人工智能实验报告(华北电力大学科技学院).doc

华北电力大学科技学院实 验 报 告| 实验名称 PROLOG语言编程练习及图搜索问题求解 课程名称 人工智能及应用 | 专业班级： 学生姓名： 学 号： 成 绩：指导教师： 刘丽 实验日期： （实验报告如打印，纸张用A4，左装订；页边距：上下2.5cm,左2.9cm, 右2.1cm；字体：宋体小四号，1.25倍行距。）验证性、综合性实验报告应含的主要内容：一、实验目的及要求二、所用仪器、设备三、实验原理四、实验方法与步骤五、实验结果与数据处理 六、讨论与结论（对实验现象、实验故障及处理方法、实验中存在的问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改进意见）七、所附实验输出的结果或数据设计性实验报告应含的主要内容：一、设计要求二、选择的方案三、所用仪器、设备四、实验方法与步骤五、实验结果与数据处理 六、结论（依据“设计要求”）七、所附实验输出的结果或数据* 封面左侧印痕处装订华 北 电 力 大 学 科 技 学 院 实 验 报 告一、实验目的及要求1. 熟悉PROLOG的运行环境，进行prolog的基本编程练习。了解PROLOG语言中常量、变量的表示方法。PROLOG的简单程序结构，掌握分析问题、询问解释技巧；进行事实库、规则库的编写，并在此基础上进行简单的询问。具体实验课上相关内容，练习例1到例6的内容。2. 图搜索问题求解。任选以下实际应用题目：爱因斯坦的超级问题、字谜问题、汉诺塔问题、八数码问题、八皇后问题、过河问题等，选两个。要求实验报告中包括：程序及其注释和说明、console表单中的程序运行结果。二、所用仪器、设备PC机和trinc prolog编译软件三、实验原理PROLOG语言是一种以逻辑推理为基础的逻辑型程序设计语言，是一种陈述性语言而不是过程性语言。PROLOG语言能够自动实现模式匹配和回溯、具备递归技术，而且语法简明，可以简化复杂问题求解。 汉诺塔问题：把如图左边的所有盘子移到右边的杆子上。一次只能移动一个盘子，你可以使用中间的杆子作为临时存放盘子的地方。小盘子必须放在大盘子之上。 八皇后问题：在国际象棋中，如果把八个皇后放到8*8的国际象棋棋盘上 ，并且使得任何两个皇后之间都不能互相攻击，请问一共有多少种方法，国际象棋中，皇后可以攻击在同一行或列或对角线上的子。QQQQQQQQ如上图简单的四皇后问题，四个黑色的Q之间不能互相攻击，所以它是一组解；而四个红色的Q就不能构成一组解，因为1、4列的皇后在一条对角线上，2、3列的皇后之间也可以互相攻击。4、 实验方法与步骤1、启动Windows 2000以上版本操作环境。2、启动PROLOG集成开发环境。 3、选择Files/New/Text Edit项可以进行源程序编辑。 4、编辑结束之后，选择Compile项编译程序，并分析程序是否有语法或逻辑错误。 5、在主窗口的询问栏写入问题，选择Prove求取问题答案。6、退出，选择Files/Exit项，可以退出PROLOG编辑编译环境，返回到Windows环境。 五、求解的问题与程序 汉诺塔问题：hanoi(N):-move(N,left,middle,right).move(1,A,_,C):-inform(A,C),!.move(N,A,B,C):-N1 is N-1, move(N1,A,C,B),inform(A,C),move(N1,B,A,C).inform(Loc1, Loc2):-nl,write(Move a disk from -Loc1- to -Loc2). 八皇后问题：queens(N,Qs):-%主程序，先使用range/3生成列表，再使用queens/3来放置皇后。range(1,N,Ns),queens(Ns,Qs).queens(UnplacedQs,SafeQs,Qs):-% UnplaceQs是还没有放置的皇后，SafeQs是已经放好了的皇后列表。delete(Q,UnplacedQs,UnplacedQs1),% 首先使用delete/3从UnplaceQs列表中选择一个皇后出来。not(attack(Q,SafeQs),% 判断它是否与已经放好了的皇后能够互相攻击，queens(UnplacedQs1,Q|SafeQs,Qs). queens(,Qs,Qs). range(M,N,M|Ns):- MN,M1 is M+1,range(M1,N,Ns).range(N,N,N).attack(X,Xs):-attack(X,1,Xs).attack(X,N,Y|Ys):-X is Y+N;X is Y-N.attack(X,N,Y|Ys):-N1 is N+1,attack(X,N1,Ys).delete(A,A|X,X).delete(A,B|X,B|Y) :- delete(A,X,Y). 六、讨论与结论 汉诺塔问题：如果要移动N个盘子，就要分三步走：1、把N-1个盘子移动到中间的杆子上（把中间的杆子作为临时存放盘子的位置）2、把最后一个盘子直接移到右边的杆子上3、最后把中间杆子上的盘子移到右边的杆子上（把左边的杆子作为临时存放盘子的位置）八皇后问题：如果把八个皇后放到8*8的国际象棋棋盘上