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 <