《人工智能及其应用》练习题

1.被称为人工智能之父的是_________。                                                                                                   图灵

2. 在各种人工智能学派中，认为人工智能起源于数理逻辑的是___________。                                     符号主义；逻辑主义；心理学派；计算机学派；                                                                                                                                                                                                                          

3. 在各种人工智能学派中，___________的原理主要为神经网络及神经网络间的连接机制与学习算法。                                                                                                                                                         连接主义；仿生学派；生理学派；                                                                                                                                                                                                                                                     

4.在各种人工智能学派中，___________的原理为控制论及感知-动作型控制系统。                                 行为主义；进化主义；控制论学派；                                                                                                                                                                                                                                               

5.人是一个物理符号系统。     （√）

6. 人工智能的基本条件是计算机能够表现出智能。        （√）                                                         

7. 人工智能的基本条件是计算机是一个物理符号系统。         （√）

8.现阶段，计算机的工作主要在数值计算方面。        （×）     

【解析：计算机早期的工作主要集中在数值计算方面，现阶段已具备一定的推理能力。】             

9.机器学习就是使计算机具有学习新知识和新技术，并在实践中不断改进和完善的能力。（√）     

10. 请简述智能经济的基本内涵。                                                                                                              智能经济是在数字经济充分发展的基础上，由人工智能等智能技术推动形成和发展的新经济形态。                                                                                                                                                          解析：智能经济是以人工智能（AI）为核心驱动力，以 5G、云计算、大数据、物联网、混合现实（MR）、量子计算、区块链、边缘计算等新一代信息技术和智能技术为支撑，通过智能技术产业化和传统产业智能化，推动生产生活方式和社会治理方式智能化变革的经济形态。

11. 什么是人工智能？试从学科和能力两方面加以说明。                                                                           从学科角度：人工智能是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支。它的近期主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智能功能，并开发相关理论和技术。

        从能力角度：人工智能是智能机器所执行的通常与人类智能有关的功能，如判断、推理、证明、识别、感知、理解、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动。

12. 现在人工智能有哪些学派？它们的认知观分别是什么？                                                                            （1）符号主义(Symbolicism)，又称为逻辑主义(Logicism)、心理学派(Psychlogism)或计算机学派(Computerism)，其原理主要为物理符号系统(即符号操作系统)假设和有限合理性原理。认为人的认知基元是符号，而且认知过程即符号操作过程。认为人是一个物理符号系统，计算机也是一个物理符号系统，因此，我们就能够用计算机来模拟人的智能行为。知识是信息的一种形式是构成智能的基础。人工智能的核心问题是知识表示、知识推理和知识运用。

                联结主义(Connectionism)，又称为仿生学派(Bionicsism)或生理学派(Physiologism)，其原理主要为神经网络及神经网络间的连接机制与学习算法，认为人的思维基元是神经元，而不是符号处理过程。认为人脑不同于电脑，并提出联结主义的大脑工作模式，用于取代符号操作的电脑工作式。

                行为主义(Actionism)，又称进化主义(Evo luti oni sm)或控制论学派(Cyberneticsism)，其原理为控制论及感知—动作型控制系统。认为智能取决于感知和行动。认为智能不需要知识、不需要表示、不需要推理；人工智能以像人类智能一样逐步进化。智能行为只能在现实世界中与周围环境交互作用而表现出来。符号主义、联结主义对真实世界客观事物的描述及其智能行为工作模式是过于简化的抽象，因而是不能真实地反映客观存在的。

1. 下列说法正确的是（ B ）。

解析：可合一的前提是存在变换s，使得E1s=E2s=……；“春天”是“时间”的实例；                                                                                                                                                                                       

2. 下列关于知识的表述，错误的是（ C ）。

3. 下列知识表示方法中不属于陈述式知识表达方法的是（ B ）。

4. 下列哪些不属于谓词逻辑的基本组成部分？（C）

操作符操作符

5. 关于语义网络表示，以下继承中（B ）是不存在的。

6.假设P为真，Q为假，则下列公式中为真的是（A ）。                                                                    A.PUQ

B.P∩Q

C.P→Q

D.~P                                                                                                                                                    7. 下列等价关系不成立的是 （C ）。

A. ~（~P）等价于P

B. PUQ等价于~P→Q

C.P→Q等价于~P→~Q

D.~(PUQ)等价于~P∩~Q

8.在梵塔问题归约图中，某子问题属于本原问题，那么此子问题的解应该包含（A ）步移动。

9. 在与或图中，只要解决某个子问题就可解决其父辈问题的节点集合是指（A ）。

10.下列节点中，一定是不可解节点的是（ D ）。

11.谓词验算的基本块是（A ）。

12. 语义网络的推理过程主要有___继承_______和__匹配________。

13. 状态空间的三元状态指的是初始状态集合、_操作符集合_、_目标状态集合__。   

14. “李刚是一个人”为_____一____元关系（一/多）。                                                 

15. 按照符号主义的观点，要使计算机具有智能，首先必须使它拥有、并且能够使用知识。         （√）

16. 知识系统是指基于知识表示和知识推理所形成的智能系统。（√）

17. 给定知识后，知识表示方法唯一。（×）

18. 知识表示是指能否正确、有效地将问题求解所需要的知识表示出来。   （√）

19. 语义网络是一种用实体及其语义关系来表达知识的无向图。（×）

20. 语义网络的弧代表语义关系，表示所连两个实体之间的语义联系，且必须带有标识。（√）

21. “雪是白的”为一元关系。（√）

22. 用谓词演算公式表示下列英文句子(多用而不是省用不同谓词和项。例如不要用单一的谓词字母来表示每个句子。)

A computer system is intelligent if it can perform a task which, if performed by a  human  , requires intelligence.

         23. 问题归约表示方法的思想是什么？                                                 

         从目标(要解决的问题)出发逆向推理，建立子问题以及子问题的子问题，直至最后把初始问题归约为一个平凡的本原问题的集合.

24. (简答题, 10分)试用谓词逻辑法表示知识“所有教师都有自己的学生”。

 25. 用语义网络表示“动物能运动、会吃” 。

26. 试用语义网络表示：动物能运动、会吃。

                              鸟是一种动物，鸟有翅膀、会飞。

                              鱼是一种动物，鱼生活在水中、会游泳。

 27. 试用四元数列结构表示四圆盘梵塔问题，并画出求解该问题的与或图。

 1. (单选题, 4分)以下不属于盲目搜索特点的是（C ）。

2. (单选题, 4分)以下不属于宽度优先搜索方法特点的是（ D）。

3. (单选题, 4分)以下不属于盲目搜索方法的是（D ）。

4. (单选题, 4分)以下关于估价函数的说法错误的是（B）。

5. (单选题, 4分)以下关于合式公式的性质错误的是（C）。

 6. (单选题, 4分)以下关于合式公式的性质错误的是（B）。

7. (单选题, 4分)以下哎关于减少否定的辖域范围的做法错误的是（A ）。

8. (单选题, 4分)启发式搜索中，通常OPEN表上的节点按照它们f函数值的（C ）顺序排列。

9. (单选题, 4分)如果重排OPEN表是依据 f(x)=g(x)+h(x)进行的，则称该过程为（A）。

10. (单选题, 4分)宽度优先搜索方法能够保证在搜索树中找到一条通向目标节点的（ B ）途径。

11. (单选题, 4分)运用消解推理规则的前提是（ B ）。

12. (单选题, 4分)在基于规则的正向演绎系统中，我们把事实表示为（ C ）。

13. (单选题, 4分)以下不是产生式系统组成部分的是（A ）。

14. (填空题, 4分)在图搜索中，用于记录未扩展节点的是___Open______表。

15. (填空题, 4分)在图搜索中，用于记录已扩展节点的是___CLOSED___表。

16. (填空题, 4分)原子公式由由若干___谓词符号____和___项__组成。

17. (填空题, 4分)在消解法中，如果“任意” 在“存在”的辖域范围内，需使用___ Skolem函数_替换。

18. (填空题, 4分)在消解法中，如果“存在” 不在“任意”的辖域范围内，需使用_常量_替换。

19. (填空题, 4分)在产生式系统中，_规则___是用来表示推理过程和行为。

20. (填空题, 4分)在规则演绎系统中，其规则的__THEN__部分是用于规定动作。

21. (判断题, 2分)OPEN表用于记录还没有扩展的点。（√）

22. (判断题, 2分)CLOSED表用于记录已经扩展的点，即走过的点。（√）

23. (判断题, 2分)OPEN表中节点的不同顺序决定了不同的搜索策略。（√）

24. (判断题, 2分)在图搜索中，若OPEN表是空表，则失败退出。（√）

25. (判断题, 2分)估价函数值越小表示位于解路径上的“希望”越小。 （×）

26. (判断题, 2分)应用估价函数值重排OPEN表时，每次选择估价函数值最大的节点作为下一步考察的节点。（×）

27. (判断题, 2分)子句是由文字的析取组成的合式公式。（√）

28. (判断题, 2分)子句是由文字的合取组成的合式公式。（×）

29. (判断题, 2分)消解只能在仅含否定和析取联接词的公式（子句）间进行。（√）

30. (判断题, 2分)在规则演绎系统中，每个If 可能与某断言集中的一个或多个断言匹配。（√）

1. (多选题, 5分)需要采用不确定性推理方法的原因是（ ABCD）。

2. (填空题, 5分)概率推理方法中，知识采用产生式规则进行表示_ If   E  then  H_。

3. (填空题, 5分)概率推理方法中，不精确推理目的就是求出在证据 E 下结论 H 发生的概率__P(H|E)____。

4. (填空题, 5分)主观贝叶斯推理方法中，知识采用产生式规则进行表示 IF  E  THEN  (LS, LN)   H _。

5. (填空题, 5分)证据不确定时，后验概率P(H|S) = __ P(H|E) P(E|S) + P(H|~E) P(~E|S)___。

6. (填空题, 5分)在C-F模型中，知识是用产生式规则表示的，其一般形式为 IF   E   THEN   H  (CF(H, E))___。

7. (填空题, 5分)当组合证据是多个单一证据的合取时，E=E1  AND   E2  AND  …  AND  En，如果已知在当前观察S下，每个单一证据Ei有概率P(E1|S), P(E2|S), … ,P(En|S)，则P(E|S)=__min{ P(E1|S), P(E2|S), … ,P(En|S)}_。

8. (填空题, 5分)当组合证据是多个单一证据的析取时，E=E1  OR   E2  OR  …  OR  En，如果已知在当前观察S下，每个单一证据Ei有概率P(E1|S), P(E2|S), … ,P(En|S)，则P(E|S)=_max{ P(E1|S), P(E2|S), … ,P(En|S)} _。

9. (判断题, 2分)现实世界客观存在许多不确定性，需要在不完全和不确定的情况下运用不确定的知识进行推理。（√）

10. (判断题, 2分)经典逻辑都是二值逻辑，非经典是多值逻辑。（√）

11. (判断题, 2分)经典采用归纳逻辑推理，非经典采用演绎逻辑推理。 （×）

12. (判断题, 2分)非经典逻辑是非单调逻辑。（√）

13. (判断题, 2分)不确定性有程度区别。（√）

14. (判断题, 2分)知识的不确定性用概率表示时，在[0,1]区间取值，越接近于0越假，越接近于1越真。（√）

15. (判断题, 2分)不确定性的量度必须确定量度的取值范围。（√）

16. (判断题, 2分)事件X发生的几率等于X出现的概率与X不出现的概率之比。（√）

17. (判断题, 2分)主观贝叶斯推理方法中，若采用初始证据进行推理，则通过用户得到C(E|S)，根据EH公式可求得 P(H|S)。（×）

18. (判断题, 2分)主观贝叶斯推理方法中，若采用中间结论作为证据进行推理，则通过据EH公式可求得 P(H|S)。（√）

19. (计算题, 10分)

设有三个独立的结论H1、H2、H3及两个独立的证据E1、E2，它们的先验概率和条件概率分别为：

  P(H1)=0.4,          P(H2)=0.3,        P(H3)=0.3,    

P(E1|H1)=0.5,    P(E1|H2)=0.3,   P(E1|H3)=0.5,   

P(E2|H1)=0.7,    P(E2|H2)=0.9,   P(E2|H3)=0.1,  

试用概率方法分别求出：

（1）当只有证据E1出现时的P(H1|E1)、P(H2|E1)、P(H3|E1)值，并说明E1的出现对结论H1、H2、H3的影响；

（2）当证据E1、E2同时出现时的P(H1|E1,E2)、P(H2|E1,E2)、P(H3|E1,E2)值，并说明E1、E2同时出现对结论H1、H2、H3的影响。

20. (计算题, 10分)

设有如下推理规则  r1: IF  E1 THEN  (2,  0.0001)  H1

                            r2: IF  E1 AND  E2 THEN (100, 0.001) H1

                            r3: IF  H1  THEN  (200, 0.01) H2

已知：P(E1)=P(E2)=0.6，P(H1)=0.091，P(H2)=0.01      

用户回答:  P(E1|S1)=0.76,  P(E2|S2)=0.68

求：P(H2|S1, S2)的值。

21. (计算题, 20分)

设有如下推理规则：

      R1：IF E1 THEN  （500, 0.01） H1

      R2：IF E2 THEN  （1, 100） H1

      R3：IF E3 THEN  （1000, 1） H2

      R4：IF H1 THEN  （20, 1） H2

且已知P(H1)=0.1，P(H2)=0.1，

初始证据的概率为P(E1|S1)=0.5，P(E2|S2)=0，P(E3|S3)=0.8。

用主观贝叶斯的方法求H2的后验概率P(H2|S1,S2,S3)。

正确答案: D

正确答案: B

正确答案: C

正确答案: C

正确答案: D

正确答案: D

9. (单选题)语义网络表达知识时，有向弧AKO链、ISA链是用来表达节点知识的（ ）。

正确答案: C

10. (单选题)（ ）是普遍推广机器学习的第一人。

正确答案: C

正确答案: C

12. (单选题)在人工智能领域，以下哪项不是与机器人思维有关的。(  )

正确答案: D

正确答案: A

14. (单选题)下列搜索方法中不属于盲目搜索的是（ ）。

正确答案: D

正确答案: D

正确答案: C

正确答案: D

正确答案: C

19. (单选题)人工智能的英文全称是（ ）。

正确答案: B

20. (单选题)从已知事实出发，通过规则库求得结论的产生式系统的推理方式是（ ）。

正确答案: A

21. (单选题)下列不在人工智能系统的知识包含的4个要素中的是（ ）。

正确答案: D

正确答案: A

正确答案: D

正确答案: A

正确答案: A

正确答案: C

正确答案: D

正确答案: D

正确答案: C

正确答案: A

正确答案: A

正确答案: B

正确答案: C

正确答案: C

正确答案: B

正确答案: A

正确答案: B

答案解析：

作为备受尊敬的计算机科学家、认知科学家，麦卡锡在1955年的达特矛斯会议上提出了“人工智能”一词，并被誉为人工智能之父，并将数学逻辑应用到了人工智能的早期形成中。

正确答案: B

正确答案: B

正确答案: B

正确答案: B

正确答案: C

正确答案: B

正确答案: C

正确答案: D

正确答案: A

正确答案: B

正确答案: D

正确答案：

(1) 约翰·麦卡锡; 麦卡锡

正确答案：

(1) 知识

(2) 推理

正确答案：

(1) 继承性

正确答案：

(1) 启发式

(2) 估计节点位于解路径上的希望；估计节点位于解路径上的代价；

正确答案：

(1) 萌芽期

正确答案：

(1) 图灵；艾伦·麦席森·图灵;阿兰·麦席森·图灵;Alan Mathison Turing;Turing

正确答案：

(1) 机器学习

正确答案：

(1) 空子句

正确答案：

(1) 节点

(2) 链

正确答案：

(1) 2017

正确答案：

(1) 数理逻辑

正确答案：

(1) Artificial Intelligence

正确答案：

(1) 神经计算；模糊计算；进化计算；

(2) 神经计算；模糊计算；进化计算；

(3) 神经计算；模糊计算；进化计算；

正确答案：

(1) 连接主义

正确答案：

(1) 可解节点

(2) 不可解节点

正确答案：

(1) 人工神经网络

正确答案：

(1) 问题归约法

正确答案：

(1) 控制论

正确答案：

(1) 符号主义；连接主义；行为主义

(2) 符号主义；连接主义；行为主义

(3) 符号主义；连接主义；行为主义

正确答案：

(1) 仿生学

正确答案：

(1) 正向推理

正确答案：

(1) 行为能力

正确答案: 对

正确答案: 对

正确答案: 对

正确答案: 对

正确答案: 错

正确答案: 对

正确答案: 对

正确答案: 对

正确答案: 对

正确答案: 错

正确答案: 对

正确答案: 错

正确答案: 错

正确答案: 对

正确答案: 对

正确答案: 错

正确答案: 错

正确答案: 错

正确答案: 对

正确答案: 对

正确答案: 错

正确答案: 对

正确答案: 对

正确答案: 对

正确答案: 对

正确答案: 对

正确答案: 对

确定性推理是指在经典逻辑基础上，运用确定性知识进行精确推理，得到确定性的结果。

不确定性推理是指运用不确定性知识和证据进行推理，得到具有一定程度的不确定性但却又是合理或基本合理的结论。 

正确答案：

（1）能感知客观世界的信息；

（2）能对通过思维对获得的知识进行加工处理；

（3）能通过学习积累知识增长才干和适应环境变化；

（4）能对外界的刺激作出反应传递信息。

正确答案：

计算智能是一种智力方式的低层认知，它与人工智能的区别只是认知层次从中层下降至低层而已。中层系统含有知识（精品），低层系统则没有。

当一个系统只涉及数值（低层）数据，含有模式识别部分，不应用人工智能意义上的知识，而且能够呈现出：

（1）计算适应性；

（2）计算容错性；

（3）接近人的速度；

（4）误差率与人相近，

则该系统就是计算智能系统。

当一个智能计算系统以非数值方式加上知识（精品）值，即成为人工智能系统。

正确答案：

知识是一个抽象术语，用于尝试描述人对某种特定对象的理解。

一般性解释：知识是人们在改造客观世界实践中积累起来的认识和经验。

信息加工观点：知识是对信息进行智能性加工所形成的对客观世界规律性的认识。即：知识 = 信息 + 关联。

 103. (简答题)什么是机器学习？

机器学习是研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为，以获取新的知识或技能，重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能。

机器学习是人工智能的核心，是使计算机具有智能的根本途径，其应用遍及人工智能的各个领域。

正确答案：

（１）并行分布处理  神经网络具有高度的并行结构和并行实现能力，因而能够有较好的耐故障能力和较快的总体处理能力。

（２）非线性映射  神经网络具有固有的非线性特性，这源于其近似任意非线性映射（变换）能力。

（３）通过训练进行学习  神经网络是通过所研究系统过去的数据记录进行训练的。一个经过适当训练的神经网络具有归纳全部数据的能力。

（４）适应与集成  神经网络能够适应在线运行，并能同时进行定量和定性操作。神经网络的强适应和信息熔合能力使得网络过程可以同时输入大量不同的控制信号，解决输入信息间的互补和冗余问题，并实现信息集成和熔合处理。

（５）硬件实现  神经网络不仅能够通过软件而且可借助软件实现并行处理。近年来，一些超大规模集成电路实现硬件已经问世，而且可从市场上购到。

知识的表示方式有：状态空间表示（状态空间图）、问题规约表示（与或图）、谓词逻辑表示、语义网络表示、框架表示、产生式表示等。

正确答案：

计算智能涉及神经网络、模糊逻辑、进化计算和人工生命等领域，它的研究和发展正是反映了当代科学技术多学科交叉与集成的重要发展趋势，计算智能取决于制造者提供的数值数据，不依赖于知识。

我的答案：

神经元由一个细胞体和突两部分组成。突分两类，轴突和树突。 树突和轴突共同作用实现神经元之间的信息传递。

前馈网络的信号由输入层到输出层单向传输，每层的神经元仅与前一层的神经元相连，仅接受前一层传输来的信息。

正确答案：

略

(1) 27号房间中的所有箱子都比28号房间中的小；

(2)箱子B在27号房间中且B不比A小；

请用给定谓词表示已知条件和结论，并用消解反演证明A在27号房间中。

给定谓词：I(x,y)：x在y号房中；S(x,y)：x 比y小。

(1) 我是一个人；

(2)我有一台计算机；

(3)我的计算机是PC/PIV1.8G；

(4) PC机是计算机；

(5) PC/PIV1.8G是PC机；

(6) PC/PIV1.8G包括硬盘、显示器、CPU、内存。

(1)三人中至少派遣一人；

(2)如果赵去而钱不去，则一定派孙去；

(3)如果钱去，则一定派孙去；

求证: 一定会派孙出国。

设用P(x)表示派x出国，zhao、 qian、 sun 分别表示三人，将已知条件与目标用谓词公式正确的表示出来，并用消解反演进行证明。

（1）小李只喜欢较容易的课程；

（2）工程类课程是较难的；

（3）PR系的所有课程都是较容易的；

（4）PR150是PR系的一门课程；

请应用归结演绎推理回答：小李喜欢什么课程？