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人工智能实验一题目人工智能实验一题目 一 实验目的一 实验目的 掌握产生式系统解决汉诺塔算法的基本思想 掌握产生式系统解决汉诺塔算法的基本思想 二 问题描述 如图所示放置 3 根柱子 其中一根从上往下按由小到大顺序串有若干个圆 盘 要求通过 3 根柱子移动圆盘 若规定每次只能移动 1 片 且不许大盘放在 小盘之上 最后要将圆盘从一根柱子移动到另一根柱子上 三 问题分析及基本思想 汉诺塔 也被称为梵塔 问题有很多解决方法 比较典型的是使用递归算法 而 本次设计的算法则是应用人工智能中产生式相关知识进行的求解 数学模型描 述如下 1 设计该问题的状态 使用了二维数组描述汉诺塔的状态 对 n 个盘子由大到 小分别用数组 n n 1 2 1 描述 例如 当 n 4 时 二维数组为 100 200 300 400 2 定义目标状态 当 n 4 时 这里是 001 002 003 004 依据如下规则定义产生式规则 1 在移动盘子时 每次只移动 A B C 柱子上可以移动的盘子中最大的盘子 2 如果上一次已经移动了某个盘子 则下一次不能继续移动 即 一个盘子不 能被连续移动两次 如 某次操作将 1 号盘子由 A 柱子移动到 B 柱子 那么在 选择下一个要移动的盘子时应不在考虑 1 号盘 3 当某个可以移动的盘子摆放位置不唯一时要将当前状态入栈 并选择盘子移 动前所在的柱子的左侧 同理 反方向选择也可 柱子作为移动的目标柱子 为提高程序运行过程中的空间利用率 产生式规则在汉诺塔移动过程中依据以 上规则自动生成 控制策略依据如下 1 根据以上产生式规则依据 在每次移动盘子时可选择产生式唯一 所以不需 要考虑路径选择 2 当移动的是一组盘子中的最大盘子 即 在要移动的一组盘子中的最下面的 盘子 时 观察目标柱子是否是 C 柱子 最终结果所在柱子 如果是则表示 当前盘子移动成功 并清空栈 转移问题 即减小一层盘子 如果移动目标 错误 即移动到了 A 或 B 柱子 则执行回溯 栈顶状态出栈 向右选择目标柱 子产生新的产生式规则 并按此执行移动操作 3 如果要移动的一组盘子中最大的是 1 号盘 最后一个盘子 执行的移动操 作是将盘子移动到 C 柱子 则算法结束 四 主要功能流程图如下 注意 本设计控制盘子为九个 五 运行示例 4 层汉诺塔移动过程演示 六 实验报告内容 1 实验题目 2 根据实验题目所编写的源程
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