下图所示，图中的数字即是旅行费。（1）画出该问题的代价树；（2）对代价树进行深度优先搜索得到的路线是什么？该路线的代价是多少？（8分）
解：代价树如下：（4分）
进行深度优先搜索得到的路线是A→B→D→E。（2分） 该路线的代价是17。 （2分）
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： 号学： 名姓： 级班
江苏技术师范学院 — 学年第 学期 《人工智能与专家系统》试卷（4）参考答案与评分标准
问答题（每题5分，共50分）
1．证据传递的不确定性指什么？（5分）
答：在推理过程中常常有这种情况：一条规则的结论又是另一条规则的前提。这样，不确定的初始证据就会沿着这条推理链向下传递，其不确定性在传递的过程中会伴随着规则的不确定性不断地放大或缩小。（5分）
2．请写出“学生框架”的描述。（5分） 答：
框架名：＜学生＞
姓名：单位（姓和名） 年龄：单位（岁） 性别：范围（男，女） 缺省（男）
健康状况：范围（健康，一般，差） 缺省（一般）
所在系别：单位（系）
专业：范围（系中所包含的专业列表） 入学时间：单位（年，月） 毕业时间：单位（年，月） 成绩：范围（优，良，中，差） 缺省（良）
是否学生干部：范围（是，否）
缺省（否）
3．什么是知识表示？在选择知识表示方法时，应该考虑哪几个因素？（5分） 答：知识表示是研究用机器表示知识的可行性、有效性的般方法，是一种数据结构与控制结构的统一体，既考虑知识的存储又考虑知识的使用。知识表示实际上就是对人类知识的一种描述，以把人类知识表示成计算机能够处理的数据结构。对知识进行表示的过程就是把知识编码成某种数据结构的过程。（3分）
在选择知识表示方法时，应该考虑以下几个因素：能否充分表示相关的领域知识；是否有利于对知识的利用；是否便于知识的组织、维护和管理；是否便于理解
和实现。（2分）
4．支持集归结策略对参加归结的子句有什么限制？（5分）
答：支持集策略要求在每次归结时，亲本子句中至少应有一个是由目标的否定所得到的子句或者它们的后代。（5分）
5．请用一阶谓词逻辑法表示“喜欢跳舞的人必喜欢唱歌。” （5分）
答：Like(x,y)表示x喜欢y；（1分）
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(?x)(Like(x,跳舞)?Like(x,唱歌))（4分）
6．产生式系统中，推理机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？（5分）
答：产生式系统推理机的推理方式有正向推理、反向推理和双向推理三种。在产生式推理过程中，如果发生规则冲突，要利用冲突解决策略进行启用规则的选择，专一性排序、规则排序、规模排序和就近排序是比较常见的冲突解决策略。
7．人工智能的研究目标是什么？它有哪几个主要学派？（5分）
答：人工智能的研究目标是构造可实现人类智能的智能计算机或智能系统。（2分）
人工智能的主要学派有：符号主义、联结主义、行为主义。（3分）
8．框架表示法的结构性、继承性各是指什么？（5分）
答：结构性：框架表示法最突出的特点是它善于表达结构性的知识，能够把知识的内部结构关系及知识间的联系表示出来，是一种结构化的知识表示方法。
继承性：在框架网络中，下层框架可以继承上层框架的槽值，也可以进行补充和修改。这样不仅减少了知识的冗余，而且较好地保证了知识的一致性。
9．画出专家系统的结构简图。（5分） 答：专家系统的基本结构：
10. 专家系统是人工智能中最激动人心的领域之一，取得了丰硕的成果。你认为主要原因是什么？（5分）
答：主要原因有两个：首先，专家系统都是一些家用程序，可以用来完成某一方面的任务；其次，专家系统的目标是可以达到的，因而激发了人们开发专家系统的热情。（5分）
证明与推理（每题8分 ，共16分）
1. 设已知：
(1)能阅读的人是识字的。 (2)海豚不识字。
(3)有些海豚是很聪明的。
用归结策略证明：有些很聪明的人并不识字。 证明：首先定义谓词和常量：（2分）
Read(x)表示x是能阅读的；Know(y)表示y是识字的；Wise(z)表示z是很聪明的；r表示人类，h表示海豚。
然后将已知事实和目标的否定用谓词公式表示出来，并将它们化成子句集：（2
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分）
(1) ～Read(r)∨Know(r) (2) ～Know(h) (3) Wise(a)
(4) ～Wise(r)∨Know(r) 最后对以上子句集进行归结。（4分）
(5) Know(a) (3)与(4)归结，σ＝｛a/r｝ (6) NIL (2)与(5)归结，σ＝｛a/h｝ 从而命题得证。
2.已知范真的老师是张先生，范真与李伟是同班同学。如果X与Y是同班同学，则X的老师也是Y的老师。请问李伟的老师是谁？
解：Teacher(x,y)：x是y的老师；Classmate(x,y)：x和y是同班同学。（2分）
然后将已知条件和问题用谓词公式表示出来，并将问题公式的否定与谓词ANSWER做析取，得到子句集：（3分）
(1)～Classmate(x,y)∨～Teacher(z,x)∨Teacher(z,y) (2) Classmate(fan,li) (3) Teacher(zhang,fan)
(4)～Teacher(u,li)∨ANSWER(u) 应用归结原理进行归结: （3分）
(5)～Classmate(fan,y)∨Teacher(zhang,y)
(1)与(3)归结,σ＝｛zhang/z,fan/x｝ (6)～Classmate(fan,li)∨ANSWER(zhang)
(4)与(5)归结,σ＝｛zhang/u,li/y｝ (7) ANSWER(zhang) (2)与(6)归结
得到了归结式ANSWER(zhang)，答案即在其中，所以u=zhang，即李伟的老师是张先生。
计算题（本大题共1题，共8分）
1．有以下三条规则：
IF E1 THEN H1 CF(H1,E1)=0.8 IF E2 THEN H1 CF(H1,E2)=0.5
IF H1∧E3 THEN H2 CF(H2,H1∧E3)=0.8
设初始证据E1, E2, E3的可信度均为1，即CF(E1)=CF(E2)=CF(E3)=1，而对H1几乎一无所知。求CF(H1)和CF(H2)（8分）
解：①对知识R1,R2，分别计算CF(Hl)。
CF1(H1)=CF(H1, E1)×max{0,CF(E1)}=0.8×1=0.8 （2分） CF2(H1)=CF(H1, E2)×max{0,CF(E2)}=0.5×1=0.5 （2分） ②利用合成算法计算H1的综合可信度。
CF1,2(H1)= CF1(H1)+ CF2 (H1)－CF1(H1)×CF2(H1)＝0.8+0.5－0.8×0.5＝0.9 （2分）
③计算H2的可信度CF(H2)：（2分）
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CF(H2)＝CF(H2 , H1∧E3)×max{0,CF(H1∧E3)} ＝CF(H2 , H1∧E3)×max{0,min{CF(H1),CF(E3)}} ＝0.8×max{0,0.9}＝0.8×0.9＝0.72
应用题（第1、2题各8分，第3题10分，共26分）
1．求如下图所示的交通图中最小费用路线，设出发地是A城，目的地是E城，边上的数字代表交通费。（1）画出本问题的代价树；（2）对代价树进行广度优先搜索得到的路线是什么？该路线的代价是多少？（8分）
解：代价树如下：（4分）
广度优先搜索得到的路线：A→C→D→E （2分） 代价为8 （2分）
2．画出植物分类库BOTANI对应的依赖图 ／＊BOTANI＊／
Rl．IF 开花 AND 结籽 THEN 显花植物
R2．IF 显花植物 AND 一片叶子 THEN 单子叶 R3．IF 显花植物 AND 种子裸露 THEN 松
R4．IF 显花植物 AND 两片叶子 THEN 双子叶 R5．IF 单子叶 AND 有根茎 THEN 铃兰 R6．IF 双子叶 THEN 银莲花
R7．IF 单子叶 AND 无根茎 THEN 丁香 R8．IF 有叶子 AND 开花 THEN 隐花植物 R9．IF 隐花植物 AND 无根 THEN 苔藓 R10．IF 隐花植物 AND 有根 THEN 蕨类 R11．IF 无叶子 AND 植物 THEN 菌藻植物 R12．IF 菌藻植物 AND 有叶绿素 THEN 藻类 R13．IF 菌藻植物 AND 无叶绿素 THEN 蘑菇 R14．IF 无叶子 AND 无花 THEN 大肠杆菌 解：依赖图如下：（8分）
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