人工智能導(dǎo)論習(xí)題答案

學(xué)習(xí)情境一一、單選題TOC\o"1-5"\h\z1、當(dāng)代的人工智能研究是源于 A 年。A.1956B.1965C.1856D.18652、被認(rèn)為是人工智能之父是 B 。A.J.W.MauchlyB.JohnMcCarthy C.RomenLueeD.A.M.Turing3、最早的有關(guān)人工智能的應(yīng)用原型是 C 。A.計(jì)算器B.無人駕駛汽車 C.自動(dòng)調(diào)溫器D.通用解題機(jī)4、被許多人認(rèn)為第一個(gè)的人工智能程序是 C 。A.SHRDLUB.LogicTheoristC.ListProcessingD.STUDENT5、通片《多拉A夢(mèng)》里的機(jī)器貓是C 類別的人工智能。A.計(jì)算智能B.感知智能C.認(rèn)知智能D.弱人工智能二、填空題1、人工智能是一門研究會(huì)運(yùn)動(dòng)、會(huì)看懂、會(huì)聽懂、會(huì)思考的機(jī)器人的學(xué)科及應(yīng)用。2、計(jì)算智能類別的人工智能系統(tǒng)特點(diǎn)是能存會(huì)算。3、感知智能類別的人工智能系統(tǒng)特點(diǎn)是能聽會(huì)說，能看會(huì)認(rèn)。4、認(rèn)知智能類別的人工智能系統(tǒng)特點(diǎn)是能夠像人一樣主動(dòng)思考并采取行動(dòng)。三、簡(jiǎn)述題1、請(qǐng)列舉身邊的有關(guān)人工智能的應(yīng)用，并簡(jiǎn)要說一下其工作過程。2、人工智能對(duì)人類的影響有哪些？3、什么是人工智能？4、給出人工智能的五個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。5、你認(rèn)為人工智能未來的發(fā)展趨勢(shì)是什么？6、你認(rèn)為機(jī)器的智能會(huì)超過人類嗎？為什么？一、填空題1、按知識(shí)的作用及表示可把知識(shí)劃分為事實(shí)性知識(shí)、過程性知識(shí)、控制性知識(shí)2、一個(gè)謂詞可分為謂詞名和個(gè)體兩部分。3、為了刻畫謂詞與個(gè)體的關(guān)系，在謂詞邏輯中弓1入了兩個(gè)量詞：全稱量詞和存在量詞4、在語義網(wǎng)絡(luò)知識(shí)表示中，結(jié)點(diǎn)一般劃分為實(shí)例結(jié)點(diǎn)和類結(jié)點(diǎn)兩種。5、謂詞公式不可滿足的充要條件是其子句集不可滿足二、選擇題1、關(guān)于“與/或”圖表示法的敘述中，正確的是（D）。A、“與/或圖就是用“AND”和“OR”連續(xù)各個(gè)部分的圖形，用來描述各部分的因果關(guān)系。B、“與/或”圖就是用“AND”和“OR”連續(xù)各個(gè)部分的圖形，用來描述各部分之間的不確定關(guān)系。C、“與/或”圖就是用“與”節(jié)點(diǎn)和“或”節(jié)點(diǎn)組合起來的樹形圖，用來描述某類問題的層次關(guān)系。D、“與/或”圖就是用“與”節(jié)點(diǎn)和“或”節(jié)點(diǎn)組合起來的樹形圖，用來描述某類問題的求解過程。2、已知初始問題的描述，通過一系列變換把此問題最終變?yōu)橐粋€(gè)子問題集合；這些子問題的解可以直接得到，從而解決了初始問題。這是知識(shí)表示法叫（B）。A、狀態(tài)空間法 B、問題歸約法C、謂詞邏輯法 D、語義網(wǎng)絡(luò)法3、Aa(AvB)oA稱為(C)。A、結(jié)合律 B、分配律C、吸收律 D、摩根律4、~(AaB)=~Av~B稱為(D)。A、結(jié)合律 B、分配律C、吸收律 D、摩根律三、簡(jiǎn)答題1、一階謂詞邏輯表示法適合于表示哪種類型的知識(shí)，它有哪些特點(diǎn)？答：一階謂詞邏輯表示法適合于表示事實(shí)性知識(shí)和邏輯性知識(shí)，它的特點(diǎn)有：一階謂詞邏輯表示法的優(yōu)點(diǎn)：(1)、自然性；(2)、精確性；(3)、嚴(yán)密性；(4)、容易實(shí)現(xiàn)一階謂詞邏輯表示法的局限性：(1)、不能表示不確定性的知識(shí)；(2)、組合爆炸；(3)、效率低。2、為什么要研究知識(shí)表示？試述狀態(tài)空間法、問題歸約法、謂詞演算法的要點(diǎn)，并比較它們的關(guān)系。四、應(yīng)用題1、下列知識(shí)是一些規(guī)則性知識(shí)：(1)人人愛勞動(dòng)。(2)所有整數(shù)不是偶數(shù)就是奇數(shù)。(3)自然數(shù)都是大于零的整數(shù)。用謂詞公式表示這些知識(shí)。解：(1)定義謂詞如下：MAN(x)：x是人；LOVE(x,y)：x愛y；用刈”是自然數(shù)；I(x)：x是整數(shù)；E(x)：x是偶數(shù)；O(x)：x是奇數(shù)；GZ(x):x大于零。(2)根據(jù)已知條件定義謂詞公式：“人人愛勞動(dòng)”用謂詞公式表示為：(Vx)(MAN(x)-LOVE(x,labour))“所有整數(shù)不是偶數(shù)就是奇數(shù)”用謂詞公式表示為：(Vx)(I(x)-E(x)VO(x))“自然數(shù)都是大于零的整數(shù)”用謂詞公式表示為：(Vx)(N(x)-GZ(x)Al(x))2、將命題：“某個(gè)學(xué)生讀過三國演義”分別用謂詞公式和語義網(wǎng)絡(luò)表示答：謂詞公式表示：3x(student(x)八read(x,三國演義))語義網(wǎng)絡(luò)表示如圖：五、案例分析題(僅供參考)答：模糊邏輯，對(duì)于哲學(xué)有著非常重要的意義。它提供了我們認(rèn)識(shí)事物的又一銳利的思想武器。模糊認(rèn)識(shí)，就是對(duì)模糊事物下一個(gè)模糊判斷，這是我們認(rèn)識(shí)事物的很重要的一個(gè)方面。模糊判斷，模糊邏輯，幫助我們?nèi)娴恼J(rèn)識(shí)事物，能夠使我們對(duì)模糊事物作出相應(yīng)的反映，并指導(dǎo)自己的思考與行動(dòng)方向。生活中、工作上；現(xiàn)實(shí)中、網(wǎng)絡(luò)上；有人活動(dòng)的地方，模糊哲學(xué)無處不在。例如：國際事務(wù)中，經(jīng)常會(huì)巧妙運(yùn)用模糊哲學(xué)，用外交辭令表態(tài)。再例如：夫妻之間的矛盾，有的人搞得水火不容，分道揚(yáng)鑣。有人為了大目標(biāo)而模糊下去，就有了中國式的婚姻。也就有了白頭偕老坐著搖椅看夕陽的美好，有了晚來兒孫繞膝，老伴相扶，回首往事品味甘甜的閑情。人們經(jīng)常會(huì)遇到不愉快的事情，安慰自己，寬慰自己的最好方法就是學(xué)一點(diǎn)模糊哲學(xué)！看似簡(jiǎn)單，做起來難。但是，為了開心快樂健康地活著，那就很有必要！一、填空題1、產(chǎn)生式系統(tǒng)由三部分組成（綜合數(shù)據(jù)庫）、（知識(shí)庫）和推理機(jī)，其中推理可分為（正向推理）和（反向推理）。2、從已知事實(shí)出發(fā)，通過規(guī)則庫求得結(jié)論的產(chǎn)生式系統(tǒng)的推理方式是（正向推理）。3、在啟發(fā)式搜索當(dāng)中，通常用（啟發(fā)函數(shù)）來表示啟發(fā)性信息。4、規(guī)則演繹系統(tǒng)根據(jù)推理方向可分為（規(guī)則正向演繹系統(tǒng)）、（規(guī)則逆向演繹系統(tǒng)）以及（規(guī)則雙向演繹系統(tǒng)）等。5、啟發(fā)式搜索是一種利用（啟發(fā)式信息）的搜索，估價(jià)函數(shù)在搜索過程中起的作用是（估計(jì)節(jié)點(diǎn)位于解路徑上的希望）。二、選擇題1、如果問題存在最優(yōu)解，則下面幾種搜索算法中，（A）必然可以得到該最優(yōu)解。A、廣度優(yōu)先搜索 B、深度優(yōu)先搜索C、有界深度優(yōu)先搜索 D、啟發(fā)式搜索2、如果問題存在最優(yōu)解，則下面幾種搜索算法中，（D）可以認(rèn)為是“智能程度相對(duì)比較高”的算法。A、廣度優(yōu)先搜索 B、深度優(yōu)先搜索C、有界深度優(yōu)先搜索 D、啟發(fā)式搜索3、產(chǎn)生式系統(tǒng)的推理不包括（D）。A、正向推理 B、逆向推理^雙向推理 D、簡(jiǎn)單推理4、下列搜索方法中不屬于盲目搜索的是：（D）A、等代價(jià)搜索 B、寬度優(yōu)先搜索C、深度優(yōu)先搜索 D、有序搜索三、簡(jiǎn)答題1、廣度優(yōu)先搜索與深度優(yōu)先搜索各有什么特點(diǎn)？答：廣度優(yōu)先搜索也稱為寬度優(yōu)先搜索，它是一種先生成的節(jié)點(diǎn)先擴(kuò)展的策略；廣度優(yōu)先搜索是一種完備的策略，即只要問題有解，它就一定可以找到解。并且，廣度優(yōu)先搜索找到的解，還不一定是路徑最短的解。廣度優(yōu)先搜索的缺點(diǎn)是盲目性較大，尤其是當(dāng)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)距初始節(jié)點(diǎn)較遠(yuǎn)時(shí)，將產(chǎn)生許多無用的節(jié)點(diǎn)，因此其搜索效率較低。深度優(yōu)先搜索是一種非完備策略，即對(duì)某些本身有解的問題，采用深度優(yōu)先搜索可能找不到最優(yōu)解，也可能根本找不到解。常用的解決方法是增加一個(gè)深度限制，當(dāng)搜索達(dá)到一定深度但還沒有找到解時(shí)，停止深度搜索，向?qū)挾劝l(fā)展。2、簡(jiǎn)述廣度優(yōu)先搜索算法，對(duì)下圖給出廣度優(yōu)先搜索序列。3、簡(jiǎn)述深度優(yōu)先算法，對(duì)下圖給出深度優(yōu)先搜索序列。四、案例分析改變環(huán)境不如改變自己遺傳算法是根據(jù)大自然中生物體進(jìn)化規(guī)律而設(shè)計(jì)提出的，是為了適應(yīng)具體問題去尋找當(dāng)前的最優(yōu)解。與遺傳變異密切相關(guān)的是“物競(jìng)天擇，適者生存”，是闡述物種之間及生物內(nèi)部之間相互競(jìng)爭(zhēng)，物種與自然之間的抗?fàn)?，能適應(yīng)自然者被選擇存留下來的一種叢林法則。能在自然界的競(jìng)爭(zhēng)生存下來的物種，它的基因?qū)?huì)遺傳下來，更能適應(yīng)未來的社會(huì)，這種遺傳是通過不斷地改變物種自己本身得來的。大家都已經(jīng)認(rèn)同“只有改變自己才能更好地適應(yīng)環(huán)境”，但還有很多社會(huì)現(xiàn)象讓我們痛心，例如，小A說：“要是我出生在美國，我準(zhǔn)是個(gè)英語天才?！毙說：“如果李白是我的老師，也許我早就成詩人了?！爆F(xiàn)實(shí)生活中，有些人總是抱怨環(huán)境不好，總是千方百計(jì)想換個(gè)環(huán)境?？墒黔h(huán)境變了后又怎么樣呢?還不是一如既往!因此，改變環(huán)境不如改變自己。環(huán)境的改變只是暫時(shí)的，自我的改變才是永久的。燕子總是躲在他人的屋檐下避風(fēng)躲雨，一旦屋塌檐倒，只能流離失所。舒適的屋檐，的確給燕子帶來了暫時(shí)的安全與溫暖，可它的一生也只能在心驚膽戰(zhàn)中度過?！疤煊胁粶y(cè)風(fēng)云”，環(huán)境不是一成不變的，你可以改變它一時(shí)，卻無法改變它一世。有些人成績(jī)不好，總是抱怨家庭環(huán)境不好、班風(fēng)不正、教師普通話不標(biāo)準(zhǔn)..可看看他們的作為呢？上課打呼嚕，作業(yè)拖拉，心浮氣躁.一還是審視一下自己吧，改變了自己，問題也許就解決了。與改變環(huán)境相比，改變自己更能培養(yǎng)意志與毅力。歷史上秉燭苦讀的例子不是很多嗎？這些古人沒有去抱怨環(huán)境，或煞費(fèi)苦心地去改變環(huán)境，而是在改變著自己，努力適應(yīng)環(huán)境。就在這種改變中，磨煉了意志，培養(yǎng)了矢志不渝的精神。殊不知，每一次改變，你的靈魂便上升了一個(gè)臺(tái)階，你也就向輝煌邁進(jìn)了一步。要知道；現(xiàn)在你改變的是自己，而將來終有一天，你改變的是你的命運(yùn)。也許你要說，改變環(huán)境當(dāng)然有必要，要不然怎么會(huì)有“孟母三遷”呢?誠然，環(huán)境對(duì)個(gè)人的發(fā)展有著一定的影響，可是并不是改變了環(huán)境就改變了一切，何況環(huán)境也不是輕而易舉就能改變的。孟子有那么優(yōu)秀的母親，能為他創(chuàng)造良好的環(huán)境，而現(xiàn)實(shí)中，對(duì)于許多溫飽尚不能解決的父母，別說“三遷”，我看“一遷”也未必能辦到。因此，從某種程度上說，環(huán)境的變化是受一定客觀條件制約的。魯迅面對(duì)暫時(shí)無法改變的黑暗社會(huì)，毅然改變了自己的志向，棄醫(yī)從文，希望通過改變?nèi)藗兊乃枷脒M(jìn)而改變社會(huì)環(huán)境。由此看來，從自我的改變做起，也是有利于改變環(huán)境的。人人都隨著社會(huì)向前發(fā)展，人人都在改變，但很多情況下，改變環(huán)境確實(shí)不如改變自己，當(dāng)我們與環(huán)境發(fā)生矛盾時(shí)，應(yīng)該首先學(xué)會(huì)改變自己。一、填空題1、機(jī)器學(xué)習(xí)的基本概念有標(biāo)簽、特征、模型、分類、回歸和聚類等。2、機(jī)器學(xué)習(xí)是一種通過利用數(shù)據(jù)，訓(xùn)練出模型，然后使用模型預(yù)測(cè)的一種方法。3、機(jī)器學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)過程包括學(xué)習(xí)和測(cè)試兩個(gè)環(huán)節(jié)。4、按照學(xué)習(xí)方法分，機(jī)器學(xué)習(xí)模型可以分為有監(jiān)督學(xué)習(xí)，半監(jiān)督學(xué)習(xí)，無監(jiān)督學(xué)習(xí)，遷移學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)。5、按任務(wù)類型分，機(jī)器學(xué)習(xí)模型可以分為回歸任務(wù)、分類任務(wù)和結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)任務(wù)。6、有監(jiān)督學(xué)習(xí)是從標(biāo)簽化訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中推斷出函數(shù)的機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)。7、無監(jiān)督學(xué)習(xí)中模型所學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)都是無標(biāo)簽的。8、梯度下降優(yōu)化算法主要有標(biāo)準(zhǔn)梯度下降法、批量梯度下降法和隨機(jī)梯度下降法。9、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)中間功能層的不同分為不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，分別為全連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。10、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要由輸入層、卷積層、池化層、全連接層和輸出層組成。11、主流的深度學(xué)習(xí)框架主要有TensorFlow，Caffe，PyTorch，Theano和Torch等等二、簡(jiǎn)答題1、什么是損失函數(shù)？機(jī)器學(xué)習(xí)模型關(guān)于單個(gè)樣本的預(yù)測(cè)值與真實(shí)值的差稱為損失。損失越小，模型越好，如果預(yù)測(cè)值與真實(shí)值相等，就是沒有損失。用于計(jì)算損失的函數(shù)稱為損失函數(shù)。模型每一次預(yù)測(cè)的好壞用損失函數(shù)來度量。2、什么是優(yōu)化器？?jī)?yōu)化就是調(diào)整分類器的參數(shù)，使得損失函數(shù)最小的過程，這一功能稱之優(yōu)化器。3、什么是學(xué)習(xí)率？學(xué)習(xí)速率代表了學(xué)習(xí)訓(xùn)練隨時(shí)間推移，數(shù)據(jù)信息累積的速度，或者稱之為學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)信息的能力。4、什么是激活函數(shù)？激活函數(shù)的作用是什么？激活函數(shù)(Activationfunctions)對(duì)于機(jī)器學(xué)習(xí)模型去學(xué)習(xí)、理解非常復(fù)雜和非線性的函數(shù)來說具有十分重要的作用。它們將非線性特性引入到學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)中。在多層級(jí)模型中，輸入的inputs通過加權(quán)，求和后，還被作用了一個(gè)函數(shù)，這個(gè)函數(shù)就是激活函數(shù)。引入激活函數(shù)的主要目的是激活函數(shù)可以感知器引入非線性因素，使得機(jī)器學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)可以任意逼近任何非線性函數(shù)，這樣機(jī)器學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)就可以應(yīng)用到眾多的非線性模型中。5、傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的主要區(qū)別是什么？深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)分支，它除了可以學(xué)習(xí)特征和任務(wù)之間的關(guān)聯(lián)以外，還能自動(dòng)從簡(jiǎn)單特征中提取更加復(fù)雜的特征，而傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)是需要手動(dòng)提取特征。6、什么是特征映射？一個(gè)圖像矩陣經(jīng)過一個(gè)卷積核的卷積操作后，得到了另一個(gè)矩陣，這個(gè)矩陣叫做特征映射(featuremap)。7、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的卷積層有什么作用？卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的卷積層就是運(yùn)用卷積運(yùn)算對(duì)圖像進(jìn)行提取特征的功能層，卷積層輸出結(jié)果作為特征向量矩陣應(yīng)用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練、測(cè)試和應(yīng)用。三、案例分析題分析點(diǎn)一：從工具和方法的重要性來分析分析點(diǎn)二：從人的追求來說這就是兩種人的追求。第一種，也就是一步一個(gè)腳印，即使過程異常緩慢艱辛，但每一步都會(huì)留下一道小刀的刻痕，覺得真實(shí)。他們會(huì)每天按部就班的工作，每天都賺一些錢。這樣的人一樣有所成，只不過是大器晚成。而第二種，我想便是擁有冒險(xiǎn)精神的企業(yè)家，他們，往往能開創(chuàng)一個(gè)全新的商業(yè)帝國。他們前期可能一分錢都賺不到甚至賠錢，在別人看來他們甚至有點(diǎn)敗家有點(diǎn)不可理喻。但一旦時(shí)機(jī)成熟，便一戰(zhàn)成名。譬如比爾蓋茨，譬如馬云。我想大多數(shù)人會(huì)選擇第一種，寧可每天辛勞的工作，也不愿拼盡全力放手搏那么一回。學(xué)習(xí)情境5 .1、答：從概念可以看出“人工智能”由兩部分組成：一是人工，二是智能。相對(duì)于人工智能，人在某種程度上就是一種天然智能?！睖?zhǔn)確定義人工智能，困難不在于定義‘人工’(artifiality),而在于‘智能’(intelligence)一■詞在概念上的模糊性。因?yàn)槿祟愂堑玫綇V泛承認(rèn)的擁有智能的唯一實(shí)體，所以任何關(guān)于智能的定義都毫無疑問要跟人類的特征相關(guān)?！比伺c人工智能之間的界限有兩個(gè)維度的比較很重要：第一個(gè)維度是知、情、意、行四個(gè)基本特征；第二個(gè)維度是人的自然屬性和社會(huì)屬性兩個(gè)方面。2、①答：材料中的“他們‘學(xué)習(xí)’”指的是人工智能的學(xué)習(xí)技術(shù)，是針對(duì)肺炎方面的基于規(guī)則的模型研究的學(xué)習(xí)技術(shù)，也就是人類可以讀懂學(xué)習(xí)的規(guī)則。②答：在本例子的研究中，存在人工智能的公平性倫理原則問題。該團(tuán)隊(duì)在研究時(shí)所采用的數(shù)據(jù)具有片面性，并不具有“完全代表”，人的主觀因素并沒有作為客觀的數(shù)據(jù)放在訓(xùn)練模型的數(shù)據(jù)圖中。在本例子的研究中，存在人工智能的透明性倫理原則問題。如果人類能讀懂人的主觀因素會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)帶來影響這個(gè)規(guī)則，就可以對(duì)其進(jìn)行判斷和校正。但如果這個(gè)學(xué)習(xí)不是基于規(guī)則的模型，不知道它是通過這樣的規(guī)則來判斷，是一個(gè)不透明的算法，它得出了這個(gè)結(jié)論，人類按照這個(gè)結(jié)論就會(huì)建議哮喘患者不要住院進(jìn)行治療，這顯然是不安全的。因此在人類使用人工智能技術(shù)必須要以透明性為基礎(chǔ)倫理原則。③答：透明度和準(zhǔn)確度無法兼得，必須在二者間取舍達(dá)到權(quán)衡，如果要更高的準(zhǔn)確度，就要犧牲一定的透明度。深度學(xué)習(xí)的模型很準(zhǔn)確，但是它存在不透明的問題。如果這些模型、人工智能系統(tǒng)不透明，就有潛在的不安全問題。.【信息篩選】A項(xiàng)，應(yīng)為“人工智能的進(jìn)化之旅才剛剛啟程”。B項(xiàng)，原文的表述為“AlphaGo其實(shí)也不是那么神秘，本質(zhì)上與約20年前戰(zhàn)勝國際象棋冠軍的“深藍(lán)”計(jì)算機(jī)一樣，解決的是一個(gè)超大規(guī)模的搜索問題。有所不同的是AlphaGo采用了當(dāng)下非常熱門的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以及深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)跟蒙特卡洛樹搜索