AL(白菜) AL(AL(农夫) AL(羊) 农夫) ?AL(农夫) L-R(羊) AL(船) R-L 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) ?AL(狼) 2.12 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,修道士们想用这条船将所有的人都运过河去,但要受到以下条件限制:
(1) 修道士和野人都会划船,但船一次只能装运两个人。
(2) 在任何岸边,野人数不能超过修道士,否则修道士会被野人吃掉。
假定野人愿意服从任何一种过河安排,请规划出一种确保修道士安全的过河方案。要求写出所用谓词的定义、功能及变量的个体域。
解:(1)定义谓词
先定义修道士和野人人数关系的谓词: G(x,y,S): 在状态S下x大于y
GE(x,y,S):在状态S下x大于或等于y
其中,x,y分别代表修道士人数和野人数,他们的个体域均为{0,1,2,3}。
再定义船所在岸的谓词和修道士不在该岸上的谓词: Boat(z,S):状态S下船在z岸
EZ(x,S): 状态S下x等于0,即修道士不在该岸上 其中,z的个体域是{L,R},L表示左岸,R表示右岸。 再定义安全性谓词:
Safety(z,x,y,S)≡(G(x,0,S)∧GE(x,y,S))∨(EZ(x,S))
其中,z,x,y的含义同上。该谓词的含义是:状态S下,在z岸,保证修道士安全,当且仅当修道士不在该岸上,或者修道士在该岸上,但人数超过野人数。该谓词同时也描述了相应的状态。
再定义描述过河方案的谓词:
L-R(x, x1, y, y1,S):x1个修道士和y1个野人渡船从河的左岸到河的右岸
条件:Safety(L,x-x1,y-y1,S’)∧Safety(R,3-x+x1,3-y+y1,S’)∧Boat(L,S) 动作:Safety(L,x-x1,y-y1,S’)∧Safety(R,3-x+x1,3-y+y1,S’)∧Boat(R,S’) R-L (x, x1, y, y1,S):x2个修道士和y2个野人渡船从河的左岸到河的右岸
条件:Safety(R,3-x-x2,3-y-y2,S’)∧Safety(L,x+x2,y+y2,S’)∧Boat(R,S) 动作:Safety(R,3-x-x2,3-y-y2,S’)∧Safety(L,x+x2,y+y2,S’)∧Boat(L,S’)
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(2) 过河方案
Safety(L,3,3,S0)∧Safety(R,0,0,S0)∧Boat(L,S0)
L-R(3, 1, 3, 1,S0) L-R(3, 0, 3, 2,S0)
Safety(L,2,2,S1)∧Safety(R,1,1,S1)∧Boat(R,S1)
Safety(L,3,1,S1’)∧Safety(R,0,2,S1’)∧Boat(R,S1’)
R-L (2, 1, 2, 0,S1) R-L (3,0, 1, 1,S1’)
Safety(L,3,2,S2)∧Safety(R,0,1,S2)∧Boat(L,S2) L-R(3, 0, 2, 2,S2)
Safety(L,3,0,S3)∧Safety(R,0,3,S3)∧Boat(R,S3)
R-L (3, 0, 0, 1,S3)
Safety(L,3,1,S4)∧Safety(R,0,2,S1)∧Boat(L,S4)
L-R(3, 2, 1, 0,S4)
Safety(L,1,1,S5)∧Safety(R,2,2,S5)∧Boat(R,S5)
R-L (1, 1, 1, 1,S5)
Safety(L,2,2,S6)∧Safety(R,1,1,S6)∧Boat(L,S6)
L-R(2, 2, 2, 0,S6)
Safety(L,0,2,S7)∧Safety(R,3,1,S7)∧Boat(R,S7)
R-L (0, 0, 2, 1,S7)
Safety(L,0,3,S8)∧Safety(R,3,0,S8)∧Boat(L,S8)
L-R(0, 0, 3, 2,S8)
Safety(L,0,1,S9)∧Safety(R,3,2,S9)∧Boat(R,S9)
R-L (0, 1, 1, 0,S9)
Safety(L,1,1,S10)∧Safety(R,2,2,S10)∧Boat(L,S10)
L-R(1, 1, 1, 1,S10)
Safety(L,0,0,S11)∧Safety(R,3,3,S11)∧Boat(R,S11)
2.13 什么是产生式?它的基本形式是什么?代表什么含义?
解:“产生式”由美国数学家波斯特(E.POST)在1934年首先提出,它根据串代替规则提出了一种称为波斯特机的计算模型,模型中的每条规则称为产生式。
产生式的基本形式P→Q 或者 IF P THEN Q。P是产生式的前提,也称为前件,它给出了该产生式可否使用的先决条件,由事实的逻辑组合来构成;Q是一组结论或操作,也称为产生式的后件,它指出当前题P满足时,应该推出的结论或应该执行的动作。产生式的含义如果前提P满足,则可推出结论Q或执行Q所规定的操作。
2.14 产生式表示的特征是什么? 解:优点:自然性、模块性、有效性
缺点:效率低性、不方便表示结构性知识的有向图
2.15 何谓语义网络?它有哪些基本的语义关系?
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解:语义网络:用实体以及语义关系来表达知识的有向图 基本的语义关系:
① 实例关系(ISA):(是一个)(一个事物是另一个事物的具体例子) ② 分类关系(AKO):(是一种)子类与超类 ③ 成员关系 (A-member-of): 是一名
④ 属性关系:Have 有、Can 能、Age 年龄 ⑤ 包含关系 part-of-部分 (不具备属性) ⑥ 位置关系:Before,after
⑦ located-on located-under located-outside located-at located-inside ⑧ 相近关系 similar-to 相似 near-to 接近
2.16 请对下列命题分别写出它们的语义网络: (1) 每个学生都有一台计算机。 AKO AKO 学生 职业 人 AKO 计算机 设备 owner owns 占有权 AKO 情况 占有资格 AKO
(2) 高老师从3月到7月给计算机系学生讲《计算机网络》课。 解: 7月 8月
End Start
ISA 老师 高老师 Action 讲课 Subject 讲课事件 Object Caurse 计算机网络 计算机系学生 (3) 学习班的学员有男、有女、有研究生、有本科生。 解:
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男 女 研究生 本科生
Have Have
Have
学员
(4) 创新公司在科海大街56号,刘洋是该公司的经理,他32岁、硕士学位。 32 Age Address Work-for Isa 经理 刘洋 创新公司 56 Have 硕士学位 (5) 红队与蓝队进行足球比赛,最后以3:2的比分结束。 解: 比赛
AKO Participants1 Outcome 3:2 足球赛 红队 Participants 2
蓝队
2.17 请把下列命题用一个语义网络表示出来: (1) 树和草都是植物; 解:
植物
AKO AKO
树 草
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