）对各层对象的“槽”及“侧面”进行合理的组织安排，避免信息描述的重复。 26. 试构造一个描述你的办公室或卧室的框架系统。
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