人工智能_(马少平_朱小燕_著)_清华大学出版社_课后答案
人工智能课后习题答案(清华大学出版社)
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仙1(5)
K(5)
J(7)
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F
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A
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第3章
3.18
(1)证明：待归结的命题公式为
（此文档为Word格式，下载后可以任意编辑修改！）
试卷装订封面
学年第学期
课程名称：
课程代码
学生系别
专业
班级
任课教师
阅卷教师
考试方式
开卷□闭卷V
考试日期
考试时间
阅卷日期
装订教师
装订日期
缺卷学生姓名及原因：
无
附：课程考试试卷分析表、期末考核成绩登记表
1.1解图如下:
规则顺序定义如下:
(1) 1->2
人工智能 (马少平 朱小燕 著) 课后答案
|.L.S)=
0.1
p(S
|.F)=
0.1
1）求
p(E|F)
p(E|F)=p(ELS|F)+
p(EL
.S|F)+
p(
E.LS|F)+
p(
E.L.S|F)
p(ELSF)p(EL
.SF)
p(
E.LSF)p(
E.L.SF)
=+++
p(F)
p(F)
p(F)
p(F)
p(ELSF)p(E|LSF
)p(LSF)p(E|LSF
1.3
h1(n)=
cij，一般情况不满足
A*条件，但此题满足；ACDEBA=34;
h2(n)=|cij-AVG{(cij)|，不满足
A*条件；ACBDEA=42;
1.4
此题最优步数已定，具有
A*特征的启发函数对搜索无引导作用。
1.5
此题启发式函数见P41。"
1.10
规定每次一个圆盘按固定方向（如逆时针）转动
第2章
2.1解图：
2.5
后手只要拿走余下棋子-1的个数即可。
第3章
3.18以下符号中□表示.(1)证明：
待归结的命题公式为P∧.(Q→P)，求取子句集为{P,Q,.P}，对子句集中的
子句进行归结可得原公式成立。
(2)证明：
待归结的命题公式为（P→(Q→R))∧～((P→
Q)→(P→R))
，合取范式为：
(4)
mgu={/,/yb
/}bxb,z
3.23证明
R1：所有不贫穷且聪明的人都快乐：
.x(
()∧Smartx()→Happyx(
(完整版)人工智能(部分习题答案及解析)
1.什么是人类智能？它有哪些特征或特点？定义：人类所具有的智力和行为能力。
特点：主要体现为感知能力、记忆与思维能力、归纳与演绎能力、学习能力以及行为能力。
2.人工智能是何时、何地、怎样诞生的？解：人工智能于1956年夏季在美国Dartmouth大学诞生。
此时此地举办的关于用机器模拟人类智能问题的研讨会，第一次使用“人工智能”这一术语，标志着人工智能学科的诞生。
3.什么是人工智能？它的研究目标是？定义：用机器模拟人类智能。
研究目标：用计算机模仿人脑思维活动，解决复杂问题；从实用的观点来看，以知识为对象，研究知识的获取、知识的表示方法和知识的使用。
4.人工智能的发展经历了哪几个阶段？解：第一阶段：孕育期（1956年以前）；第二阶段：人工智能基础技术的研究和形成（1956~1970年）；第三阶段：发展和实用化阶段（1971~1980年）；第四阶段：知识工程和专家系统（1980年至今）。
5.人工智能研究的基本内容有哪些？解：知识的获取、表示和使用。
6.人工智能有哪些主要研究领域？解：问题求解、专家系统、机器学习、模式识别、自动定论证明、自动程序设计、自然语言理解、机器人学、人工神经网络和智能检索等。
7.人工智能有哪几个主要学派？各自的特点是什么？主要学派：符号主义和联结主义。
特点：符号主义认为人类智能的基本单元是符号，认识过程就是符号表示下的符号计算，从而思维就是符号计算；联结主义认为人类智能的基本单元是神经元，认识过程是由神经元构成的网络的信息传递，这种传递是并行分布进行的。
8.人工智能的近期发展趋势有哪些？解：专家系统、机器人学、人工神经网络和智能检索。
9.什么是以符号处理为核心的方法？它有什么特征？解：通过符号处理来模拟人类求解问题的心理过程。
特征：基于数学逻辑对知识进行表示和推理。
11.什么是以网络连接为主的连接机制方法？它有什么特征？解：用硬件模拟人类神经网络，实现人类智能在机器上的模拟。
特征：研究神经网络。
人工智能课后答案第三章
人工智能课后答案第三章本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March1.基于谓词逻辑的机器推理方法：自然演绎推理，归结演绎推理，基于规则的演绎推理。
2. 求下列谓词公式的子句集(1) x y(P(x,y) Q(x,y))解：去掉存在量词变为：P(a,b)Q(a,b) 变成子句集{ P(a,b),Q(a,b )}(2) x y(P(x,y) Q(x,y)) 解：去掉蕴涵符号变为：x y(¬ P(x,y)Q(x,y)) 去掉全称量词变为：¬ P(x,y) Q(x,y) 变成子句集{ ¬ P(x,y) Q(x,y)}(3) {()[(,)(,,)]}x P x y zQ x z zR x y z ∀→∃∀∨∀()(,)(,(),)P x Q x z R x f x z ⌝∨∨(4)((,,,,,)(,,,,,)(,,,,,))x y z u v w P x y z y v w Q x y z y v w R x y z u v w ∃∀∃∃∀∃∨∧ {p(a,y,f(y),y,v,g(y,v)) Q(a,y,f(y),y,v,g(y,v)), p(a,x,f(x),x,z,g(x,z))R(a,x,f(x),h(x),z,g(x,z))} 3. 试判断下列子句集中哪些是不可满足的（1）使用删除策略（2）归结 4.用合一算法求下列公式集的最一般合一。
（1）W={Q(a,x),Q(y,b)} 最一般合一为:{a/y,b/y} （2）{()((,))}W Q x y z Q u h v v u =，，，，，最一般合一为：{z/u,h(v,v)/y,z/x}或{x/u,h(v,v)/y,x/z}5.用归结原理证明，G 是否可肯定是F 的逻辑结果。
(1) F 1 (x)(P(x)(Q(x)∧R(x)) F 2 (x) (P(x) ∧S(x) G (x)(S(x) ∧R(x)) 证明：利用归结反演法，先证明F 1 ∨ F 2 ∨¬G 是不可满足的。
人工智能_(马少平_朱小燕_著)_清华大学出版社_课后答案_-_完整版(习题部分+答案部分)
人工智能(马少平朱小燕著) 清华大学出版社课后答案习题部分第一章课后习题1、对N＝5、k≤3时，求解传教士和野人问题的产生式系统各组成部分进行描述（给出综合数据库、规则集合的形式化描述，给出初始状态和目标条件的描述），并画出状态空间图。
2、对量水问题给出产生式系统描述，并画出状态空间图。
有两个无刻度标志的水壶，分别可装5升和2升的水。
设另有一水缸，可用来向水壶灌水或倒出水，两个水壶之间，水也可以相互倾灌。
已知5升壶为满壶，2升壶为空壶，问如何通过倒水或灌水操作，使能在2升的壶中量出一升的水来。
3、对梵塔问题给出产生式系统描述，并讨论N为任意时状态空间的规模。
相传古代某处一庙宇中，有三根立柱，柱子上可套放直径不等的N个圆盘，开始时所有圆盘都放在第一根柱子上，且小盘处在大盘之上，即从下向上直径是递减的。
和尚们的任务是把所有圆盘一次一个地搬到另一个柱子上去（不许暂搁地上等），且小盘只许在大盘之上。
问和尚们如何搬法最后能完成将所有的盘子都移到第三根柱子上（其余两根柱子，有一根可作过渡盘子使用）。
求N＝2时，求解该问题的产生式系统描述，给出其状态空间图。
讨论N为任意时，状态空间的规模。
4、对猴子摘香蕉问题，给出产生式系统描述。
一个房间里，天花板上挂有一串香蕉，有一只猴子可在房间里任意活动（到处走动，推移箱子，攀登箱子等）。
设房间里还有一只可被猴子移动的箱子，且猴子登上箱子时才能摘到香蕉，问猴子在某一状态下（设猴子位置为a，箱子位置为b，香蕉位置为c），如何行动可摘取到香蕉。
5、对三枚钱币问题给出产生式系统描述及状态空间图。
设有三枚钱币，其排列处在"正、正、反"状态，现允许每次可翻动其中任意一个钱币，问只许操作三次的情况下，如何翻动钱币使其变成"正、正、正"或"反、反、反"状态。
6、说明怎样才能用一个产生式系统把十进制数转换为二进制数，并通过转换141.125这个数为二进制数，阐明其运行过程。
1.绪论(4)
不同的人工智能定义(1)
• 要想程序通过图灵测试，还需要做大量工作，这些技 能包括： – 自然语言处理, 使机器可以用人类语言交流 – 知识表示, 存储机器获得的各种信息 – 自动推理, 运用知识来回答问题和提取新结论 – 机器学习, 适应新环境并检测和推断新模式 以及(为了完全图灵测试) – 计算机视觉, 机器感知物体 – 机器人技术, 操纵和移动物体
• 东北大学机器人研究所组建了国内第一个机器人足球 队---牛牛机器人
• 曾多次代表中国参加国际大赛，屡挫国际强队
小型组
有腿组
足球机器人
智能汽车
• 智能技术与系统国家重点实验室研制的智能汽 车
人工智能的研究目标
• 远期研究目标 探讨智能的基本机理，研究如何利用各种自动机来模拟人 的某些思维过程和智能行为
32
人工智能孕育期(1943-1955)
• 神经网络 – 最早的AI工作是1943年Warren McCulloch和Walter Pitts人工神经元模型的研究, 他们证明任何可计算的 函数都可以通过某种由神经元连接成的网络进行计 算, 还提出适当的网络能够学习 – 1951年, 普林斯顿大学数学系研究生Marvin Minsky(明斯基)和Dean Edmonds建造了第一台神经 元网络计算机 – 图灵1950年的论文第一个清晰地描绘出AI的完整图 像(Computing Machinery and Intelligence)
35
早期的热情, 巨大的期望 (1952~1969)(2)
（1）自然语言的机器翻译。1953年，美国乔治大学， 1954年IBM公司在701计算机上做俄译英的公开表演，此时， 前苏联、中国也开展机器翻译的研究。
（2）利用计算机证明数学定理。1956年，Newell和 Simon，用程序Logic Theorist证明《数学原理》第二章中的 38条定理，1963年证明全部52条定理。
人工智能课后习题第3章 参考答案
第3章确定性推理参考答案3.8 判断下列公式是否为可合一，若可合一，则求出其最一般合一。
(1) P(a, b), P(x, y)(2) P(f(x), b), P(y, z)(3) P(f(x), y), P(y, f(b))(4) P(f(y), y, x), P(x, f(a), f(b))(5) P(x, y), P(y, x)解：(1) 可合一，其最一般和一为：σ={a/x, b/y}。
(2) 可合一，其最一般和一为：σ={y/f(x), b/z}。
(3) 可合一，其最一般和一为：σ={ f(b)/y, b/x}。
(4) 不可合一。
(5) 可合一，其最一般和一为：σ={ y/x}。
3.11 把下列谓词公式化成子句集：(1)(∀x)(∀y)(P(x, y)∧Q(x, y))(2)(∀x)(∀y)(P(x, y)→Q(x, y))(3)(∀x)(∃y)(P(x, y)∨(Q(x, y)→R(x, y)))(4)(∀x) (∀y) (∃z)(P(x, y)→Q(x, y)∨R(x, z))解：(1) 由于(∀x)(∀y)(P(x, y)∧Q(x, y))已经是Skolem标准型，且P(x, y)∧Q(x, y)已经是合取范式，所以可直接消去全称量词、合取词，得{ P(x, y), Q(x, y)}再进行变元换名得子句集：S={ P(x, y), Q(u, v)}(2) 对谓词公式(∀x)(∀y)(P(x, y)→Q(x, y))，先消去连接词“→”得：(∀x)(∀y)(¬P(x, y)∨Q(x, y))此公式已为Skolem标准型。
再消去全称量词得子句集：S={¬P(x, y)∨Q(x, y)}(3) 对谓词公式(∀x)(∃y)(P(x, y)∨(Q(x, y)→R(x, y)))，先消去连接词“→”得：(∀x)(∃y)(P(x, y)∨(¬Q(x, y)∨R(x, y)))此公式已为前束范式。
2020年《人工智能》--课后习题答案47
M(N)=2M(N-1)+1 最后可以解得 M(N)=2N-1
下面给出对梵塔问题给出产生式系统描述，并讨论 N 为任意时状态空间的规模。 （1）综合数据库
定义三元组：(A, B, C)，其中 A, B, C 分别表示三根立柱，均为表，表的元素为 1～N 之 间的整数，表示 N 个不同大小的盘子，数值小的数表示小盘子，数值大的数表示大盘子。 表的第一个元素表示立柱最上面的柱子，其余类推。 （2）规则集
G(zhang,li)。
(2) 定义谓词 Marry(x,y):x 和 y 结婚，Male(x):x 是男的，Female(x)：x 是女的。个体有
甲(A)、乙(B)，将这些个体带入谓词中，得到 Marry(A,B)、Male(A)、Female(B)以及 Male(A)、
Female(B),根据语义用逻辑连接词将它们联结起来就得到表示上述知识的谓词公式：
题中各条推理则可以表示为：
P1: x DOG(X)
yBIT(X,Y)∨SOUND(X)
P2: :x（ANIMAL(X) ∧SOUND(X)）
yBIT(X,Y)
P3: 猎犬是狗，即 DOG(X)种 X 的谓词样品是猎犬，同时也可得 ANIMAL(猎犬) 将 P3 带入 P1 可得 SOUND(猎犬)，再将 SOUND(猎犬)和 ANIMAL(猎犬)带入 P2 可得
MaB))∨(Male(B)∧Female(A))
(3) 定义谓词 Honest(x):x 是诚实的，Lying(x):x 会说谎。个体有张三（zhang），将这些
个体带入谓词中，得到 Honest(x)、 Lying(x)、Lying(zhang)、 Honest(zhang),根
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第三章课后习题4、AO*算法中，第7步从S中选一个节点，要求其子孙不在S中出现，讨论应如何实现对S的控制使得能有效地选出这个节点。
如下图所示，若E的耗散值发生变化时，所提出的对S的处理方法应能正确工作。
错误！未找到引用源。
5、如何修改AO*算法使之能处理出现回路的情况。
如下图所示，若节点C的耗散值发生变化时，所修改的算法能正确处理这种情况。
错误!未找到引用源。
6、对3×3的一字棋，设用+1和-1分别表示两选手棋子的标记，用0表示空格，试给出一字棋产生式系统的描述。
错误!未找到引用源。
7、写一个α-β搜索的算法。
错误!未找到引用源。
8、用一个9维向量C来表示一字棋棋盘的格局，其分量根据相应格内的×，空或○的标记分别用+1，0，或-1来表示。
试规定另一个9维向量W，使得点积C·W可作为MAX选手（棋子标记为×）估计非终端位置的一个有效的评价函数。
用这个评价函数来完成几步极小-极大搜索，并分析该评价函数的效果。
第四章课后习题13、一个积木世界的状态由下列公式集描述：ONTABLE（A）CLEAR（E）ONTABLE（C）CLEAR（D）ON（D，C）HEAVY（D）ON（B，A）WOODEN（B）HEAVY（B）ON（E，B）绘出这些公式所描述的状态的草图。
下列语句提供了有关这个积木世界的一般知识：每个大的蓝色积木块是在一个绿色积木块上。
每个重的木制积木块是大的。
所有顶上没有东西的积木块都是蓝色的。
所有木制积木块是蓝色的。
以具有单文字后项的蕴涵式的集合表示这些语句。
绘出能求解"哪个积木块是在绿积木块上"这个问题的一致解图（用B规则）。
第五章课后习题1．将下面的公式化成子句集～( (( P ∨～Q) → R) → (P ∧ R))2．命题是数理逻辑中常用的公式，试使用归结法证明它们的正确性：a) P → ( Q → P )b) ( P → ( Q → R )) → ((P → Q) → ( P → R))c) ( Q → ～P) → ((Q → P) → ～ Q)3．下列子句是否可以合一，如果可以，写出最一般合一置换a) P(x, B, B) 和 P(A, y, z)b) P( g( f (v)) , g(u) ) 和 P(x , x)c) P( x , f(x) ) 和 P(y, y)d) P(y, y , B) 和 P( z, x , z)4．解释 P( f (x, x), A) 和 P( f (y , f (y, A )) , A )为什么不能合一5．将下列公式化为skolem子句形a) ((x) P(x) ∨ (x) Q(x)) → (x) ( P(x) ∨ Q(x) )b) (x) ( P(x) → (y) ( (z) Q(x , y) → ～ (z)R(y , x) ) )c) (x) P(x) → (x) ( ((z) Q(x ,z )) ∨ (z)R(x , y , z) )6．用归结法证明：存在一个绿色物体，如果有如下条件存在：a) 如果可以推动的物体是蓝色的，那么不可以推动的物体是绿色的b) 所有的物体或者是蓝色的，或者是绿色的，但不能同时具有两种颜色。
c) 如果存在一个不能推动的物体，那么所有的可推动的物体是蓝色的。
d) 物体O1是可以推动的e) 物体O2是不可以推动的7．设S={ P(x), Q(f(x), y) }，试写出H域上的元素，并写出S的一个基例。
答案部分第一章课后习题答案说明：由于人工智能的很多题目都很灵活，以下解答仅供参考。
1、对N＝5、k≤3时，求解传教士和野人问题的产生式系统各组成部分进行描述（给出综合数据库、规则集合的形式化描述，给出初始状态和目标条件的描述），并画出状态空间图。
答：1，综合数据库定义三元组：（m, c, b）其中：，表示传教士在河左岸的人数。
，表示野人在河左岸的认输。
，b=1，表示船在左岸，b=0，表示船在右岸。
2，规则集规则集可以用两种方式表示，两种方法均可。
第一种方法：按每次渡河的人数分别写出每一个规则，共(3 0)、(0 3)、(2 1)、(1 1)、(1 0)、(0 1)、(2 0)、(0 2)八种渡河的可能（其中(x y)表示x个传教士和y个野人上船渡河），因此共有16个规则（从左岸到右岸、右岸到左岸各八个）。
注意：这里没有(1 2)，因为该组合在船上的传教士人数少于野人人数。
规则集如下：r1：IF (m, c, 1) THEN (m-3, c, 0)r2：IF (m, c, 1) THEN (m, c-3, 0)r3：IF (m, c, 1) THEN (m-2, c-1, 0)r4：IF (m, c, 1) THEN (m-1, c-1, 0)r5：IF (m, c, 1) THEN (m-1, c, 0)r6：IF (m, c, 1) THEN (m, c-1, 0)r7：IF (m, c, 1) THEN (m-2, c, 0)r8：IF (m, c, 1) THEN (m, c-2, 0)r9 ：IF (m, c, 0) THEN (m+3, c, 1)r10：IF (m, c, 0) THEN (m, c+3, 1)r11：IF (m, c, 0) THEN (m+2, c+1, 1)r12：IF (m, c, 0) THEN (m+1, c+1, 1)r13：IF (m, c, 0) THEN (m+1, c, 1)r14：IF (m, c, 0) THEN (m, c+1, 1)r15：IF (m, c, 0) THEN (m+2, c, 1)r16：IF (m, c, 0) THEN (m, c+2, 1)第二种方法：将规则集综合在一起，简化表示。
规则集如下：r1：IF (m, c, 1) and 0< i+j〈=3 and (i>= j or i=0) THEN (m-i, c-j, 0)r2：IF (m, c, 0) and 0< i+j〈=3 and (i>= j or i=0) THEN (m+i, c+j, 1)3，初始状态：(5, 5, 1)4，结束状态：(0, 0, 0)2、对量水问题给出产生式系统描述，并画出状态空间图。
有两个无刻度标志的水壶，分别可装5升和2升的水。
设另有一水缸，可用来向水壶灌水或倒出水，两个水壶之间，水也可以相互倾灌。
已知5升壶为满壶，2升壶为空壶，问如何通过倒水或灌水操作，使能在2升的壶中量出一升的水来。
答：1，综合数据库定义两元组：（L5, L2）其中：0<=L5<=5，表示容量为5升的壶的当前水量。
0<=L2<=2，表示容量为2升的壶的当前水量。
2，规则集r1：IF (L5, L2) THEN (5, L2) /* 将L5灌满水*/r2：IF (L5, L2) THEN (L5, 2) /* 将L2灌满水*/r3：IF (L5, L2) THEN (0, L2) /* 将L5水到光*/r4：IF (L5, L2) THEN (L5, 0) /* 将L2水到光*/r5：IF (L5, L2) and L5+L2<=5 THEN (L5+L2, 0) /* L2到入L5中*/r6：IF (L5, L2) and L5+L2>5 THEN (5, L5+L2-5) /* L2到入L5中*/r7：IF (L5, L2) and L5+L2<=2 THEN (0, L5+L2) /* L5到入L2中*/r8：IF (L5, L2) and L5+L2>5 THEN (L5+L2-2, 2) /* L5到入L2中*/3，初始状态：(5, 0)4，结束条件：(x, 1)，其中x表示不定。
当然结束条件也可以写成：(0, 1)3、对梵塔问题给出产生式系统描述，并讨论N为任意时状态空间的规模。
相传古代某处一庙宇中，有三根立柱，柱子上可套放直径不等的N个圆盘，开始时所有圆盘都放在第一根柱子上，且小盘处在大盘之上，即从下向上直径是递减的。
和尚们的任务是把所有圆盘一次一个地搬到另一个柱子上去（不许暂搁地上等），且小盘只许在大盘之上。
问和尚们如何搬法最后能完成将所有的盘子都移到第三根柱子上（其余两根柱子，有一根可作过渡盘子使用）。
求N＝2时，求解该问题的产生式系统描述，给出其状态空间图。
讨论N为任意时，状态空间的规模。
答：1，综合数据库定义三元组：(A, B, C)其中A, B, C分别表示三根立柱，均为表，表的元素为1～N之间的整数，表示N个不同大小的盘子，数值小的数表示小盘子，数值大的数表示大盘子。
表的第一个元素表示立柱最上面的柱子，其余类推。
2，规则集为了方便表示规则集，引入以下几个函数：first(L)：取表的第一个元素，对于空表，first得到一个很大的大于N的数值。
tail(L)：取表除了第一个元素以外，其余元素组成的表。
cons(x, L)：将x加入到表L的最前面。
规则集：r1: IF (A, B, C) and (first(A) < first(B)) THEN (tail(A), cons(first(A), B), C)r2: IF (A, B, C) and (first(A) < first(C)) THEN (tail(A), B, cons(first(A), C))r3: IF (A, B, C) and (first(B) < first(C)) THEN (A, tail(B), cons(first(B), C))r4: IF (A, B, C) and (first(B) < first(A)) THEN (cons(first(B), A), tail(B), C)r5: IF (A, B, C) and (first(C) < first(A)) THEN (cons(first(C), A), B, tail(C))r6: IF (A, B, C) and (first(C) < first(B)) THEN (A, cons(first(C), B), tail(C))3，初始状态：（（1，2，...，N），（），（））4，结束状态：（（），（），（1，2，...，N））问题的状态规模：每一个盘子都有三中选择：在A上、或者在B上、或者在C上，共N个盘子，所以共有种可能。
即问题的状态规模为。
4、对猴子摘香蕉问题，给出产生式系统描述。
一个房间里，天花板上挂有一串香蕉，有一只猴子可在房间里任意活动（到处走动，推移箱子，攀登箱子等）。
设房间里还有一只可被猴子移动的箱子，且猴子登上箱子时才能摘到香蕉，问猴子在某一状态下（设猴子位置为a，箱子位置为b，香蕉位置为c），如何行动可摘取到香蕉。