1、11、人工智能有哪些研究领域？你能列举出一些与汽车相关的研究领域吗？人工智能的研究更多的是结合具体领域进行的，主要研究领域有专家系统，机器学习，模式识别，自然语言理解，数据库的智能检索，自动定理证明，自动程序设计，机器人学，博弈，智能决定支持系统和人工神经网络。汽车导航系统，无人驾驶系统，自我诊断，路径规划，自动泊车，防撞预警，车道偏离预警环境识别与感知，GPS 导航，人工智能换挡 互联网2、对于农夫过河问题，分析其中的产生式规则，组成规则库，并给出初始事实数据和目标条件，建立一个小型产生式系统并运行之。1) 农夫每次只能带一样东西过河(2)如果没有农夫看管，狼吃羊，羊吃菜要求：设计一个过河方
2、案，使得农夫、狼、羊、菜都能过河，画出相应的状态空间图。2) 四元组 S 表示状态，即 S(农夫，狼，羊，菜)用 0 表示在左岸，1 表示在右岸 初始 S=(0，0，0 ， 0) 目标 G=(1，1 ，1，1)定义操作符 L(i)表示农夫带东西到右岸： i=0 农夫自己到右岸；i=1 农夫带狼到右岸；i=2 农夫带羊到右岸； i=3 农夫带菜到右岸； 定义操作符 R(i)表示农夫带东西到左岸： i=0 农夫自己到左岸； i=1 农夫带狼到左岸；i=2 农夫带羊到左岸； i=3 农夫带菜到左岸；约束状态如下：(1，0，0 ， X)狼、羊在左岸；(1，X ， 0，0)羊、菜在左岸；(0， 1，1
3、，X) 狼、羊在右岸；(0，X，1，1)羊、菜在右岸；(0， 0，0，0)/ L(2)(1，0，1，0)/ R(0)(0，0，1，0)/ L(1) R(3)(1， 1，1，0) (1，0，1，1)/ R(2) R(2)(0， 1，0，0) (0，0，0 ，1) L(3) / L(1)(1，1，0，1) R(0)(0，1，0，1) L(2)(1，1 ，1，1)解一： 解二：1.带羊过河 (1，0，1， 0) 1.带羊过河 (1，0 ，1，0)2.农夫回来 (0，0，1， 0) 2.农夫回来 (0，0 ，1，0)3.带狼过河 (1，1，1， 0) 3.带菜过河 (1，0 ，1，1)4.带羊回来 (
4、0，1，0， 0) 4.带羊回来 (0，0 ，0，1)5.带菜过河 (1，1，0， 1) 5.带狼过河 (1，1 ，0，1)6.农夫回来 (0，1，0， 1) 6.农夫回来 (0，1 ，0，1)7.带羊过河 (1，1，1， 1) 7.带羊过河 (1，1 ，1，1)3、用状态可见搜索法求解农夫、狗、鸡、米问题。 （提示：用四元组（农夫、狗、鸡、米）表示状态，其中每个元素都可为 0 或 1，0 表示在左岸，1 表示在右岸；把每次过河的一种2安排作为一个算符，每次过河都必修有农夫。 ）解：用四元组 S 表示状态，即 S（L，J，M ，N）其中 L：农夫 J：狼 M：羊 N：菜用 0 表示在左岸岸，1
5、 表示在右岸，即 S=（0 ，0，0，0）目标 G（1，1，1 ，1 ）定义操作符 L（i）表示农夫带东西到右岸：i=0 农夫自己到右岸；i=1 农夫带狼到右岸；i=2 农夫带羊到右岸；i=3 农夫带菜到右岸； 定义操作符 R（i）表示农夫带东西到左岸：i=0 农夫自己到左岸；i=1 农夫带狼到左岸；i=2 农夫带羊到左岸；i=3 农夫带菜到左岸；约束状态如下：（1，0 ，0 ， 1）狼、羊在左岸；（1 ，1，0，0）羊、菜在左岸；（0 ，1，1，0）狼、羊在右岸；（0，0 ，1 ，1）羊、菜在右岸；（1 ，0，0，0）狼、羊、菜在左岸；（0，1 ，1 ，1）狼、羊、菜在右岸；解：第一步，定义
6、问题的描述形式 用四元组 S=（f， w，s，v）表示问题状态，其中，f，w，s 和 v 分别表示农夫，狼，羊和青菜是否在左岸，它们都可以取 1 或 0，取 1 表示在左岸，取 0 表示在右岸。第二步，用所定义的问题状态表示方式，把所有可能的问题状态表示出来，包括问题的初始状态和目标状态。 由于状态变量有 4 个，每个状态变量都有 2 种取值，因此有以下 16种可能的状态： S0=(1,1,1,1)，S1=(1,1,1,0)，S2=(1,1,0,1)，S3=(1,1,0,0) S4=(1,0,1,1)，S5=(1,0,1,0)，S6=(1,0,0,1)，S7=(1,0,0,0) S8=(0,1
7、,1,1)，S9=(0,1,1,0)，S10=(0,1,0,1) ，S11=(0,1,0,0) S12=(0,0,1,1)，S13=(0,0,1,0)，S14=(0,0,0,1)，S15=(0,0,0,0) 其中，状态S3，S6，S7，S8，S9，S 12 是不合法状态， S0 和 S15 分别是初始状态和目标状态。 第三步，定义操作，即用于状态变换的算符组 F 由于每次过河船上都必须有农夫，且除农夫外船上只能载狼，羊和菜中的一种，故算符定义如下： L(i)表示农夫从左岸将第 i 样东西送到右岸（i=1 表示狼，i=2 表示羊，i=3 表示菜，i=0 表示船上除农夫外不载任何东西） 。由于农夫
8、必须在船上，故对农夫的表示省略。 R (i)表示农夫从右岸将第 i 样东西带到左岸（i=1 表示狼， i=2 表示羊，i=3 表示菜，i=0 表示船上除农夫外不载任何东西） 。同样，对农夫的表示省略。 这样，所定义的算符组 F 可以有以下 8 种算符： L (0)，L (1)，L (2)，L (3) R(0)，R(1)，R (2)，R (3) 第四步，根据上述定义的状态和操作进行求解。 该问题求解过程的状态空间图如下：34、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。（2）树和草都有叶和根。（3）水草是草，且生长在水中。（4）果树是树，且会结果。（5）梨树是果树的一种，它会结梨。
9、（1）树和草都是植物；解：(2) 树和草都有叶和根；解：植物草树AKO AKO草树是一种 是一种植物叶 根Have Have4(3) 水草是草，且生长在水中；解：(4) 果树是树，且会结果；解：(5) 梨树是果树中的一种，它会结梨。解：5、遗传算符有哪些基本步骤？（1）编码；（2）初始群体的生产；（3）交换；（4）适应变值评估检测；（5）选择；（6）变异；（7）中止。6、给出 多边形、凸多边形、三角形的层次框架体系。或者按“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。 7、对于函数 f(x)=xsin(1/x),x 0.05,0.5，若要求求解精度到 6 位小数
10、，如何进行二进制编解码？用微分法求取 f(x)的最大值：解有无穷多个：草 水草 水中AKO Live植物AKO树 果树 结果AKO Can植物AKO果树 梨树 结梨AKO Can树AKO2,1 0.2)1sin()( xxxfxf 10)10tan( )cos(si即 的 实 数 递 减 序 列 。一 接 近 于 是及， 0),21,2( ,21 ,20 , , iiiixiiii 5 问题的提出当 i 为奇数时 xi 对应局部极大值点，i 为偶数时 xi 对应局部极小值。x19 即为区间-1,2 内的最大值点：此时，函数最大值 f(x19)比 f(1.85)=3.85 稍大。 编码表现型：x
11、基因型：二进制编码（串长取决于求解精度）串长与精度之间的关系：若要求求解精度到 6 位小数，区间长度为 2-(-1)3，即需将区间分为3/0.000001=3106 等份。所以编码的二进制串长应为 22 位。 产生初始种群产生的方式：随机产生的结果：长度为 22 的二进制串产生的数量：种群的大小（规模） ，如 30，50，1111010011100001011000110011001110101010111010101000111100100001001011110010011100111001 0001100101001100000011 0000011010010000000000 计算适
12、应度不同的问题有不同的适应度计算方法本例：直接用目标函数作为适应度函数将某个体转化为-1,2区间的实数：s= x=0.637197计算 x 的函数值（适应度）：f(x)=xsin(10 x)+2.0=2.586345 计算适应度（简单函数值替换）二进制与十进制之间的转换：第一步，将一个二进制串（b21b20b0）转化为 10 进制数：第二步，x对应的区间 -1,2内的实数：191919 85.2037x 419023022097151 )2()( 1010221 xbii6 遗传操作选择：轮盘赌选择法；交叉：单点交叉；变异：小概率变异 模拟结果设置的参数：种群大小 50；交叉概率 0.75；变
13、异概率 0.05；最大迭代数 200。得到的最佳个体：smax=;xmax=1.8506;f(xmax)=3.8503;8、遗传算法的选择策略有哪些？详细描述俄罗斯轮盘赌的选择策略。1. 轮盘赌选择2. 随机遍历抽样3. 局部选择4. 截断选择5. 锦标赛选择俄罗斯轮盘赌：比如说种群中有 20 个个体，那么每个个体的适应度除以 20 个个体适应度的和得到的就是该个体的被选择的概率。轮盘赌选择时，每个个体类似于轮盘中的一小块扇形，扇形的大小与该个体被选择的概率成正比。那么，扇形越大的个体被选择的概率越大。这就是轮盘赌选择法。9、TSP 问题运用遗传算法解决的算法思想及伪代码。思想：算法的基本过程
14、可以表述为：将问题的可能解编码后以字串或数组的方式表示为染色体，在算法的开始部分随机产生一个染色体群体做为初代种群，然后将群体中的染色体个体放在一定的环境中，按照自然进化的适者生存的原则，从中选出适应环境较好的个体，进行复制( reproduction )、交叉 ( crossover )、变异( mutation )等操作，产生下一代更加适应环境的个体。一代一代的进化，当满足一定的收敛条件时，进化停止，得到问题的最优解( 有可能在局部最优解处收敛)。伪代码：Begin t=0; Initialize P (t); Evaluate P (t); While (t MAXGENS) do t
15、= t+1; Select P (t) from P (t-1); Recombine P (t) by probability pc; Mutate P (t) by probability pm; Evaluate P (t); 12)(0.1x(0000000000000000000000)-1(1111111111111111111111)27Done End10、tf-idf 方法是如何为特征词项赋权的？对于文档 d1、d2，试运用该方法计算两篇文档的相似度。11、专家系统包括哪些基本部分？其主要功能是什么？如何对专家系统进行评价？基 本 组 成 ： 专 家 系 统 通 常 由 人
16、机 交 互 界 面 、 知 识 库 、 推 理 机 、 解 释 器 、 综 合 数 据 库 、知 识 获 取 等 6 个 部 分 构 成 。专 家 系 统 应 具 备 以 下 几 个 功 能 ： 存 储 问 题 求 解 所 需 的 知 识 。 存 储 具 体 问 题 求 解 的 初 始 数 据 和 推 理 过 程 中 涉 及 的 各 种 信 息 ， 如 中 间 结 果 、 目 标 、 字母 表 以 及 假 设 等 。 根 据 当 前 输 入 的 数 据 ， 利 用 已 有 的 知 识 ， 按 照 一 定 的 推 理 策 略 ， 去 解 决 当 前 问 题 ， 并能 控 制 和 协 调 整 个
17、系 统 。 能 够 对 推 理 过 程 、 结 论 或 系 统 自 身 行 为 作 出 必 要 的 解 释 ， 如 解 题 步 骤 、 处 理 策 略 、 选择 处 理 方 法 的 理 由 、 系 统 求 解 某 种 问 题 的 能 力 、 系 统 如 何 组 织 和 管 理 其 自 身 知 识 等 。 这样 既 便 于 用 户 的 理 解 和 接 受 ， 同 时 也 便 于 系 统 的 维 护 。 提 供 知 识 获 取 ， 机 器 学 习 以 及 知 识 库 的 修 改 、 扩 充 和 完 善 等 维 护 手 段 。 只 有 这 样 才 能更 有 效 地 提 高 系 统 的 问 题 求 解
18、 能 力 及 准 确 性 。 提 供 一 种 用 户 接 口 ， 既 便 于 用 户 使 用 ， 又 便 于 分 析 和 理 解 用 户 的 各 种 要 求 和 请 求 。评 价 ： 专家系统是一个智能计算机程序系统，其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。也就是说，专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术和计算机技术，根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题，简而言之，专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。
19、12、判别计算机是否理解自然语言的四条标准是什么？答：问答（能够回答与输入语言材料相关的问题） ；文摘（能够对所给的语言材料进行文摘）；释义（能用不同的词语复述所给的语言材料） ；翻译（具有将语言材料转译成另一种语言的能力） 。13、试述自然语言理解的层次模型。分词层：把彼此间没有符号隔开的文字流（书面语）或语音流（口语）在规则 R1 的作用下，变换为一个个词组成的序列（词串） ，而词串的正确性受上一层制约条件的限制。短语层：把词串中彼此孤立的词在规则 R2 的作用下，组成一个个词组，并得到词组的内部结构（词与词之间的关系，如主谓结构、动宾结构、偏正结构等） 。语句层：在规则 R3 的作用下，
20、对语句进行句法分析和语义分析，得到语句的分析树和语句的语义表示。段落层：考察语句之间的关系，在规则 R4 的作用下，将语句序列组合成若干个段落。篇章层：考察段落之间的关系，在规则 R5 的作用下，得到整个篇章的结构表示和机内语义表示。814、用谓词表示法求解机器人摞积木问题。设机器人有一只机械手，要处理的世界有一张桌子，桌上可堆放若干相同的方积木块。机械手有 4 个操作积木的典型动作：从桌上拣起一块积木；将手中的积木放到桌之上；在积木上再摞上一块积木；从积木上面拣起一块积木。积木世界的布局如下图所示。 解：(1) 先定义描述状态的谓词CLEAR(x)：积木 x 上面是空的。 ON(x, y)：
21、积木 x 在积木 y 的上面。ONTABLE(x)：积木 x 在桌子上。HOLDING(x)：机械手抓住 x。HANDEMPTY：机械手是空的。其中，x 和 y 的个体域都是A, B, C。问题的初始状态是：ONTABLE(A)ONTABLE(B)ON(C, A)CLEAR(B)CLEAR(C)HANDEMPTY问题的目标状态是：ONTABLE(C)ON(B, C)ON(A, B)CLEAR(A) HANDEMPTY(2) 再定义描述操作的谓词在本问题中，机械手的操作需要定义以下 4 个谓词： Pickup(x)：从桌面上拣起一块积木 x。 Putdown(x)：将手中的积木放到桌面上。Sta
22、ck(x, y)：在积木 x 上面再摞上一块积木 y。Upstack(x, y)：从积木 x 上面拣起一块积木 y。其中，每一个操作都可分为条件和动作两部分，具体描述如下： Pickup(x)条件：ONTABLE(x)，HANDEMPTY ，CLEAR(x)动作：删除表：ONTABLE(x)，HANDEMPTY9添加表：HANDEMPTY(x)Putdown(x)条件：HANDEMPTY(x)动作：删除表：HANDEMPTY(x)添加表：ONTABLE(x)，CLEAR(x) ，HANDEMPTYStack(x, y)条件：HANDEMPTY(x)，CLEAR(y)动作：删除表：HANDEMP
23、TY(x)，CLEAR(y)添加表：HANDEMPTY ，ON(x, y) ，CLEAR(x)Upstack(x, y)条件：HANDEMPTY， CLEAR(y) ，ON(y,x)动作：删除表：HANDEMPTY ，ON(y, x)添加表：HOLDING(y)，CLEAR(x)(3) 问题求解过程利用上述谓词和操作，其求解过程为：问题：有一农夫带一条狼，一只羊和一框青菜与从河的左岸乘船倒右岸，但受到下列条件的限制：(1) 船太小，农夫每次只能带一样东西过河；(2) 如果没有农夫看管，则狼要吃羊，羊要吃菜。请设计一个过河方案，使得农夫、浪、羊都能不受损失的过河，画出相应的状态空间图。题示：(1
24、) 用四元组（农夫，狼，羊，菜）表示状态，其中每个元素都为 0 或 1，用 1 表示在左岸，用 0 表示在右岸。(2) 把每次过河的一种安排作为一种操作，每次过河都必须有农夫，因为只有他可以ONTABLE(A) ONTABLE(B)ON(C, A)CLEAR(B)CLEAR(C) HANDEMPTYUpstack(A,C)ONTABLE(A)ONTABLE(B) HOLDING(C)CLEAR(A)CLEAR(B)CLEAR(C)Putdown(C)ONTABLE(A)ONTABLE(B)ONTABLE(C)CLEAR(A)CLEAR(B)CLEAR(C)HANDEMPTYPickup(A)O
25、NTABLE(A)ONTABLE(C)HOLDING(B)CLEAR(A)CLEAR(B)CLEAR(C)Stack(C,B)ONTABLE(A)ONTABLE(C)ON(B,C)CLEAR(A)CLEAR(B)HANDEMPTYONTABLE(C)ON(B,C)CLEAR(A)CLEAR(B)HOLDING(A)Stack(B,A)ONTABLE(C)ON(B,C)ON(A,B)CLEAR(A)HANDEMPTPickup(B)10划船第一步，定义问题的描述形式用四元组 S=（f，w，s，v）表示问题状态，其中，f，w ，s 和 v 分别表示农夫，狼，羊和青菜是否在左岸，它们都可以取 1 或
26、 0，取 1 表示在左岸，取 0 表示在右岸。第二步，用所定义的问题状态表示方式，把所有可能的问题状态表示出来，包括问题的初始状态和目标状态。由于状态变量有 4 个，每个状态变量都有 2 种取值，因此有以下 16 种可能的状态：S0=(1,1,1,1)，S1=(1,1,1,0)，S2=(1,1,0,1) ， S3=(1,1,0,0)S4=(1,0,1,1)，S5=(1,0,1,0)，S6=(1,0,0,1) ， S7=(1,0,0,0) S8=(0,1,1,1)，S9=(0,1,1,0)，S10=(0,1,0,1) ，S11=(0,1,0,0) ，S12=(0,0,1,1)，S13=(0,0,
27、1,0) ，S14=(0,0,0,1)，S15=(0,0,0,0)第三步，定义操作，即用于状态变换的算符组 F由于每次过河船上都必须有农夫，且除农夫外船上只能载狼，羊和菜中的一种，故算符定义如下：L(i)表示农夫从左岸将第 i 样东西送到右岸（i=1 表示狼， i=2 表示羊，i=3 表示菜，i=0 表示船上除农夫外不载任何东西） 。由于农夫必须在船上，故对农夫的表示省略。R (i)表示农夫从右岸将第 i 样东西带到左岸（i=1 表示狼，i=2 表示羊，i=3 表示菜，i=0 表示船上除农夫外不载任何东西） 。同样，对农夫的表示省略。这样，所定义的算符组 F 可以有以下 8 种算符：L(0)，L(1)，L(2)，L(3) R(0)，R(1)，R(2) ，R(3)第四步，根据上述定义的状态和操作进行求解
