人工智能导论模拟试卷

北京语言大学网络教育学院

《人工智能导论》模拟试卷一

注意：

1.试卷保密，考生不得将试卷带出考场或撕页，否则成绩作废。请监考老师负责监督。

2.请各位考生注意考试纪律，考试作弊全部成绩以零分计算。

3.本试卷满分100分，答题时间为90分钟。

4.本试卷分为试题卷和答题卷，所有答案必须答在答题卷上，答在试题卷上不给分。

一、【单项选择题】(本大题共5小题，每小题2分，共10分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在答题卷相应题号处。

1、AI的英文缩写是（ B ）。

[A] Automatic Intelligence[B] Artificial Intelligence

[C] Automatic Information[D] Artificial Information

2、反演归结（消解）证明定理时，若当前归结式是（ C ）时，则定理得证。

[A] 永真式[B] 包孕式[C] 空子句[D] 恒等式

3、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（ A ）。

[A] 正向推理[B] 反向推理[C] 双向推理[D]简单推理

4、仅个体变元被量化的谓词称为（ A ）。

[A] 一阶谓词[B] 原子公式[C] 二阶谓词[D]全称量词

5、MGU是（ A ）。

[A]最一般合一[B] 最一般替换[C] 最一般谓词[D]基替换

二、【判断题】(本大题共5小题，每小题2分，共10分)正确的填T，错误的填F，填

在答题卷相应题号处。

6、人工智能是研究如何制造出人造的智能机器或智能系统，来模拟人类智能活动的能力，以延伸人们智能的科学。（ T ）

7、目前大多数的专家系统都采用产生式系统的结构来建造。（ T ）

8、规则表达的可以是与待求解的问题有关的经验方面的知识，也可以是对求解问题有帮助的策略方面的知识。（ F ）9、如果一个路径的第一个节点为问题的目的状态，最后一个节点为问题的初始状态，则该路径称为解路径。（ F ）10、某问题可能具有的状态的总数，称之为问题的规模。（ T ）

三、【填空题】（本大题共12小题，20个空，每空2分，共40分）请将答案填写在答

题卷相应题号处。

11、产生式系统的推理过程中，从可触发规则中选择一个规则来执行，被执行的规则称为（被触发规则）。

12、P(B|A) 表示在规则（A→B）中，证据A为真的作用下结论B为真的（概率）。

13、归结法中，可以通过（修改证明树）的方法得到问题的解答。

14、谓词逻辑中，重言式（tautology）的值是（真）。

15、利用归结原理证明定理时，若得到的归结式为（空集），则结论成立。

16、在启发式搜索当中，通常用（启发函数）来表示启发性信息。

17、在诸如走迷宫、下棋、八数码游戏等游戏中，常用到的一种人工智能的核心技术称为（图搜索）技术，解这类问题时，常把在迷宫的位置、棋的布局、八数码所排成的形势用图来表示，这种图称为（状态图）。

18、在二人博弈问题中，最常用的一种分析技术是（极大极小分析法），这种方法的思想是先生成一棵博弈树，然后再计算其倒推值。但它的效率较低，因此人们在此基础上，又提出了（α-β剪枝技术）。

19、某产生式系统中的一条规则：A（x）→B（x），则前件是（A（x）），后件是（B（x））。

20、图：指由（节点和有向边）组成的网络。按连接同一节点的各边的逻辑关系又可分为（或图）和（与或图）。

21、x

()(y)(On(x,y)Above(x,y))化成子句形式为（∨

On(x,y)Above(x,y)）。

??→

22、开发专家系统所要解决的基本问题有三个，那就是知识的获取、知识的表示和知识的运用，知识表示的方法主要有（逻辑表示法），（框架），（产生式）和语义网络等。

四、【问答题】（本大题共4小题，每小题10分，共40分）请将答案填写在答题卷相应题号处。

23、图示博弈树，其中末一行的数字为假设的估值，请利用α-β剪枝技术剪去不必要的分枝。（在节点及边上直接加注释）

24、数字重写问题的变换规则如下：

6→3，3 4→3，1

6→4，2 3→2，1

4→2，2 2→1，1

问如何用这些规则把数字6变换成一个由若干个1组成的数字串。试用算法AO*进行求解，并给出搜索图。求解时设k-连接符的耗散值是k个单位，h函数值规定为：h（1）＝0，h（n）＝n（n≠1）。

25、用归结反演法证明下列公式的永真性：

（x）（y）{[P（f（x））∧Q（f（B））]→[P（f（A））∧P（y）∧Q（y）]}

26、给定下述语句：

John likes all kinds of food.

Apples are food.

Anything anyone eats and isn't killed by is food. Bill eats peanuts and is still alive.

Sue eats everything Bill eats.

（1）用归结法证明"John likes peanuts。"

（2）用归结法提取回答"What food does Sue eat?"

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《人工智能导论》模拟试卷二

注意：

1.试卷保密，考生不得将试卷带出考场或撕页，否则成绩作废。请监考老师负责监督。

2.请各位考生注意考试纪律，考试作弊全部成绩以零分计算。

3.本试卷满分100分，答题时间为90分钟。

4.本试卷分为试题卷和答题卷，所有答案必须答在答题卷上，答在试题卷上不给分。

一、【单项选择题】(本大题共5小题，每小题2分，共10分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在答题卷相应题号处。

1、产生式系统的推理不包括（ D ）。

[A] 正向推理[B] 逆向推理[C] 双向推理[D] 简单推理

2、下列哪项不在人工智能系统的知识所包含的要素中（ D ）。

[A] 事实[B] 规则[C] 控制和元知识[D] 关系

3、在公式中?y?xp(x,y))，存在量词是在全称量词的辖域内，我们允许所存在的x可能依赖于y值。令这种依赖关系明显地由函数所定义，它把每个y值映射到存在的那个x。这种函数叫做（ B ）。

[A] 依赖函数[B] Skolem函数[C] 决定函数[D] 多元函数

4、子句~P∨Q和P经过消解以后，得到（ B ）。

[A] P[B] Q[C] ~P[D] P∨Q

5、如果问题存在最优解，则下面几种搜索算法中，（ A ）必然可以得到该最优解。

[A] 宽度优先搜索[B] 深度优先搜索

[C] 有界深度优先搜索[D] 启发式搜索

二、【判断题】(本大题共5小题，每小题2分，共10分)正确的填T，错误的填F，填

在答题卷相应题号处。

6、产生式系统由综合数据库、一组产生式规则（规则集）和一个控制系统（控制策略）三部分组成，称为产生式系统的三要素。（ T ）

7、产生式规则是知识表示的一种形式，其形式如下： IF <前件> THEN <后件>。（ T ）

8、解路径也可以用规则的序列表示，如果从问题的初始状态依次应用这些规则，得到的节点连同初始状态刚好是一个解路径的话。解路径又可以称为问题的解，或简称为解。（ T ）9、不利用与问题有关的求解知识，按照某种固定的方法扩展节点的搜索方法，称为启发式搜索方法。（ F ）

10、从被触发规则中选择一个规则来执行，被执行的规则称为可触发规则。（ F ）

三、【填空题】（本大题共10小题，20个空，每空2分，共40分）请将答案填写在答题卷相应题号处。

11、一条路径的耗散值等于连接这条路径各节点间所有耗散值的总和。用（C(ni,nj)）表示从ni到nj的路径的耗散值。

12、（深度优先搜索）是一种盲目搜索方法，该方法每次选择深度最深的节点优先进行搜索。

13、当问题有解时，宽度优先搜索方法一定能找到问题的（解）。当问题为单位耗散时，宽度优先搜索一定能找到问题的（最优解）。

14、一个推销员要到n个城市去办理业务，城市间里程数已知，如何从某个城市出发，每个城市只允许访问一次，并且必须访问一次，最后又回到原来的城市，怎么走才能使得所行走的路线路程最短。该问题称为（旅行商）问题，简称为（TSP）问题。

15、如果一种搜索算法，当问题有解时一定能找到问题的最优解，则称该算法是（可采纳）的，或者说该算法具有（可采纳性）。

16、在求解一个问题中所扩展的节点的总数，称为（扩展的节点数）。一个节点无论被重复扩展了多少次，在计算时，都只计算（一次）。

17、能解节点定义如下：①（终节点）是能解节点；②若非终节点有（"或"）子节点时，当且仅当其子节点至少有一能解，该非终节点才能解；③若非终节点有（"与"）子节点时，当且仅当其子节点均能解，该非终节点才能解。

18、局部图的耗散值定义如下：①若n是局部图的一个叶节点，则k（n，N）=（h(n)），其中（h(n)）表示节点n到目标节点集的最佳解图耗散值的估计；②若n由一个外向连接符指向后继节点{n1，…，ni}，并设该连接符的耗散值为Cn，则k（n，N）= （Cn+ k（n1，N）+ … + k（ni，N））。

19、耗散值最小的解图称为（最佳）解图。

20、AO*算法是一种用于对（与或图）进行搜索的启发式搜索算法，该算法对目前找到的局部图进行评价，选择（耗散值最小）的局部图进行优先搜索，直到找到一个解图为止。当启发函数h满足（单调）条件时，在问题有解的情况下，AO*算法一定能找到最佳解图结束。

四、【问答题】（本大题共4小题，每小题10分，共40分）请将答案填写在答题卷相应题号处。

21、用归结反演法证明下列公式的永真性：

（x）（y）P（x，y）→（y）（x）P（x，y）

22、已知事实公式为

（（x）（y）（z）（Gt（x，y）∧Gt（y，z）→Gt（x，z））（u）（v）（Succ（u，v）→Gt（u，v）

（x）（~Gt（x，x））

求证Gt（5，2）

试判断下面的归结过程是否正确？若有错误应如何改进：

23、滑动积木块游戏的棋盘结构及某一种将牌的初始排列结构如下：

其中B表示黑色将牌，W表示白色将牌，E表示空格。游戏的规定走法是：

（1）任意一个将牌可以移入相邻的空格，规定其耗散值为1；

（2）任意一个将牌可相隔1个或2个其他的将牌跳入空格，规定其耗散值等于跳过将牌的数目；游戏要达到的目标是使所有白将牌都处在黑将牌的左边（左边有无空格均

可）。对这个问题，定义一个启发函数h(n)，并给出利用这个启发函数用算法A 求解时所产生的搜索树。你能否辨别这个h(n)是否满足下界范围？在你的搜索树中，对所有的节点满足不满足单调限制？

24、写出图中树的结点两个访问序列，要求分别满足以下两个搜索策略：

(1) 深度优先搜索

(2) 宽度优先搜索

答：（1）深度优先搜索

1-2-5-6-10-11-3-7-12-13-4-8-9

（2）宽度优先搜索

1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13

5 1 4 2 3

6

7

8

9 10

11 12 13

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《人工智能导论》模拟试卷三

注意：

1.试卷保密，考生不得将试卷带出考场或撕页，否则成绩作废。请监考老师负责监督。

2.请各位考生注意考试纪律，考试作弊全部成绩以零分计算。

3.本试卷满分100分，答题时间为90分钟。

4.本试卷分为试题卷和答题卷，所有答案必须答在答题卷上，答在试题卷上不给分。

一、【单项选择题】(本大题共5小题，每小题2分，共10分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在答题卷相应题号处。

1、~（A∧B）?~A∨~B称为（ D ）。

[A] 结合律[B] 分配律[C] 吸收律[D] 摩根律

2、如果问题存在最优解，则下面几种搜索算法中，（ D ）可以认为是“智能程度相对比较高”的算法。

[A] 广度优先搜索[B] 深度优先搜索

[C] 有界深度优先搜索[D] 启发式搜索

3、下列哪个不是人工智能的研究领域（ D ）。

[A] 机器证明[B] 模式识别[C] 人工生命[D] 编译原理

4、人工智能的含义最早由一位科学家于1950年提出，并且同时提出一个机器智能的测试模型，请问这个科学家是（ C ）。

[A] 明斯基[B] 扎德[C] 图灵[D] 冯.诺依曼

5、基于规则的正向演绎系统的子集形式（ A ）。

[A] 子句的合取式（合取范式）[B] 子句的析取式（析取范式）

[C] 文字的析取式[D] 文字的合取式

二、【判断题】(本大题共5小题，每小题2分，共10分)正确的填T，错误的填F，填在答题卷相应题号处。

6、规则的<前件>表达的是该条规则所要满足的条件，规则的<后件>表示的是该规则所得出的结论，或者动作。（ T ）

7、八数码游戏求解的问题是：给定一种初始的将牌布局或结构（称初始状态）和一个目标的布局（称目标状态），问如何移动将牌，实现从初始状态到目标状态的转变。（ T ）

8、设有机器人走迷宫问题，其入口坐标为(x0, y0)，出口坐标为(x t, y t)，当前机器人位

置为(x, y)，若定义h=，当从入口到出口存在通路时，用A算法求

解该问题，定能找到从入口到出口的最佳路径。（ T ）9、利用与问题有关的求解知识，对节点进行评价，选择最有利的节点进行扩展，以加快找到解的速度的搜索方法，称为盲目搜索。（ F ）

（ F ）

10、当一个规则的前件被综合数据库中的数据满足时，该规则称为被触发规则。

三、【填空题】（本大题共12小题，20个空，每空2分，共40分）请将答案填写在答题卷相应题号处。

11、在一个n×n的国际象棋棋盘上，一次一个地摆布n枚皇后棋子，条件是每行、每列和每个对角线上只允许出现一枚棋子，即棋子间不许相互俘获。该问题称为（皇后问题）。

12、（耗散值）是一个抽象的概念，就像数字1是一个苹果、一匹马、一棵树的抽象一样。根据求解的问题性质的不同，它表示的可能是两个节点间的距离，或者从一个节点到达另一个节点所用的时间，或者所花费的费用等。

13、定义根节点的深度为（0），其他节点的深度规定为其父节点深度加（1）。

14、对于指点的节点n，生成出该节点的所有后继节点，并给出它们之间的耗散值。这一过程称为（扩展节点）。

15、设一节点序列为(n0, n1,…,nk)，对于i=1,…,k，若节点ni-1是ni的后继节点，则该序列称为从n0到nk的（路径）。

16、如果一个问题，任意一个节点与它的后继节点之间的耗散值都为1，则称该问题是（单位耗散）的。

17、（宽度优先搜索）是一种盲目搜索方法，该方法每次选择深度最浅的节点优先进行搜索。

18、A算法是一种（启发式搜索）方法。该方法对节点n，定义评价函数：（f(n)=g(n)+h(n)）对OPEN表中的元素按照f值，从小到大进行排列，每次从OPEN表中取出f值（最小）的节点扩展，这种（图搜索）算法称为A算法。

19、如果对于任何节点n，有h(n)≤h*(n)，则此时的A算法称为（A*算法）。

20、一个启发函数h，如果对所有节点ni和nj（nj是ni的子节点），都有（h(ni) - h(nj)≤C(ni，nj)）且（h(ti)＝0），其中ti是目标节点，则称该h函数满足单调限制条件。

21、与普通图的解路径相对应，与或图的解用（解图）表示。解图的求法是：从节点n 开始，正确选择一个外向连接符，再从该连接符所指的每一个后继节点出发，继续选一个外向连接符，如此进行下去直到由此产生的每一个后继节点成为（目标节点）集合N 中的一个元素为止。

22、不能解节点定义如下：①没有（后裔）的非终节点是不能解节点；②若非终节点有（"或"）子节点时，当且仅当所有子节点均不能解时，该非终节点才不能解；③若非终节点有（"与"）子节点时，当至少有一子节点不能解时，该非终节点才不能解。

四、【问答题】（本大题共4小题，每小题10分，共40分）请将答案填写在答题卷相应题号处。

23、对N＝5，k≤3的M－C问题，定义两个h函数（非零），并给出用这两个启发函数的A算法搜索图。讨论用这两个启发函数求解该问题时是否得到最佳解。

答：定义h1=M+C-2B，其中M，C分别是在河的左岸的传教士人数和野人人数。B＝1表示船在左岸，B＝0表示船在右岸。

也可以定义h2=M+C。

h1是满足A*条件的，而h2不满足。

要说明h(n)＝M+C不满足A*条件是很容易的，只需要给出一个反例就可以了。比如状态(1, 1, 1)，h(n)=M+C=1+1=2，而实际上只要一次摆渡就可以达到目标状态，其最优路径的耗散值为1。所以不满足A*的条件。

下面我们来证明h(n)＝M+C-2B是满足A*条件的。

我们分两种情况考虑。先考虑船在左岸的情况。如果不考虑限制条件，也就是说，船一次可以将三人从左岸运到右岸，然后再有一个人将船送回来。这样，船一个来回可以运过河2人，而船仍然在左岸。而最后剩下的三个人，则可以一次将他们全部从左岸运到右岸。所以，在不考虑限制条件的情况下，

也至少需要摆渡次。其中分子上的"－3"表示剩下三个留待最后一次运过去。除以"2"是因为一个来回可以运过去2人，需要个来回，而"来回"数不能是小数，需要向上取整，这个用符号表示。而乘以"2"是因为一个来回相当于两次摆渡，所以要乘以2。而最后的

"＋1"，则表示将剩下的3个运过去，需要一次摆渡。

化简有：

再考虑船在右岸的情况。同样不考虑限制条件。船在右岸，需要一个人将船运到左岸。因此对于状态(M，C，0)来说，其所需要的最少摆渡数，相当于船在左岸时状态(M+1，C，1)或(M，C+1，1)所需要的最少摆渡数，再加上第一次将船从右岸送到左岸的一次摆渡数。因此所需要的最少摆渡数为：

(M+C+1)-2+1 。其中(M+C+1)的"＋1"表示送船回到左岸的那个人，而最后边的"＋1"，表示送船到左岸时的一次摆渡。

化简有：(M+C+1)-2+1=M+C。

综合船在左岸和船在右岸两种情况下，所需要的最少摆渡次数用一个式子表示为：M+C-2B。其中B＝1

表示船在左岸，B＝0表示船在右岸。由于该摆渡次数是在不考虑限制条件下，推出的最少所需要的摆渡次数。因此，当有限制条件时，最优的摆渡次数只能大于等于该摆渡次数。所以该启发函数h是满足A*条件的。

24、用归结反演法证明下列公式的永真性：

（x）{P（x）∧[Q（A）∨Q（B）]}→（x）[P（x）∧Q（x）]

25、设公理集为

（u）LAST（cons（u，NIL），u）（cons是表构造函数）

（x）（y）（z）（LAST（y，z）→LAST（cons（x，y），z））（LAST（x，y）代表y是表x的最末元素）

（1）用归结反演法证明如下定理：（v）LAST（cons（2，cons（1，NIL）），v）（2）用回答提取过程求表（2，1）的最末元素v。

（3）简要描述如何使用这个方法求长表的最末元素。

26、求子句集{}f(u))u),h(z,P(z,f(g(y)),a,P(x ,S =的MGU