人工智能各章小结及习题解答
第一部分 绪论
习题解答：
1．什么是人工智能？发展过程中经历了哪些阶段？
解：人工智能是计算机科学的一个重要分支，也是一门正在发展中的综合性前沿学科，它是由计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、哲学、语言学等多种学科相互渗透而发展起来的，目前正处于发展阶段尚未形成完整体系。
发展过程中经历的阶段有：
第一阶段（40年代中～50年代末） 神经元网络时代
第二阶段（50年代中～60年代中） 通用方法时代 第三阶段（60年代中～80年代初） 知识工程时代 第四阶段（80年代中～90年代初） 新的神经元网络时代 第五阶段（90年代初～现在） 海量信息处理与网络时代
2．人工智能研究的基本内容是什么？
解：基本内容是：搜索技术、知识表示、规划方法、机器学习、认知科学、自然语言理解与机器翻译、专家系统与知识工程、定理证明、博弈、机器人、数据挖掘与知识发现、多Agent系统、复杂系统、足球机器人、人机交互技术等。
3．人工智能主要有哪几大研究学派？
解：（１）符号主义学派：由心理学途径产生，符号主义认为人工智能起源于数理逻辑，人 类认识（智能）的基本元素是符号，而智能行为则是符号运算的结果。
（２）连接主义学派：由生理学途径产生，连接主义又称为仿生学派，认为人工智能的基本元素是神经元，智能产生于大量神经元的并行分布式联结之中，而智能行为则是联结计算的结果。
（３）行为主义学派：由生物演化途径产生，行为主义认为人工智能起源于控制论，提出智能取决于感知和行为，取决于对外界复杂环境的适应，而不是表示和推理。
４．人工智能有哪些主要的研究领域？ 解：（１）问题求解
（２）逻辑推理与定理证明 （３）自然语言理解 （４）自动程序设计 （５）专家系统 （６）机器学习 （７）神经网络 （８）机器人学 （９）模式识别 （１０）机器视觉 （１１）智能控制 （１２）智能检索 （１３）智能调度与指挥
（１４）分布式人工智能与Ａｇｅｎｔ （１５）计算智能与进化计算
（１６）数据挖掘与知识发现 （１７）人工生命 （１８）系统与语言工具
第2部分 知识与知识表示
本章小结：
谓词表示法 首先定义谓词，指出每个谓词的确切含义，然后再用连接词把有关的谓词连接起来，形成一个谓词公式表达一个完整的意义。 产生式系统由3个基本部分组成：规则库、综合数据库、控制系统。 框架通常由指定事物各个方面的槽组成，每个槽拥有若干个侧面，而每个侧面又可拥有若干个值。 产生式表示法 知识表示 框架表示法 语义网络表示法 语义网络由节点和弧线或链线组成，节点用于表示物体、概念和状态，弧线用于表示节点间的关系。 习题解答： 1 设有如下问题：
（1）有五个相互可直达且距离已知的城市A、B、C、D、E，如图所示； （2）某人从A地出发，去其它四个城市各参观一次后回到A; （3）找一条最短的旅行路线 请用产生式规则表示旅行过程。 解：①综合数据库（x）
(x)中x可以是一个字母，也可以是一个字符串。 ②初始状态（A）
③目标状态（Ax1x2x3x4A） ④规则集：
r1: IF L(S)=5 THEN GOTO(A) r2: IF L(S)<5 THEN GOTO(B) r3: IF L(S)<5 THEN GOTO(C) r4: IF L(S)<5 THEN GOTO(D) r5: IF L(S)<5 THEN GOTO(E)
其中L(S)为走过的城市数，GOTO(x)为走向城市x
⑤路线如下图所示:
起始 7
( AB ) 7
( A CB) 5 ( AC ) 6 ( A CD) 10
( A CDB)
( A ) 10
( AD ) 9
( ACE ) 8
( ACDE ) 10 ( ACDEB ) 7
10
( AE ) ( ACDEBA)
目标
最短旅行路线为：A->C->D->E->B->A 总距离为5+6+8+10+7=36
2 神州大学和东方大学两校篮球队在东方大学进行一场比赛，结局的比分是85：89，用语义网络表示。
第3部分 推理
本章小结：
自然演绎推理 经典逻辑推理 归结演绎推理 推理 与/或形演绎推理 不确定与非单调推理
习题解答：
1 张某被盗，公安局派出五个侦察员去调查。研究案情时，侦察员A说“赵与钱中至少有一人作案”；侦察员B说“钱与孙中至少有一人作案”；侦察员C说“孙与李中至少有一人作案”；侦察员D说“赵与孙中至少有一人与此案无关”；侦察员E说“钱与李中至少有一人与此案无关”。如果这五个侦察员的话都是可信的，试用归结演绎推理求出谁是盗窃犯。
解：第一步：将5位侦察员的话表示成谓词公式，为此先定义谓词。
设谓词P(x)表示是作案者，所以根据题意：
A: P(zhao) ∨ P(qian) B: P(qian) ∨ P(sun) C: P(sun) ∨ P(li) D: ﹁P(zhao) ∨ ﹁P(sun) E: ﹁P(qian) ∨ ﹁P(li)
以上每个侦察员的话都是一个子句。
第二步：将待求解的问题表示成谓词。设y是盗窃犯，则问题的谓词公式为P(y)，将其否定并与ANSWER(y)做析取：
﹁P(y) ∨ ANSWER(y)
第三步：求前提条件及﹁P(y) ∨ ANSWER(y)的子句集，并将各子句列表如下： （1） P(zhao) ∨ P(qian) （2） P(qian) ∨ P(sun) （3） P(sun) ∨ P(li) （4） ﹁P(zhao) ∨ ﹁P(sun) （5） ﹁P(qian) ∨ ﹁P(li) （6） ﹁P(y) ∨ ANSWER(y) 第四步：应用归结原理进行推理。
（7） P(qian) ∨ ﹁P(sun) (1)与(4)归结 （8） P(zhao) ∨ ﹁P(li) (1)与(5)归结 （9） P(qian) ∨ ﹁P(zhao) (2)与(4)归结