人工智能第一章习题

1.你如何定义人工智能？

​ 人工智能 可以定义为计算机科学的一个分支，涉及创建能够执行需要人类智能的任务的机器。 这包括学习、推理、解决问题、感知和语言理解等方面

2.区分强人工智能与弱人工智能？

​ 弱人工智能仅仅关注系统的表现

​ 强人工智能通过模拟人类听觉系统，使用相当于人类耳蜗，耳道，鼓膜和耳朵其他部分的部件来成功获得听觉，即关注他们所构建的系统的结构

3. ALICE是最近几次赢得 Loebener 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不仅仅是一个简单的聊天机器人，而是一个可以与人进行自然、流畅对话的智能系统。它能够理解复杂的语句，回应富有逻辑性和情感色彩的回答，甚至在某些情境下，它的回答几乎与人类无法区分。与许多其他的聊天机器人不同，Alice具有极高的适应性和学习性。它可以根据与不同人的对话不断学习和改进，以更好地理解人类的语言和思维模式。这使得Alice不仅仅是一个程序，而是一个可以不断进化的智能实体。4

4.艾伦图灵对人工智能的重要贡献是什么？

​ 开发了图灵测试，这是确定机器是否具有类人智能的标准。 该测试评估机器表现出与人类难以区分的智能行为的能力。

5.约翰麦卡锡对人工智能的贡献？

​ 提出“人工智能”概念。

6.为什么ATM及其编程不是人工智能编程的一个好例子？

​ 原因在于它主要依赖于预设的程序和规则来执行任务，而不是依靠机器学习和人工智能技术来实现自主决策和智能交互。

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？

​ 医疗诊断需要深厚的医学知识和经验，而人工智能可以作为一种“知识库”，储存和快速检索大量的医学知识，从而提供准确的诊断建议。

8.为什么对于人工智能而言，二人博弈是一个非常典型且适合的领域？

​ 二人博弈之所以成为人工智能领域的一个典型应用场景，是因为它能够全面检验人工智能的决策、推理和学习能力，同时为实际应用提供有价值的参考。

9.解释计算机国际象棋对人工智能研究起到的作用？

​ 国际象棋是一个复杂的策略性游戏，需要大量的计算和推理。通过研究计算机国际象棋的算法，可以帮助人工智能更好地理解和模拟人类的策略思维，从而提高其决策能力。

10.简述专家系统的定义

​ 专家系统是一种智能计算机程序系统，其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，能够应用人工智能技术和计算机技术，根据系统中的知识与经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题。

11.给出三种形式的知识表示方法

​ 产生式规则表示法，框架表示法，语义网络表示法。

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？）

可用于验证在线活动中的用户真实性。
Google的使用过程中经常要对图片进行识别，为了证明自己不是robots。

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。

疯狂的电信诈骗。
模拟绑架勒索亲人

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，请回答在什么方面改变了？你能够想象给 Koko 来一 次智力测试吗？

是的，在语言能力和概念理解方面。动物完全可以做出超出人类想象的事情。
人类制定的智力测试对动物没有意义，动物有自己的可以显示智慧的内容和标准。有些人类可能还不了解。**

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，这三个检验标准应该是有其他重要前提得基础上 比较才有意义。
比如该小镇的人口，区位、地理面积以及社会经济发展情况等。

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？

用适当的权重和阈值配置阈值逻辑单元 (TLU)，使其在至少一个输入为真时激活。

6．考虑迭代囚徒困境游戏的一种策略：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？

对不同场景的成功率进行概率统计，可以得出一个具体数值来衡量。

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？

适应度函数应该测量给定的解决方案与拼图所需的最终状态的接近程度。 一种常见的方法是计算与最终解决方案相比错位的图块数量。 每个处于正确位置的图块都会对健身得分产生积极的影响。 或者，适应度函数可以测量每个图块需要移动以到达其最终状态的正确位置的总距离。 此方法通常涉及计算每个图块的曼哈顿距离。 这两种方法都旨在引导遗传算法找到正确组装拼图的解决方案。

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）。

到离你最近的交通比较繁忙的路口。
选择高价位的车型。
多平台同时选择。

9．狮子在追击猎物时，可能会使用什么启发式方法？

根据水源跟踪猎物、瞄准孤立落单的或较弱的动物以及群体攻击等

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。

家庭可以为狗提供的真实时间，空间，人力，物力。
与狗对以上各方面的基础需求相匹配。
总结：除非有人特别喜欢狗狗并能付诸实践身体力行。否则别养了。

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？

假设人工智能达到人类水平的智能并体验情感，人类可能需要重新评估其独特性和优越性概念，有可能重新定义人类的意义。
那时人类自己变成机器人的生产资料（奴隶），实在太可怕了。比资本家还可怕，因为资本家也有寿命, 而机器人灭有。

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？

发送一群类似昆虫的机器人可以提供冗余、适应性和全面的探索能力。 最大可能得帮助人类获取太空研究所需的信息。

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。

不是吧，交互和对话能力有限。

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）。

谁是大小王，谁是主人公的角色有可能逆转。

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。

人类区别于动物的主要一点就是可以使用和创造工具。
人工智能解决问题的不同之处在于其对自适应智能解决方案的需求。
常见技术包括机器学习、神经网络、遗传算法、基于规则的系统和启发式方法。

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。

专门设计图灵测试来利用人工智能解决电信欺诈问题，涉及创建一个可以区分合法呼叫和欺诈呼叫的系统。 这种基于人工智能的图灵测试将分析电话对话的各个方面，例如语音模式、语言使用、通话上下文和典型的欺诈指标。 人工智能需要接受大量电话对话数据集（包括欺诈性和非欺诈性）的训练，以了解细微的差异。 该测试可能涉及对对话的实时分析，标记潜在的欺诈行为以供人工审查。 它将是自然语言处理、语音识别和异常检测算法的复杂结合。 目标是使人工智能具有足够的识别能力，能够在不妨碍合法通信的情况下识别欺诈电话。

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？

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。