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1、人工智能技术导论（第三版）第3章1、何为状态图和与或图？图搜索与问题求解有什么关系？解：按连接同一节点的各边间的逻辑关系划分，图可以分为状态图和与或图两大类。其中状态图是描述问题的有向图。在状态图中寻找目标或路径的基本方法就是搜索。2、综述图搜索的方式和策略。解：图搜索的方式有：树式搜索，线式搜索。其策略是：盲目搜索，对树式和不回溯的线式是穷举方式，对回溯的线式是随机碰撞式。启发式搜索，利用“启发性信息”引导的搜索。3、什么是问题的解？什么是最优解？解：能够解决问题的方法或具体做法成为这个问题的解。其中最好的解决方法成为最优解。4、什么是与或树？什么是可解节点？什么是
2、解树？解：与或树:一棵树中的弧线表示所连树枝为“与”关系,不带弧线的树枝为或关系。这棵树中既有与关系又有或关系，因此被称为与或树。可解节点:解树实际上是由可解节点形成的一棵子树,这棵子树的根为初始节点，叶为终止节点，且这棵子树一定是与树。解树:满足下列条件的节点为可解节点。①终止节点是可解节点；②一个与节点可解，当且仅当其子节点全都可解；③一个或节点可解，只要其子节点至少有一个可解。5、设有三只琴键开关一字排开，初始状态为“关、开、关”，问连接三次后是否会出现“开、开、开”或“关、关、关”的状态？要求每次必须按下一个开关，而且只能按一个开关。请画出状态空间图。注：琴键
3、开关有这样的特点，若第一次按下时它为“开”，则第二次按下时它就变成了“关”。解：设0为关，1为开6、有一农夫带一只狼、一只羊和一筐菜欲从河的左岸乘船到右岸，但受下列条件限制：1）船太小，农夫每次只能带一样东西过河。2）如果没农夫看管，则狼要吃羊，羊要吃菜。请设计一个过桥方案，使得农夫、狼、羊、菜都不受损失地过河。画出相应状态空间图。提示：（1）用四元组（农夫、狼、羊、菜）表示状态，其中每个元素都可为0或1，用0表示在左岸，用1表示在右岸。（2）把每次过河的一次安排作为一个算符，每次过河都必须有农夫，因为只有他可以划船。解：设A=（A1，A2，A3，A4）为状态A1：表
4、示农夫的位置，=0：未过河、=1：已过河A2：表示狼的位置，=0：未过河、=1：已过河A3：表示菜的位置，=0：未过河、=1：已过河A4：表示羊的位置，=0：未过河、=1：已过河具体的过河方案为：（1）农夫、羊从左岸-》右岸，留下羊-》一人回到左岸（2）农夫、菜从左岸-》右岸，留下菜-》农夫、羊回到左岸（3）农夫、狼从左岸-》右岸，留下菜、狼-》农夫一人回到左岸（4）农夫、羊从左岸-》右岸相应的状态空间图为：（0，0，0，0）(1，0，0，1） （0，0，0，1）（1，0，1，1）（0，0，1，0） （1，1，1，0）（0，1，1，0）（1，1，1，1）其中（0，
5、0，0，0）为初始状态，（1，1，1，1）为终止状态。7、请阐述状态空间的一般搜索过程。OPEN表与CLOSED表的作用是什么？解：OPEN表：用于存放刚生成的节点；CLOSE表：用于存放将要扩展或已扩展的节点8、广度优先搜索与深度优先搜索各有什么特点？解：（1）广度优先搜索就是始终先在同一级节点中考查,只有当同一级节点考查完之后,才考查下一级节点。或者说，是以初始节点为根节点，向下逐级扩展搜索树。所以,广度优先策略的搜索树是自顶向下一层一层逐渐生成的。（2）深度优先搜索就是在搜索树的每一层始终先只扩展一个子节点,不断地向纵深前进,直到不能再前进（到达叶子节点或受到深
6、度限制）时，才从当前节点返回到上一级节点，沿另一方向又继续前进。这种方法的搜索树是从树根开始一枝一枝逐渐形成的。深度优先搜索亦称为纵向搜索。由于一个有解的问题树可能含有无穷分枝，深度优先搜索如果误入无穷分枝(即深度无限)，则不可能找到目标节点。所以，深度优先搜索策略是不完备的。另外，应用此策略得到的解不一定是最佳解(最短路径)。广度优先搜索与深度优先搜索都属于盲目搜索。9、图3-32是五大城市间的交通示意图，边上的数字是两城市间的距离。用图搜索技术编写程序，求解以下问题：（1）任找一条西安到北京的旅行路线，并给出其距离。（2）找一条从西安到北京，必须经途上海的路径。（
7、3）找一条从西安到北京，必须经途上海，但不能去昆明的路径。解：domains p=string d=integer pp=p* predicates road(p,p,d) path(p,p,pp,d) member(p,pp) clauses path(X,Y,L,D):-road(X,Y,D),L=[X
8、[Y]]. path(X,Y,L,D):- road(X,Z,D1),%从当前点向前走到下一点Z not(member(Z,L)), path(Z,Y,［Z
9、L］,D2),D=D1+D2.%再找Z到出口Y的路径 member(X,［X
10、_］).
