人工智能原理实验报告

本文格式为Word版，下载可任意编辑——人工智能原理实验报告题目：

用谓词表示法求解农夫、狼、山羊、白菜问题。农夫、狼、山羊、白菜全部放在一条河的左岸，现在要把他们全部送到河的右岸去，农夫有一条船，过河时，除农夫外船上至多能载狼、山羊、白菜中的一种。狼要吃山羊，山羊要吃白菜，除非农夫在那里。请完成以下问题：

问题：

用一阶谓词规律设计给出一个确保全部安全过河的规划，写出所用谓词的定义及本问题的求解过程。

解题思路：

步骤一：使用自然语言求解出问题答案；

步骤二：将问题求解过程中的事物的状态，位置，动作进行谓词定义；

步骤三：明晰问题的初始状态和目标状态；

步骤四：设置状态转换中的操作（包含条件和动作两部分），并且根据实际求解步骤连接起来；

步骤五：完善出从初始状态到目标状态的所有状态；

具体：

步骤一：使用自然语言求解出问题答案：

第一回合：左岸到右岸：农夫带羊

右岸到左岸：不带东西

其次回合：左岸到右岸：农夫带狼

右岸到左岸：农夫带羊

第三回合：左岸到右岸：农夫带白菜

右岸到左岸：不带东西

第四回合：左岸到右岸：农夫带羊

（从其次回合起问题有另一种最优解：

①其次回合：左岸到右岸：农夫带菜

右岸到左岸：农夫带羊

②第三回合：左岸到右岸：农夫带狼

右岸到左岸：不带东西

③第四回合：左岸到右岸：农夫代羊

可见从其次回合起有先带狼或者白菜两种选择，但求解问题无太大差异，故下面的第三问以第一种解决方法为例编写。

）

步骤二：将问题求解过程中的事物的状态，位置，动作进行谓词定义；

（将农夫定义为可主动操作体，用AT表示他的位置，将狼白菜羊定义为无主动操作的个体，用ON表示它的位置）

BANK（w）:w是岸边；

EMPTY(x):x什么都没带；

AT(x,w):x在w处；

HOLDS(x,z):x带着z；

ON(z,w):z在w处；

w的个体域是{left,right}；

x的个体域是{farmer}；

z的个体域是{wolf,sheep,cabbage}；

步骤三：明晰问题的初始状态和目标状态；

问题初始状态是：

AT（farmer,left）

EMPTY（farmer）

ON（wolf,left）

ON（sheep,left）

ON（cabbage,left）

BANK（left）

BANK（right）

问题目标状态是：

AT（farmer,right）

EMPTY（farmer）

ON（wolf,right）

ON（sheep,right）

ON（cabbage,right）

BANK（left）

BANK（right）

步骤四：设置状态转换中的操作（包含条件和动作两部分），并且根据实际求解步骤连接起来；

BOATING(x,y):农夫划船从x到y岸

条件：AT（x,y）

动作：删除表：AT（farmer,x）

添加表：AT（farmer,y）

PICKUP(x,y):农夫在x处带上y

条件：ON（y,x），BANK（x），AT（farmer,x），EMPTY（farmer）

动作：删除表：EMPTY（farmer）,ON(y,x)

添加表：HOLDS(farmer,y)

SETDOWN(x,y):农夫在x处放下y

条件：AT（farmer,x）,BANK（x）,HOLDS(farmer,y)

动作：删除表：HOLDS(farmer,y)

添加表：EMPTY（farmer）,ON(y,x)

第一回合：PICKUP（left,sheep）,BOATING（left,right），SETDOWN（right,sheep）,BOATING（right,left）

其次回合：PICKUP（left,wolf）,BOATING（left,right），SETDOWN（right,wolf）,PICKUP（right,sheep）

BOATING（right,left）,SETDOWN（left,sheep）

第三回合：PICKUP（left,cabbage）,BOATING（left,right），SETDOWN（right,cabbage）,BOATING（right,left）