人工智能（第3版）部分习题及答案

第二章

2.8 设有如下语句，请用相应的谓词公式分别把他们表示出来：

(1) 有的人喜欢梅花，有的人喜欢菊花，有的人既喜欢梅花又喜欢菊花 。 解：定义谓词 P(x)：x是人 L(x,y)：x喜欢y

其中，y的个体域是{梅花，菊花}。

将知识用谓词表示为：

(?x )(P(x)→L(x, 梅花)∨L(x, 菊花)∨L(x, 梅花)∧L(x, 菊花)) (2) 有人每天下午都去打篮球。 解：定义谓词 P(x)：x是人 B(x)：x打篮球 A(y)：y是下午

将知识用谓词表示为：

(?x )(?y) (A(y)→B(x)∧P(x))

(3) 新型计算机速度又快，存储容量又大。 解：定义谓词

NC(x)：x是新型计算机 F(x)：x速度快 B(x)：x容量大

将知识用谓词表示为： (?x) (NC(x)→F(x)∧B(x))

(4) 不是每个计算机系的学生都喜欢在计算机上编程序。 解：定义谓词

S(x)：x是计算机系学生

L(x, pragramming)：x喜欢编程序 U(x,computer)：x使用计算机 将知识用谓词表示为：

? (?x) (S(x)→L(x, pragramming)∧U(x,computer)) (5) 凡是喜欢编程序的人都喜欢计算机。 解：定义谓词 P(x)：x是人 L(x, y)：x喜欢y

将知识用谓词表示为：

(?x) (P(x)∧L(x,pragramming)→L(x, computer))

2.10 用谓词表示法求解农夫、狼、山羊、白菜问题。农夫、狼、山羊、白菜全部放在一条河的左岸，现在要把他们全部送到河的右岸去，农夫有一条船，过河时，除农夫外船上至多能载狼、山羊、白菜中的一种。狼要吃山羊，山羊要吃白菜，除非农夫在那里。似规划出一个确

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保全部安全过河的计划。请写出所用谓词的定义，并给出每个谓词的功能及变量的个体域。

解：(1) 先定义描述状态的谓词

要描述这个问题，需要能够说明农夫、狼、羊、白菜和船在什么位置，为简化问题表示，取消船在河中行驶的状态，只描述左岸和右岸的状态。并且，由于左岸和右岸的状态互补，因此可仅对左岸或右岸的状态做直接描述。本题选择对左岸进行直接描述的方法，即定义谓词如下：

AL(x)：x在左岸

其中，x的个体域是{农夫，船，狼，羊，白菜}。对应地，?AL(x)表示x在右岸。 问题的初始状态：

AL(农夫) AL(船) AL(狼) AL(羊) AL(白菜)

问题的目标状态：

?AL(农夫) ?AL(船) ?AL(狼) ?AL(羊) ?AL(白菜)

(2) 再定义描述操作的谓词

本题需要以下4个描述操作的谓词： L-R：农夫自己划船从左岸到右岸

L-R(x)：农夫带着x划船从左岸到右岸 R-L：农夫自己划船从右岸到左岸

R-L(x) ：农夫带着x划船从右岸到左岸 其中，x的个体域是{狼，羊，白菜}。

对上述每个操作，都包括条件和动作两部分。它们对应的条件和动作如下： L-R：农夫划船从左岸到右岸

条件：AL(船)，AL(农夫)，?AL(狼)∨?AL(羊)，?AL(羊)∨?AL(白菜) 动作：删除表：AL(船)，AL(农夫) 添加表：?AL(船)，?AL(农夫) L-R(狼)：农夫带着狼划船从左岸到右岸

条件：AL(船)，AL(农夫)，AL(狼)，?AL(羊) 动作：删除表：AL(船)，AL(农夫)，AL(狼) 添加表：?AL(船)，?AL(农夫)，?AL(狼) L-R(羊)：农夫带着羊划船从左岸到右岸

条件：AL(船)，AL(农夫)，AL(羊)， AL(狼)，AL(白菜) 或：AL(船)，AL(农夫)，AL(羊)，?AL(狼)，?AL(白菜) 动作：删除表：AL(船)，AL(农夫)，AL(羊)

2

添加表：?AL(船)，?AL(农夫)，?AL(羊) L-R(白菜)：农夫带着白菜划船从左岸到右岸

条件：AL(船)，AL(农夫)，AL(白菜)，?AL(狼) 动作：删除表：AL(船)，AL(农夫)，AL(白菜) 添加表：?AL(船)，?AL(农夫)，?AL(白菜) R-L：农夫划船从右岸到左岸

条件：?AL(船)，?AL(农夫)，AL(狼)∨AL(羊)，AL(羊)∨AL(白菜) 或：?AL(船)，?AL(农夫) ，?AL(狼)，?AL(白菜)，AL(羊) 动作：删除表：?AL(船)，?AL(农夫) 添加表：AL(船)，AL(农夫) R-L(羊) ：农夫带着羊划船从右岸到左岸

条件：?AL(船)，?AL(农夫)，?AL(羊) ，?AL(狼)，?AL(羊)，AL(白菜) 动作：删除表：?AL(船)，?AL(农夫)，?AL(羊) 添加表：AL(船)，AL(农夫)，AL(羊) (3) 问题求解过程 AL(农夫) AL(狼) AL(农夫) AL(白菜) AL(船) AL(白菜) R-L AL(船) L-R(羊) L-R(狼) ?AL(农夫) R-L(羊) AL(狼) ?AL(农夫) AL(狼) ?AL(船) AL(羊) ?AL(船) AL(白菜) ?AL(狼) AL(白菜) ?AL(羊) ?AL(羊) ?AL(羊) AL(AL(农夫) AL(羊) 农夫) ?AL(农夫) L-R(羊) AL(船) R-L L-R(白菜) AL(船) ?AL(农夫) ?AL(船) AL(羊) AL(羊) ?AL(船) ?AL(羊) AL(白菜) ?AL(白菜) ?AL(白菜) ?AL(白菜) ?AL(狼) ?AL(狼) ?AL(狼) ?AL(狼) 2.18 请对下列命题分别写出它们的语义网络： (1) 每个学生都有一台计算机。

解：

GS 学生 g g F ISA Owner s o 占有权 AKO Owns c 计算机 ISA

? 3

(2) 高老师从3月到7月给计算机系学生讲《计算机网络》课。 解：

7月 Start ISA 老师 高老师 Action 讲课 Subject 讲课事件 8月 End Object Caurse 计算机网络 计算机系学生 (3) 学习班的学员有男、有女、有研究生、有本科生。 解：参例2.14

(4) 创新公司在科海大街56号，刘洋是该公司的经理，他32岁、硕士学位。 解：参例2.10

(5) 红队与蓝队进行足球比赛，最后以3：2的比分结束。 解： 比赛

AKO Participants1 Outcome 3:2 足球赛 红队 Participants 2

蓝队

2.19 请把下列命题用一个语义网络表示出来： (1) 树和草都是植物； 解：

植物

AKO AKO

树 草

(2) 树和草都有叶和根；

4

解：

叶 根

Have Have

植物 是一种 是一种

树 草

(3) 水草是草，且生长在水中； 解： AKO Live AKO 水草 草 水中 植物

(4) 果树是树，且会结果； 解：

AKO AKO Can 果树 树 结果 植物

(5) 梨树是果树中的一种，它会结梨。 解： AKO AKO Can 梨树 果树 结梨 树

2.26 按“师生框架”、“教师框架”、“学生框架”的形式写出一个框架系统的描述。 解：师生框架

Frame

Name：Unit（Last-name，First-name） Sex：Area（male，female） Default：male Age：Unit（Years）

Telephone：Home Unit（Number）

Mobile Unit（Number）

教师框架

Frame

AKO Major：Unit（Major-Name） Lectures：Unit（Course-Name）

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