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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:
(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))
2.9 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):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。
Stack(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),HANDEMPTY
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) ,HANDEMPTY
Stack(x, y)
条件:HANDEMPTY(x),CLEAR(y)
动作:删除表:HANDEMPTY(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:
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)
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
2.11 用谓词表示法求解修道士和野人问题。在河的北岸有三个修道士、三个野人和一条船,修道士们想用这条船将所有的人都运过河去,但要受到以下条件限制:
(1) 修道士和野人都会划船,但船一次只能装运两个人。
(2) 在任何岸边,野人数不能超过修道士,否则修道士会被野人吃掉。
假定野人愿意服从任何一种过河安排,请规划出一种确保修道士安全的过河方案。要求写出所用谓词的定义、功能及变量的个体域。
解:(1)定义谓词
先定义修道士和野人人数关系的谓词:
G(x,y,S): 在状态S下x大于y
GE(x,y,S):在状态S下x大于或等于y
其中,x,y分别代表修道士人数和野人数,他们的个体域均为{0,1,2,3}。
再定义船所在岸的谓词和修道士不在该岸上的谓词:
Boat(z,S):状态S下船在z岸
EZ(x,S): 状态S下x等于0,即修道士不在该岸上
其中,z的个体域是{L,R},L表示左岸,R表示右岸。
再定义安全性谓词:
Safety(z,x,y,S)≡(G(x,0,S)∧GE(x,y,S))∨(EZ(x,S))
其中,z,x,y的含义同上。该谓词的含义是:状态S下,在z岸,保证修道士安全,当且仅当修道士不在该岸上,或者修道士在该岸上,但人数超过野人数。该谓词同时也描述了相应的状态。
再定义描述过河方案的谓词:
L-R(x, x1, y, y1,S):x1个修道士和y1个野人渡船从河的左岸到河的右岸
条件:Safety(L,x-x1,y-y1,S’)∧Safety(R,3-x+x1,3-y+y1,S’)∧Boat(L,S)
动作:Safety(L,x-x1,y-y1,S’)∧Safety(R,3-x+x1,3-y+y1,S’)∧Boat(R,S’)
R-L (x, x1, y, y1,S):x2个修道士和y2个野人渡船从河的左岸到河的右岸
条件:Safety(R,3-x-x2,3-y-y2,S’)∧Safety(L,x+x2,y+y2,S’)∧Boat(R,S)
动作:Safety(R,3-x-x2,3-y-y2,S’)∧Safety(L,x+x2,y+y2,S’)∧Boat(L,S’)
(2) 过河方案
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。
(2) 高老师从3月到7月给计算机系学生讲《计算机网络》课。
(3) 学习班的学员有男、有女、有研究生、有本科生。
(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。
(5) 红队与蓝队进行足球比赛,最后以3:2的比分结束。
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;
(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) 梨树是果树中的一种,它会结梨。
2.25 假设有以下一段天气预报:“北京地区今天白天晴,偏北风3级,最高气温12º,最低气温-2º,降水概率15%。”请用框架表示这一知识。
解:
Frame<天气预报>
地域:北京
时段:今天白天
天气:晴
风向:偏北
风力:3级
气温:最高:12度
最低:-2度
降水概率:15%
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 <Teachers-Students>
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 <Teachers >
AKO<Teachers-Students >
Major:Unit(Major-Name)
Lectures:Unit(Course-Name)
Field:Unit(Field-Name)
Project :Area(National,Provincial,Other)
Default:Provincial
Paper:Area(SCI,EI,Core,General)
Default:Core
学生框架
Frame <Students>
AKO< Teachers-Students >
Major:Unit(Major-Name)
Classes:Unit(Classes-Name)
Degree:Area(doctor,mastor, bachelor)
Default:bachelor
标签:
原文地址:http://www.cnblogs.com/qqkj/p/5401683.html