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）
深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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3．二阶Hanoi塔问题。已知三个柱子1、2、3和两个盘子A、B（A比B小）。初始状态A、B在柱1，目标状态时A、B在柱3。每次可以移动一个柱子上部的一个盘子，任何时候大盘都不能放在小盘之上。求其状态空间，并画出状态空间图。 解：（1）设用SK=(SKA, SKB)表示问题的状态，SKA表示盘子A所在的柱号，SKB表示盘子B所在的柱号。 （2分）
（2）本问题所有可能的状态共有9种，描述如下：
S0＝(1,1), S1＝(1,2), S2＝(1,3), S3＝(2,1), S4＝(2,2), S5＝(2,3), S6
＝(3,1), S7＝(3,2), S8＝(3,3)
问题的初始状态集合为S=｛S0｝，目标状态集合为G={S8} （2分） （3）定义一组算符F。定义算符A(i,j)表示把盘子A从第i号柱子移到第j号柱子上的操作；算符B(i,j)表示把盘子B从第i号柱子移到第j号柱子上的操作。这样定义的算符组共有12个算符，它们分别是：
A(1,2)，A(1,3)，A(2,1)，A(2,3)，A(3,1)，A(3,2)
B(1,2)，B(1,3)，B(2,1)，B(2,3)，B(3,1)，B(3,2) （2分） 至此，该问题的状态空间(S,F,G)构造完成。这就完成了对问题的状态空间表示。 得到二阶Hanoi塔的状态空间图如下： （4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（8）参考答案与评分标准
问答题（每题5分，共50分）
1．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。（3分） 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。（2分）
2．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）
3．用一阶谓词逻辑法表示：“有的人喜欢钢琴，有的人喜欢提琴，有的人既喜欢钢琴又喜欢提琴”。
答：定义谓词及个体。设LIKE(x,y)表示：x喜欢y , Gangqin表示钢琴，Tiqin表示提琴。（2分） 则：（3分）
(?x)LIKE(x,Gangqin)?(?y)LIKE(y,Tiqin)?(?z)(LIKE(z,Gangqin)?LIKE(z,Tiqin))
4．输入归结策略对参加归结的子句有什么限制？（5分）
答：输入归结策略对参加归结的子句有如下限制：参加归结的两个子句中，必须至少有一个子句是初始子句集中的子句。
5．什么是知识表示？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：(1)能否充分表示相关的领域知识；(2)是否有利于对知识的利用；(3)是否便于知识的组织、维护和管理；(4)是否便于理解和实现。（2分）
6．人工智能是何时、何地、怎样诞生的？（5分）
答：人工智能于1956年夏季在美国达特茅斯（Dartmouth）大学诞生。（3分） 1956年夏季，美国的一些从事数学、心理学、计算机科学、信息论和神经学研究的年轻学者，汇聚在Dartmouth大学，举办了一次长达两个月的学术讨论会，认
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真而热烈地讨论了用机器模拟人类智能的问题。在这次会议上，第一次使用了“人工智能”这一术语，以代表有关机器智能这一研究方向。这是人类历史上第一次人工智能研讨会，标志着人工智能学科的诞生，具有十分重要的意义。（2分）
7．什么是盲目搜索？主要有几种盲目搜索策略？（5分）
答：盲目搜索又称无信息搜索，即在搜索过程中，只按预先规定的搜索控制策略进行搜索，而没有任何中间信息来改变这些控制策略。（2分）
主要的盲目搜索策略有：宽度优先搜索、深度优先搜索、有界深度优先搜索、代价树的宽度优先搜索和代价树的深度优先搜索。（3分）
8．请写出“本科生框架”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）
9．产生式的基本形式是什么？它与谓词逻辑中的蕴含式有什么共同处及不同处？（5分）
答：产生式的基本形式是“IF P THEN Q”，其中，P是产生式的前提，用于指出该产生式是否可用的条件；Q是一组结论或操作，用于指出前提P所指示的条件被满足时，应该得出的结论或应该执行的操作。（2分）
产生式基本形式与谓词逻辑中蕴含式的共同之处是具有相同的形式。它们的区别是：蕴含式只能表示精确性知识，其逻辑值要么为真，要么为假；而产生式不仅可以表示精确性知识，而且可以表示不精确知识。（3分）
10．专家系统规则库中，唯一推理和多重推理各指什么？（5分）
答：如果对每一个事实，最多存在一条规则归结到该事实，则这样的规则库就称为是唯一推理的，否则称为多重推理的。
证明与推理（每题8分 ，共16分）
1. 已知：能阅读的人是识字的；海豚不识字；有些海豚是很聪明的。
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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：如果约翰在哪里菲多就在哪里，并且约翰在学校里；请用归结原理求解：菲多在哪里? 解：（1）化为谓词公式：（2分）
约翰：John，菲多：Fido，学校：School
(?x)[AT(John,x)?AT(Fido,x)]，AT(John,School)，求证：(?x)AT(Fido,x)
（2）化为子句集：（2分） ～AT(John,x1)∨AT(Fido,x1) AT(John,School) ～AT(Fido,x2) （3）修改证明树：（4分）
计算题（8分）
1．已知以下三条规则：
IF A1 THEN B1 CF(B1,A1)=0.8 IF A2 THEN B1 CF(B1,A2)=0.5
IF B1∧A3 THEN B2 CF(B2,B1∧A3)=0.8
设初始证据A1, A2, A3的可信度均为1，即CF(A1)=CF(A2)=CF(A3)=1，而对B1一无所知。求CF(B1) （8分）
解：①对知识R1,R2，分别计算CF(Bl)。
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