人工智能基础及应用（微课版） 习题及答案汇总 第1--9章 绪论 知识图谱与专家系统---语音信号处理中的应用.docx

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1、习题1-1什么是智能？1-2什么是人工智能？人工智能的研究目标是什么？1-3人工智能是何时、何地诞生的？1-4人工智能发展经历了那几个阶段？1-5常见的计算机视觉技术有哪些？1-6人工智能研究的主要内容有那些？1-7人工智能的主要技术有那些？1-8智能控制具有什么特点？1-9人工智能的应用领域有那些？1-10传统的工业机器视觉由哪几部分组成？1-11未来人工智能的发展趋势？参考答案1-1智能是智力和能力的总称。人类的智能主要包括归纳总结和逻辑演绎两大类。1-2定义：人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。研究目标：使机器能够模拟人的思维方

2、式，胜任些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。1-31956年，在美国举办的达特玛斯会议中正式提出了“人工智能”这一专业术语，从此揭开r人工智能时代的序幕。1-4人工智能的发展主要经历了五个阶段：第一阶段：早期探索（1956年以前）；第二阶段：人工智能的兴起与研究（1956年至20世纪70年代）；第三阶段:瓶颈期（20世纪70至80年代）；第四阶段：人工智能的复苏Qo世纪80年代）；第五阶段：专家系统危机（20世纪80至90年代）；第六阶段：科技的腾飞（20世纪90年代至今）。1-5图像分类、对象检测、 1-6模式识别、专家系统、 程序设计、自然语言生成、 划等。1-7逻辑推理与定理证明、 专

3、家系统、智能控制技术、目标跟踪、语义分割、实例分割等知识库系统、自然语言理解、 机器人学、分布式人工智能、自然语言处理、智能机器人、自动定理证明、计算机视觉、自动 博弈、智能控制、软计算、智能规最优解算法、智能信息检索技术、机器学习、生物特征识别、人工神经网络、虚拟现实技术与增强现实技术、知识图谱、数据挖掘与知识发现、人机交互技术等。1-8智能控制具有两个显著的特点。（1）智能控制同时具有知识表示的非数学广义世界模型和数学公式模型表示的混合控制过程，也往往是含有复杂性、不完全性、模糊性或不确定性以及不存在已知算法的非数学过程，并以知识进行推理，以启发来引导求解过程。（2）智能控制的核心在高层控

4、制，即组织级控制。组织实际环境或过程，对问题进行决策和规划，来求解广义问题。1-9机器视觉、语音识别、智能机器人等。1-10传统的工业机器视觉系统一般由光源、目标物体、光学成像系统、图像采集与数字化、智能图像处理与决策和控制执行模块组成。1-11从技术层面来看：（1）算法模型将会取得新的突破；（2）机器学习训练的小样本化：（3）深度学习技术将实现广泛产业化应用；（4）深层次的人工神经网络和量子技术的应用。从产业化角度看：（1）智能应用向多元化发展；（2）人工智能将会和实体经济进一步融合；（3）人工智能平台将建设开发；（4）全产业链布局加快实现。习题1.数据、信息、知识和智能的区别有哪些？2 .

5、知识的特征是什么？3 .用谓语逻辑表示下列句子。（1）小李是一名学生。（2）小张的妈妈是一名教师。（3）英语考试有一名学生不及格。（4）有一名学生数学考试和英语考试都不及格。4,产生式系统有哪儿部分组成？它的基本形式是什么？5 .用产生式表示下列句子。（1）如果该动物产乳，则它是哺乳动物。（2）如果该动物产乳且反刍，则它是有蹄动物，而且是偶蹄动物。（3）如果不下雨，那么就不带伞6 .语义网络由哪些要素组成？分别表示什么？7 .用语义网络表示下列句子。8 .试写出“某公司员工框架”的描述。9 .知识获取的任务包括哪些？10 .构建知识库的原则有哪些？11 .知识图谱的基本表示方式有哪些？12 .

6、知识图谱的生命周期包括哪些环节？13 .专家系统的结构包括哪些？14 .专家系统的工作原理是什么？15 .列举专家系统的实例。参考答案1 .数据、信息、知识和智能的区别有哪些？答：数据是未经加工的原始素材。信息是加工处理后有逻辑的数据。知识是人对信息进行加工、吸收、提取、评价的结果。智能是知识进一步归纳总结后的规律，可演化为更多的知识，指导客观实践。2 .知识的特征是什么？答：（1）客观性；（2）相对正确性；（3）不确定性；（4）可表示性与可利用性。3 .用谓语逻辑表示下列句子。（1）小李是一名学生。答：Student（Li）（5）小张的妈妈是一名教师。答：TeacherImother（Zha

7、ng）(6)英语考试有一名学生不及格。答：(3x)(Studentfx)-Pass(,English)(7)有一名学生数学考试和英语考试都不及格。答：(3)(Studentfx)-,Pass(x,English)A,Pass(,Maths)或(3)(Studentfx)-,(Pass(,English)VPass(x,Maths)4 .产生式系统有哪几部分组成？它的基本形式是什么？答：产生式系统由规则库、推理机和综合数据库组成。产生式的基本形式：PQ或IFPTHENQ5 .用产生式表示下列句子。(1)如果该动物产乳，则它是哺乳动物。答：该动物产乳一它是哺乳动物或IF该动物产乳THEN它是哺乳动

8、物(4)如果该动物产乳且反刍，则它是有蹄动物，而且是偶蹄动物。答：该动物产乳AND反刍它是偶蹄动物或IF该动物产乳AND反刍THEN它是偶蹄动物(5)如果不下雨，那么就不带伞答：不下雨一不带伞或IF不下雨THEN不带伞6 .语义网络由哪些要素组成？分别表示什么？答：语义网络由节点和弧线构成。节点表示各种事件、事物、概念、情况、属性和动作等；弧线是有方向的、有标注的，方向表示节点间的主次关系；标注表示各种语义联系。7 .用语义网络表示下列句子。(1)蜻蜓和蝴蝶都是动物。答：AKC-AKC蜡蛆动物蝴蝶(2)蜻蜓和蝴蝶都有翅膀和腿。(3)蜻蜓是动物，蚊子也是动物，且蜻蜓吃蚊子。(4)小明的爸爸和小强

9、的爸爸是同事，且小明和小强是同学。8 .试写出“某公司员工框架”的描述。框架名：员工姓名：单位（姓、名）年龄：单位（岁）性别：范围（男、女）缺省：男学历：范围（博士、研究生、本科生、其他）毕业院校：单位（输入详细信息）部门：范围（董事会，行政部，财务部，研发部，技术部，销售部，生产部，物资部，其他）职位：单位（输入详细信息）入职时间：单位（年、月）离职时间：单位（年、月）缺省：未离校（仅供参考）9 .知识获取的任务包括哪些？答：知识获取的基本任务包括：知识抽取、知识建模、知识转换、知识输入、知识检测和知识库重组。10 .建知识库的原则有哪些？11 1）知识库具有相对独立性2）便于对知识进行搜索

10、3）便于对知识进行维护和管理4）便于存储用多种形式表示的知识IL识图谱的基本表示方式有哪些？答：实体三元组表示为：（实体1,关系，实体2）属性三元组表示为：（实体，属性名称，属性值）12 .知识图谱的生命周期包括哪些环节？答：知识图谱系统的生命周期包含：知识建模、知识获取、知识管理和知识应用。13 .专家系统的结构包括哪些？答：专家系统通常由知识库、推理机、综合数据库、知识获取机构、解释机构和人机接口组成。14 .专家系统的工作原理是什么？答：专家系统是通过推理机、知识库和综合数据库的交互作用来求解领域问题的，一般流程如下：（1）根据用户的问题对知识库进行搜索，匹配与问题有关的知识。（2）根据

11、搜索得到的知识和系统的控制策略，形成解决问题的途径，从而构成一个假设方案集。（3）对假设方案集进行排序，并挑选其中在某些准则下为最优的假设方案。（4）根据挑选的假设方案去求解具体问题。（5）如果该方案不能真正解决问题，则回溯到假设方案序列中的下一个假设方案，重复求解问题。（6）循环（1）（5）步，直到问题已经解决或所有可能的求解方案都不能解决问题为止。15 .列举专家系统的实例。答：略习题一、选择题1 .关于“与/或”图表示法的叙述中，正确的是（）A用“AND”和“OR”连续各部分的图形，用来描述各部分的因果关系B用“AND”和“OR”连续各部分的图形，用来描述各部分之间的不确定关系C是用“与

12、”节点和“或”节点组合起来的树形图，用来描述某类问题的求解过程D是用“与”节点和“或”节点组合起来的树形图，用来描述某类问题的层次关系2 .在与或树和与或图中，把没有任何父辈节点的节点叫做：A叶节点B端节点C根节点D起始节点3 .启发式搜索中，通常OPEN表上的节点按照它们的估价函数f值的（）顺序排列：A递增B平均值C递减D最小4 .启广度优先搜索方法能够保证在搜索树种找到一条通向目标节点的（）路径（如果有路径存在时）。A可行B最短C最长D解答5 .下列属于遗传算法的基本内容的是（）A图像识别B遗传算子C语音识别D神经调节6 .A*算法是一种（A图搜索策略B有序搜索算法C盲目搜索D启发式搜索二

13、、简答题1.什么是搜索？有哪两大类不同的搜索方法？两者的区别是什么？2 .什么是与树？什么是或树？什么是与/或树？什么是可解节点？什么是解树？3 .何为股价函数？估价函数中，g(n)和h(n)各起什么作用？4 .什么是遗传算法？简述其基本思想和基本结构。5 .常用的适应度函数有哪几种？参考答案一、选择题1. D2.C3.D4.A5.B6.D二、简答题1 .向这种根据世界情况，不断寻找可利用知识，从而构造一条代价最小的推理路线，使问题得以解决的过程称为搜索。简单地说，搜索就是利用已知条件在(知识)寻求解决问题办法的过程。根据是否采用智能方法，搜索算法分为盲目搜索算法和智能搜索算法。3 .用于估价

14、结点重要性的函数称为估价函数，其一般形式为：f(n)=g(n)+h(n)其中，g()是代价函数，表示从初始结点S”到结点已经实际付出的代价；/?()是启发式函数，表示从结点到目标结点Sg的最优路径的估计代价。启发式函数/?()体现了问题的启发性信息，其形式要根据问题的特性确定。例如，45)可以是结点到目标结点的距离,也可以是结点处于最优路径上的概率等。4 .进化计算式一种模拟生物进化、自然选择过程与机制求解问题的自组织、自适应人工智能技术。遗传算法就是进化计算的典型.遗传算法的核心思想认为，生物进化过程是从简单到复杂、从低级到高级的古城，其本身是一个自然的、并行的、稳健的优化过程，优化的而目标

15、是对环境的自适应性。生物种群通过“优胜劣汰”及遗传变异来达到进化(优化)的目的。遗传算法用模拟生物和人类进化的方法来求解复杂问题。它从初始种群出发，采用“优胜劣汰，适者生存的自然法则选择个体,并通过杂交、变异来产生新一代种群，如此逐代进化，直到满足目标为止。4.原始适应度函数和标准适应度函数、加速适应度函数。习题一、选择题1 .关于k-近邻算法说法错误的是OA是机器学习B是无监督学习Ck代表分类个数Dk的选择对分类结果没有影响2 .关于k-近邻算法说法错误的是OA一般使用投票法进行分类任务Bk-近邻算法属于懒惰学习C训练时间普遍偏长D距离计算方法不同，效果也可能显著不同3 .关于决策树算法说法错误的是OA受生物