《人工智能及其应用（第6版)》蔡自兴1-6章课后习题.【部分无答案】_人工智能及其应用蔡自兴课后答案第二章

第一章 绪论：

1-1什么是人工智能？试从学科和能力两方面加以说明。

人工智能（学科）：人工智能（学科）是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支。其近期的主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智力功能，并开发相关理论和技术。

人工智能（能力）：人工智能（能力）是智能机器所执行的通常与人类智能有关的智能行为，如判断、推理、证明、识别、感知、理解、通信、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动。

1-5为什么能够用机器（计算机）模仿人的智能？

物理符号系统假设：任何一个系统，如果它能够表现出智能，那么它就必定能够执行上述6种功能。反之，任何系统如果具有这６种功能，那么它就能够表现出智能；这种智能指的是人类所具有的那种智能。

推论：既然人是一个物理符号系统，计算机也是一个物理符号系统，那么就能够用计算机来模拟人的活动。因此，计算机可以模拟人类的智能活动过程。

1-7你认为应从哪些层次对认知行为进行研究？

答：应从下面４个层次对谁知行为进行研究：

（１）认知生理学：研究认知行为的生理过程，主要研究人的神经系统（神经元、中枢神经系统和大脑）的活动。

（２）认知心理学：研究认知行为的心理活动，主要研究人的思维策略。

（３）认知信息学：研究人的认知行为在人体内的初级信息处理，主要研究人的认知行为如何通过初级信息自然处理，由生理活动变为心理活动及其逆过程

（４）认知工程学：研究认知行为的信息加工处理，主要研究如何通过以计算机为中心的人工信息处理系统，对人的各种认知行为（如知觉、思维、记忆、语言、学习、理解、推理、识别等）进行信息处理。

1-8人工智能的主要研究和应用领域是什么？

问题求解，逻辑推理与定理证明，自然语言理解，自动程序设计，专家系统，机器学习，神经网络，机器人学，模式识别，机器视觉，智能控制，智能检索，智能调度与指挥，分布式人工智能与Agent，计算智能与进化计算，数据挖掘与知识发现，人工生命。

1-9人工智能研究包括哪些内容？这些内容的重要性如何？

知识表示、知识推理和知识应用是传统人工智能的三大核心研究内容。其中，知识表示是基础，知识推理实现问题求解，而知识应用是目的。

1-10人工智能的基本研究方法有哪几类？它们与人工智能学派的关系如何？

功能模拟法：符号主义学派结构模拟法：连接主义学派行为模拟法：行为主义学派

集成模拟法：各学派密切合作，取长补短

第二章 知识表示方法：

2.1状态空间法、问题归约法、谓词逻辑法和语义网络法的要点是什么?它们有何本质上的联系及异同点？

    状态空间法是一种基于解答空间的问题表示和求解方法,它是以状态和操作符为基础的.在利用状态空间图表示时,从某个初始状态开始,每次加一个操作符,递增地建立起操作符的试验序列,直到达到目标状态为止.由于状态空间法需要扩展过多的节点,容易出现“组合爆炸”,因而只适用于表示比较简单的问题.

    问题归约法从目标（要解决的问题）出发,逆向推理,通过一系列变换把初始问题变换为子问题集合和子子问题集合,直至最后归约为一个平凡的本原问题集合.这些本原问题的解可以直接得到,从而解决了初始问题,用与或图来有效地说明问题归约法的求解途径.

    谓词逻辑法采用谓词合适公式和一阶谓词演算把要解决的问题变为一个有待证明的问题,然后采用消解定理和消解反演来证明一个新语句是从已知的正确语句导出的,从而证明这个新语句也是正确的.

    本质上都是将人工智能问题求解效率提高的知识表示方法，处理不同问题时应视情况采取不同的方法，在表达和求解复杂问题时需要综合使用这些方法。语义网络是知识的一种图解表示,它由节点和弧线或链线组成.节点用于表示实体、概念和情况等,弧线用于表示节点间的关系.语义网络的解答是一个经过推理和匹配而得到的具有明确结果的新的语义网络.语义网络可用于表示多元关系,扩展后可以表示更复杂问题.

2.5 试用四元数列结构表示四圆盘梵塔问题

2-6用谓词逻辑演算公式表示：A computer system is intelligent if it can perform a task which,if performed by a human, requires intelligence.

P(x,y): x performs y task (x 完成有任务)

Q(y): y requires intelligence (y 需要智能)

C(x): x is a computer system (x 是计算机系统)

I(x): x is intelligent (x 是智能系统)

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