人工智能第一章练习题

讨论题

1. 你如何定义人工智能？

   是一项研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。

2. 区分强人工智能和弱人工智能

   强人工智能更关注所建构系统的结构，即当人造物展现出智能行为时他的表现应该基于与人类相同的方法；而弱人工智能更注重结果，唯一的标准是程序能够正确执行

3. ALICE是最近几次赢得 Loebner 奖的软件。请从线上找到该软件的一个版本并介绍一些关于 ALICE 的情况。

   Alice 3 是 Alice 编程语言的最新一期。它具有使 Alice 成为令人兴奋和创造性的第一次编程体验的所有功能，并更加强调面向对象的概念。《爱丽丝 3》拥有全新的丰富模型库，其中包括激发创造力所需的一切，包括完整的模拟人生™角色构建器。它可以作为一个很好的早期学习工具，也可以扩展以帮助完全过渡到 Java 编程语言。

4. 艾伦·图灵对人工智能的重要贡献是什么？

   为解决人工智能中有争议的问题如“计算机是否有智能”而开发的图灵测试

5. 约翰·麦卡锡对人工智能的贡献是什么？

   他正式提出人工智能这个概念，标志着人工智能的正式诞生。

6. 为什么 ATM 及其编程不是人工智能编程的一个好例子？

   因为他只是基于一组预定义的规则进行操作，并且缺乏学习或适应的能力

7. 为什么对于人工智能研究而言，医疗诊断是一个非常典型且适合的领域？

   医疗诊断是一个复杂的过程，有许多可能有效的方法。诊断包括基于患者的症状和病史以及前期病例，确定患者的疾病或治疗问题。在大多数情况下，不存在可以识别潜在疾病或病症的确定性算法。可以通过专家系统来进行医疗诊断，比如MYCIN。

8. 为什么对于人工智能而言，二人博弈是一个非常适合研究的领域？

   因为它们提供了明确的规则和目标，允许开发和测试用于战略思维、决策和决策的算法学习，所有这些对于人工智能来说都至关重要。

9. 解释计算机国际象棋对人工智能研究起到的作用。

   推动了人工智能的发展

10. 简述专家系统的定义。

    专家系统（Expert System, ES）是在某一特定领域中，能够像人类专家一样解决复杂问题的计算机软件系统。它能够有效地运用专家多年积累的经验和专业知识，通过模拟专家的思维过程，解决需要专家才能解决的问题。专家系统需要通过一定的知识获取方法，将专家知识保存在知识库中，然后运用推理机，结合人机交互接口进行工作。

11. 给出 3 种形式的知识表示方法。

    语义网络，框架，产生式系统和产生式规则。

练习题

1. 图灵测试的一种变体是逆图灵测试（inverted Turing test）；在这个测试中，计算机必须确定它是在与人打交道还是在与另一台计算机打交道。请想象一下这种版本的图灵测试可能的任何实际应用。（提示：近年来，大家试过在线购买热门体育或娱乐活动的门票吗？）

   防止机器人欺骗：逆图灵测试可以用于识别和防止机器人在在线交互中冒充真实人类。比如抢票由机器人代抢。

2. 图灵测试的另一种变体是个人图灵测试（personal Turing test）。想象一下，你试图确定与你交流的是你朋友还是一台假装是你朋友的计算机。如果计算机通过了这个测试，试想可能会产生什么法律或道德问题。

   欺骗感情。。

3. 许多人认为语言的使用是智能的必要属性。Koko 是一只大猩猩，她经过斯坦福大学的

   弗朗西斯·帕特森博士培训后会使用美国手语。Koko 能够表达她不知道的单词组合。例如，她用已知的“手镯”和“手指”这样的词来表示戒指。这只“具备一定知识”的大猩猩是否改变了你对动物智能这个主题的思考？如果是，请回答在把什么方面改变了？你能够想象给 Koko 来一次智力测试吗？

   是，它展示了语言不仅仅是人类的特性，也可能在非人类动物中以某种形式存在。

4. 假定通过如下测试的城市被认定为大城市。

   • 它应该可能在凌晨 3:00 提供牛排餐。

   • 每个夜晚，在城市范围内的某个地方都应该安排一场古典音乐会。

   • 每个夜晚都应该安排一场重要的体育赛事。

   假设美国的某个小镇上的居民想通过这个测试，他们为此开了一家 24 小时营业的牛排店，聘请了一支交响乐团并获得了大型体育特许经营权。那么大家觉得这个小镇能够通过上述大城市认定的测试吗？请将这个讨论与通过原始图灵测试和拥有智能的标准相关联（Dennett，2004）。

   不能，还需要综合其他因素考虑，比如小镇经济状况。

5. 假设要设计一个阈值逻辑单元（TLU）来模拟双输入的或（OR）函数，你能否确定一个

   阈值和所有权重来完成这一任务？

   输入两个权重均为1，阈值为0.5，在这个配置中，当输入两者都超过阈值0.5时，输出为1。否则，输出为0。

6. 考虑迭代囚徒困境在这个配置中，游戏的一种策略：对于某个未知数 n，游戏重复 n 次。从长远来看，如何衡量该策略是否成功？

   可以看对手的反应，累计效益或者平均效益。

7. 采用遗传算法来解决本章中提供的3拼图问题，建议使用字符串来表达可能的解。这里大家会建议使用什么适应度函数？

   基于曼哈顿距离的适应度函数。

8. 给出一个启发式方法，使你能够在高峰时段出租车稀缺时，乘坐出租车访问纽约市（或任何其他主要城市）。

   打个滴滴，提前预约。

9. 狮子在追击猎物时，可能会使用什么启发式方法？

   锁定老弱病残。

10. 假设要设计一个专家系统，用于帮助家庭选择合适的狗，请建议一些可能的规则。

    根据家庭成员爱好来选择，通过了解狗的习性和品种。

11. 在哥白尼之前，地球被认为是宇宙的中心。在哥白尼之后，人类明白了地球只是绕着

    太阳旋转的众多行星之一。在达尔文之前，人类认为自己是与这个行星中的其他生命有机体分离开来的物种（并且高于其他物种？）。在达尔文之后，人类明白了自己只是从单细胞生物演化而来的另一种动物。假设人类级别的人工智能在 50 年后已经实现，并且进一步假设机器人 Cog、Paro 和 Kismet 的继承者实际上体验到了情绪，而不是假装有这样的情绪。在人类历史上的这样一个时刻，作为形成人类“特殊性”的核心，人类应该坚持什么主张？这些主张是不是必要的？抑或甚至是大家想要的吗？

    做好自己，不应该因为仅有的一种特殊戴有色眼镜去看别人。

12. 假设在将来的某一天，美国宇航局计划在木星的卫星 Europa 上进行一次无人任务。假设在启动任务时，我们对 Europa 卫星的表面了解甚少。相对于发送一两台相对重要的机器，发送“一群”罗德尼·布****鲁克斯昆虫型机器人有什么优势**？

    信息最大化，虫子可以做到一些人类做不到的事·，使得数据收集具有多样性。

13. Eliza 应该被视为一种关系型人造物吗？请给出是或不是的理由。

    不是，只能在有限的范围内。

14. 请听 The Killers 乐团的歌曲 Human，其中的歌词“Are We Human or Are We Dancer”是什么含义？它们与我们学习的课程有什么相关性？关于这一点，大家可以参与在线的热烈讨论（这首歌曲可以在 YouTube 上找到）。

    我们是人类还是舞者。

15. 人工智能问题与其他类型的问题有什么不同？列举常用的 5 种用于人工智能的问题解决技巧。

    机器学习，深度学习，神经计算，NLP，专家系统

16. 请为人工智能设计一个新的适用于今天的图灵测试方法。

    区分人工客服和机器人客服

17. 研究一下 Lovelace 2 机器人测试。大家觉得这个图灵机器人的新测试标准是否可以接受？如何对其与习题 2 的解答进行比较？

    可以。Lovelace 2.0测试侧重于AI的创造力。 与问题 2 中的个人图灵测试相比，Lovelace 2.0 强调创造力而不是个人模仿，为评估 AI 提供了不同的维度