1. 简述

前面几篇文章，我们讲述了人工智能中知识表示的一些常用方法，下面将给出一些习题供大家练习，看看是否完全掌握了相关的知识。

2. 题目

1. 什么是知识？有哪几类分类方法？在选择知识表示方法时，应该考虑哪些主要因素？

2. 试用三元数列结构表示三盘梵塔问题，并画出求解该问题的与或图。
   

3. 请写出用谓词逻辑表示法表示知识的步骤。

4. 用谓词公式表示下列语句：

   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。
   2. 要想出国留学，必须通过外语考试。

5. 请对下列命题分别写出它的语义网络：

   1. 孙老师从2月至7月给计算机应用专业讲“网络技术”课程。
   2. 王丽是电脑公司的经理，她35岁，公司位于南内环街68号。

6. 何谓框架？框架的一般表示形式是什么？请叙述用框架表示法表示知识的步骤。

7. 写出“学生框架”的描述。

8. 用谓词逻辑法表示猴子和香蕉问题。

   猴子和香蕉问题：在一个房间内有一只猴子、一个箱子和一束香蕉。香蕉挂在天花板下方，但猴子高度不足以碰到它。猴子如何拿到香蕉？

3. 解答

1. 什么是知识？有哪几类分类方法？在选择知识表示方法时，应该考虑哪些主要因素？

   • 知识是人们对信息和信息之间联系的认识和人们利用这些认识解决实际问题的方法和策略。
   • 对知识从不同的角度进行划分，可以得到不同的分类方法。
     • 以知识的作用范围来划分常识性知识和领域性知识
     • 就知识的作用及表示来划分：事实知识、规则知识、控制知识、元知识。
     • 以知识的确定性来划分：确定性知识和不确定性知识。
     • 按照人类的思维方式及认识方法来分：逻辑性知识和形象性知识。
   • 在表示和求解比较复杂的问题时，采用单一的知识表示方法是远远不够的，往往必须采用多种方法混合表示，这样可以使所研究的问题获得更有效的解决。
   • 在选择知识表示方法时，还要考虑所使用的程序设计语言所提供的功能和特点，以便能更好地描述这些表示方法。

2. 试用三元数列结构表示三盘梵塔问题，并画出求解该问题的与或图。

   
   

   注：图中所有结点均为与结点！！！

3. 请写出用谓词逻辑表示法表示知识的步骤。

   • Step1 : 定义谓词和个体，确定每个谓词和个体的确切含义。
   • Step2 : 根据所要表达的实物或概念，为每个谓词中的变元赋以特定的值。
   • Step3 : 根据所要表达的知识的语义，用适当的链接符号将各个谓词连接起来，形成谓词公式。

4. 用谓词公式表示下列语句：

   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。

      定义谓词：设 $LIKE(x,y)$ 表示 $x$ 喜欢 $y$.
      定义个体： $Plumblossom$ 表示梅花， $Chrysanthemum$ 表示菊花，则
      $$\begin{gathered} (\exists x)LIKE(x,Plumblossom)\vee (\exists y)LIKE(y,Chrysanthemum) \\ \vee (\exists z)(LIKE(z,Plumblossom)\wedge LIKE(z,Chrysanthemum)) \end{gathered}$$

   2. 要想出国留学，必须通过外语考试。

      定义谓词：设 $Want(x,y)$ 表示 $x$ 想 $y$，$Pass(x,y)$ 表示 $x$ 通过 $y$.
      定义个体：$goboard$ 表示出国学习，$flanguage$ 表示外语，则
      $$(\forall x)(\sim Pass(x,flanguage)\to \sim Want(x,goabraod))$$

5. 请对下列命题分别写出它的语义网络：

   1. 孙老师从2月至7月给计算机应用专业讲“网络技术”课程。

   2. 王丽是电脑公司的经理，她35岁，公司位于南内环街68号。

6. 何谓框架？框架的一般表示形式是什么？请叙述用框架表示法表示知识的步骤。

   框架是一种描述所述对象属性的数据结构。所述的对象可以是一个事物、一个事件或者一个概念。

   框架一般可表示成如下形式： 一个框架 (Frame) 由一组槽（Slot）组成，一个槽可以由若干个侧面 (Face) 组成，每个侧面可以有一个或多个值 (Value)。即：

   <框架名>
   <槽1>
   	<侧面11><值111>
   	<侧面12><值121>… …
   <槽2>
   	<侧面21><值211>… …
   …
   <槽n>
   	<侧面n1><值n11>…
   	…
   	<侧面nm><值nm1>…
   

   框架表示知识的步骤：

   • Step1 : 分析待表达知识中的对象及其属性，对框架中的槽进行合理设置。
   • Step2 : 对各对象间的各种联系进行考察，使用一些常用的名称或根据具体需要定义一些表达联系的槽名，来描述上、下层框架间的联系。
   • Step3 : 对各层对象的“槽”及“侧面”进行合理的组织安排，避免信息描述的重复。

7. 写出“学生框架”的描述。

   由于学生框架类似于一个变量，并未指出某个具体学生所以定义为：

   框架名：<学生>
   姓名：单位（姓和名）
   年龄：单位（岁）
   性别：范围（男、女）
   	 缺省（男）
   健康状况：范围（健康、一般、差）
   		 缺省（一般）
   所在系别：单位（系）
   专业：范围(系中所包含的专业列表)
   入学时间：单位（年、月）
   毕业时间：单位（年、月）
   

8. 用谓词逻辑法表示猴子和香蕉问题。

   猴子和香蕉问题：在一个房间内有一只猴子、一个箱子和一束香蕉。香蕉挂在天花板下方，但猴子高度不足以碰到它。猴子如何拿到香蕉？

   • 本问题涉及的常量定义为：
     猴子：$Monkey$
     箱子：$Box$
     香蕉：$Banana$
     位置：$a,b,c$

   • 定义谓词：
     $SITE(x,y)$ : 表示 $x$ 在 $y$ 处；
     $HANG(x,y)$ : 表示 $x$ 悬挂在 $y$ 处；
     $ON(x,y)$ : 表示 $x$ 站在 $y$ 上；
     $HOLDS(x,y)$ : 表示 $y$ 手里拿着 $x$.

   • 根据问题的描述将问题的初始状态和目标状态分别用谓词公式表示如下：

     • 问题的初始状态表示：
       $$\begin{gathered} SITE(Monkey,a)\wedge HANG(Banana,c)\wedge SITE(Box,b) \\ \wedge \sim ON(Monkey,Box)\wedge \sim HOLDS(Monkey,Banana) \end{gathered}$$
     • 问题的目标状态表示：
       $$\begin{gathered} SITE(Monkey,c)\wedge HANG(Banana,c)\wedge SITE(Box,c) \\ \wedge ON(Monkey,Box)\wedge HOLDS(Monkey,Banana) \end{gathered}$$

   注：大家可以再试试用状态空间法描述此猴子和香蕉问题~

4. 文章传送门

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