人工智能导论第 5 版 思考题 第二章
2.1什么是知识？它有哪些特性？有哪几种分类方法？
知识的定义：把有关信息关联在一起形成的信息结构称为知识。
知识的特性：相对正确性、不确定性、可表示性、可利用性
知识的分类：
1.按知识的作用范围划分为常识性知识和领域性知识
2.按知识的作用及表示划分为事实性知识、过程性知识和控制性知识
3.按知识的结构和表现形式划分为逻辑性和形象性知识
4.按知识的确定性划分为确定性知识和不确定性知识
2.2什么是知识表示？如何选择知识表示方法？
知识表示就是将人类知识形式化或者模型化。
选择知识表示方法的原则：
1.充分表示领域知识。
2.有利于对知识的利用。
3.便于对知识的组织、维护与管理。
4.便于理解与实现。
2.3什么是命题？请写出三个真值为T及真值为F的命题。
能够分辨真假的语句称作命题。
例如“太阳从东方升起”“西瓜是甜的”“北京是中国的首都”是3个真值为T的命题而“月亮是方的”“纽约是美国的首都”“太阳从西边升起”则是3个真值为F的命题。
2.4什么是谓词？什么是谓词个体及个体域？函数与谓词的区别是什么？
谓词：是用于刻画个体的体制、状态或个体间关系语句片段。
谓词个体：是可以独立存在的物体。
个体域：是谓词个体的集。
区别：在谓词逻辑中，谓词是从个体常项或者谓词常项到真值的函数，函数是从个体常项到个体常项的函数。
2.5谓词逻辑和命题逻辑的关系如何？有何异同？
谓词逻辑是命题逻辑的扩充与发展，它将一个原子命题分解成谓词与个体两部分。命题逻辑是谓词逻辑的基础，是谓词逻辑的一种特殊形式。
不同点：命题逻辑不能描述不同事物的共同特征，而谓词逻辑可以。命题逻辑中可以直接通过真值指派给岀解释，而谓词逻辑不行。
相同点：归结原理都是完备的，都可以用来表示事实性知识。
2.6什么是谓词的项？什么是谓词的阶？请写出谓词的一般形式。
项是个体常数、变量和函数的统称。若谓词个体是常量、变元或函数，则为一阶谓词，若谓词个体是一阶谓词，则为二阶谓词，依此类推是为谓词的阶。
谓词的一般形式：P(x1,x2,…,xn),其中P是谓词，x1,x2,…,xn是个体。
2.7什么是谓词公式？什么是谓词公式的解释？
无论是命题逻辑还是谓词逻辑，均可以用连接词把一些简单命题连接起来构成一个复合命题，以表示一个比较复杂的含义。
个体域中的实体对谓词演算表达式的每个常量、变量、谓词和函数符号的指派。
由于存在多种组合的情况，所以一个谓词公式的解释可能有很多个。对于每一个解释，谓词公式都可以求出一个真值（T或F）。
2.8一阶谓词逻辑表示法是结构化知识还是非结构化知识？适合于表示哪种类型的知识？它有哪些特点？
一阶谓词逻辑表示法适合于表示事实性知识和逻辑性知识，它的特点有：
一阶谓词逻辑表示法的优点：自然性、精确性、严密性、容易实现
一阶谓词逻辑表示法的局限性：不能表示不确定性的知识、组合爆炸、效率低。
2.9请写出用一阶谓词逻辑表示法表示知识的步骤。
1.定义谓词及个体。
2.变元赋值。
3.用连接词连接各个谓词，形成谓词公式。
2.10产生式的基本形式是什么？它与谓词逻辑中蕴涵式有什么共同处和不同处？
产生式的基本形式是“IFPTHENQ”，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。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。
2.11产生式系统由哪几部分组成？
1.规则库：用于描述相应领域内知识的产生式集合
2.推理机：由一组程序组成，负责整个产生式系统的运行，实现对问题的求解。
3.综合数据库：一个用于存放问题求解过程中各种当前信息的数据结构。
2.12试述产生式系统求解问题的一般步骤。
1.从规则库中取出r1，检查其前提是否可于综合数据库中的已知事实匹配。匹配失败则r1不能被用于推理。然后取r2进行同样的工作。匹配成功则r2被执行。
2.分别用r3，r4，…，rn与综合数据库中的已知事实进行匹配。
3.根据匹配结果进行输出。
2.13产生式系统中，推理机的推理方式有那儿种？在产生式推理过程中，如果发生策路冲突,如何解决？
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3种。
在产生式推理过程中如果发生规则冲突则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。
2.14试述产生式表示法的特点。
优点：自然性、模块性、有效性、清晰性
缺点：效率不高、不能表达结构性知识
2.15框架的一般表示形式是什么？
一个框架由若干个被称为“槽”(slot)的结构组成，每一个槽又可根据实际情况划分为若干个“侧面”(facet)。一个槽用于描述所讨论对象某一方面的属性。一个侧面用于描述相应属性的一个方面。槽和侧面所具有的属性值分别被称为槽值和侧面值。
2.16框架表示法有何特点？请叙述用框架表示法表示知识的步骤。
特点：结构性、继承性、自然性
框架表示知识的步骤：
1.分析等表达知识中的对象及其属性，对框架中的槽进行合理设置。
2.对各对象间的各种联系进行考察。使用一些常用的或根据具体需要定义一些表达联系的槽名，来描述上下层框架间的联系。
3.对各层对象的“槽”及“侧面”进行合理的组织安排，避免信息描述的重复。
2.17试构造一个描述读者的办公室或卧室的框架系统。
框架名:
墙数:4
窗数:1门数:1电脑数:3前墙:
门数:1
插座数:2
后墙:
窗数:1
书架数:1
暖气片数:1
左墙:
书架数:3
右墙:
书架数:4
插座数:1
门:
门前：锁：1把室员表:1张
门后:
值日表:1张课程表:1张窗:
扇数:2
窗帘:1副
天花板:
日光灯:1座
蚊帐:4张
地板:
性质：水泥地
地面:
书桌:1张电脑桌:1张凳子:3张床:4张
2.18试构造一个描述计算机主机的框架系统。
2.19请给出一个知识图谱实例。
人工智能：模型与算法
人工智能(ArtificialIntelligence，简称AI)是以机器为载体所展示出来的人类智能，因此人工智能也被称为机器智能(MachineIntelligence)。对人类智能的模拟可通过以符号主义为核心的逻辑推理、以问题求解为核心的探询搜索、以数据驱动为核心的机器学习、以行为主义为核心的强化学习和以博弈对抗为核心的决策智能等方法来实现。
本课程成体系介绍人工智能的基本概念和基础算法，可帮助学习者掌握人工智能脉络体系，体会具能、使能和赋能，从算法层面对人工智能技术“知其意，悟其理，守其则，践其行”。课程内容包括如下：人工智能概述、搜索求解、逻辑与推理、监督学习、无监督学习、深度学习、强化学习、博弈对抗。
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