人工智能原理及應用實驗報告

2019年 秋 季學期研究生課程考核（人工智能原理及應用實驗報告）考 核 科 ：人工智能原理及應學生所在院（系學學生所生在學姓學學生類全日制考核結(jié)果閱卷人實驗2知識表示實驗一、 問題描述猴子摘香蕉問題，給出它的產(chǎn)生式系統(tǒng)表示。待解決問題的解釋一個房間里，天花板上掛有一串香蕉，有一只猴子可在房間里任意活動（處走動，推移箱子，攀登箱子等。設(shè)房間里還有一只可被猴子移動的箱子，且猴子登上箱子時才能摘到香蕉，問猴子在某一狀態(tài)下（設(shè)猴子位置為A，箱子位B，C，如何行動可摘取到香蕉。問題的形式化描述箱子和香蕉的位置用{-101}（A,B,C解決方案介紹（原理）根據(jù)題目要求需要采用產(chǎn)生式系統(tǒng)表示。（monkey,box,monkey_bo，分別表示猴子、箱子和香蕉的位置及猴子與箱子的相對位置，用{-1，0，1}表示。X香蕉。根據(jù)問題，確定終止狀態(tài)是猴子摘到香蕉{（x,x,x,0）}（x屬{0，-1,1}。輸入一個初始狀態(tài)（a,b,c,d解決方案。二、 算法介紹算法的一般介紹產(chǎn)生式表示法由美國數(shù)學家波斯特(E.POST)1934年首先提出，它根據(jù)串代替規(guī)則提出了一種稱為波斯特機的計算模型，模型中的每條規(guī)則稱為產(chǎn)生式。1972P→QIFPTHENQ，P是產(chǎn)生式的前提，也稱為前件，它給出了該產(chǎn)生是一組結(jié)論或操作，也稱PPQQ所規(guī)定的操作。算法偽代碼輸入：猴子、箱子、香蕉的位置以及猴子跟箱子的相對位置上（a,b,c,d）輸出：猴子摘香蕉的過程if state.monkey==state.boxandstate.box==state.bananaandstate.monkeyAndbox==1:print("步數(shù)"+str(step)+":猴子將香蕉摘下來")os._exit(0)ifstate.monkeyAndbox==1: #猴子在箱子上面站著ifstate.box!=state.banana:#箱子和香蕉不在一起state=MonkeyUp(MoveBox(MonkeyDown(state,step),step+1),step+2)step=step+3ifstate.monkeyAndbox==-1: #起ifstate.box!=state.banana:#箱子和香蕉不在一起ifstate.monkey!=state.box:#猴子和箱子不在一起MonkeyUp(MoveBox(MoveMonkey(state,step),step+1),step+2)step=step+3else: #猴子和箱子在一起MonkeyUp(MoveBox(state,step),step+1)step=step+2else: #箱子和香蕉在一起ifstate.monkey!=state.box:MonkeyUp(MoveMonkey(state,step),step+1)step=step+2else:MonkeyUp(state,step)step=step+1print("步數(shù)"+str(step)+":猴子將香蕉摘下來")三、 算法實現(xiàn)實驗環(huán)境與問題規(guī)模實驗環(huán)境：Windows10，Python3，VSCode；問題規(guī)模：最多四步classdef init (state,monkey=-1,box=0,banana=1,monkeyAndbox=-1):state.monkey=monkeystate.box=boxstate.banana=state.monkeyAndbox=monkeyAndbox實驗結(jié)果輸入：10-1-1輸出：步數(shù)1:猴子從C移動到B2:B3:猴子爬到箱子上去4:比較組：輸入：-101-1輸出：步數(shù)1:猴子從A移動到B2:B3:猴子爬到箱子上去4:猴子將香蕉摘下來注：前面定義了-1表示猴子的位置，0表示箱子的位置，1表示香蕉的位置系統(tǒng)中間及最終輸出結(jié)果（要求有屏幕顯示）比較組：四、 參考文獻源代碼及其注釋：importos'''monkey -1:A 0:B box-1:A 0:B 1:Cbanana -1:A 0:B 1:CmonkeyAndbox-1:monkeynotonthebox1:monkeyonthebox&&bananapicked'''dict={'-1':'A','0':'B','1':'C'}classState:def init (state,monkey=-1,box=0,banana=1,monkeyAndbox=-1):state.monkey=monkeystate.box=boxstate.banana=bananastate.monkeyAndbox=monkeyAndboxdefcheck(state):ifstate.monkeyAndbox!=-1andstate.monkeyAndbox!=1\orstate.banana!=-1andstate.banana!=1andstate.banana!=0 \orstate.monkey!=-1andstate.monkey!=1andstate.monkey!=0\orstate.box!=-1andstate.box!=1andstate.box!=0\orstate.monkeyAndbox==1andstate.monkey!=state.box:print("輸入狀態(tài)錯誤")os._exit(0)else:returnstatedefMonkeyDown(state,step):print("步數(shù)"+str(step)+":猴子從箱子上下來")state.monkeyAndbox=-1returnstatedefMonkeyUp(state,step):print("步數(shù)"+str(step)+":猴子爬到箱子上去")state.monkeyAndbox=1returnstatedefMoveBox(state,step):print("步數(shù)"+str(step)+":猴子將箱子從"+str(dict[str(state.box)])+"移動到"+str(dict[str(state.banana)]))state.monkey=state.bananastate.box=state.bananareturnstatedefMoveMonkey(state,step):print("步數(shù)"+str(step)+":猴子從"+str(dict[str(state.monkey)])+"移動到"+str(dict[str(state.box)]))state.monkey=state.boxreturnstatedefAction(state):step=1if state.monkey == state.box and state.box == state.banana andstate.monkeyAndbox==1:print("步數(shù)"+str(step)+":猴子將香蕉摘下來")os._exit(0)ifstate.monkeyAndbox==1: #猴子在箱子上面站著ifstate.box!=state.banana: #箱子和香蕉不在一起state=MonkeyUp(MoveBox(MonkeyDown(state,step),step+1),step+2)step=step+3ifstate.monkeyAndbox==-1: #猴子不在箱子上面，此時猴子和箱子的位置不一定在一起ifstate.box!=state.banana: #箱子和香蕉不在一起ifstate.monkey!=state.box: #猴子和箱子不在一起step=step3else: #猴子和箱子在一起MonkeyUp(MoveBox(state,step),step+1)step=step+2else: #箱子和香蕉在一起ifstate.monkey!=state.box:MonkeyUp(MoveMonkey(state,step),step+1)step=step+2else:MonkeyUp(state,step)step=step+1print("步數(shù)"+str(step)+":猴子將香蕉摘下來")if name ==" main ":s = inp