人工智能原理及应用实验报告

2019年 秋 季学期研究生课程考核（人工智能原理及应用实验报告）考 核 科 ：人工智能原理及应学生所在院（系学学生所生在学姓学学生类全日制考核结果阅卷人实验2知识表示实验一、 问题描述猴子摘香蕉问题，给出它的产生式系统表示。待解决问题的解释一个房间里，天花板上挂有一串香蕉，有一只猴子可在房间里任意活动（处走动，推移箱子，攀登箱子等。设房间里还有一只可被猴子移动的箱子，且猴子登上箱子时才能摘到香蕉，问猴子在某一状态下（设猴子位置为A，箱子位B，C，如何行动可摘取到香蕉。问题的形式化描述箱子和香蕉的位置用{-101}（A,B,C解决方案介绍（原理）根据题目要求需要采用产生式系统表示。（monkey,box,monkey_bo，分别表示猴子、箱子和香蕉的位置及猴子与箱子的相对位置，用{-1，0，1}表示。X香蕉。根据问题，确定终止状态是猴子摘到香蕉{（x,x,x,0）}（x属{0，-1,1}。输入一个初始状态（a,b,c,d解决方案。二、 算法介绍算法的一般介绍产生式表示法由美国数学家波斯特(E.POST)1934年首先提出，它根据串代替规则提出了一种称为波斯特机的计算模型，模型中的每条规则称为产生式。1972P→QIFPTHENQ，P是产生式的前提，也称为前件，它给出了该产生是一组结论或操作，也称PPQQ所规定的操作。算法伪代码输入：猴子、箱子、香蕉的位置以及猴子跟箱子的相对位置上（a,b,c,d）输出：猴子摘香蕉的过程if state.monkey==state.boxandstate.box==state.bananaandstate.monkeyAndbox==1:print("步数"+str(step)+":猴子将香蕉摘下来")os._exit(0)ifstate.monkeyAndbox==1: #猴子在箱子上面站着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("步数"+str(step)+":猴子将香蕉摘下来")三、 算法实现实验环境与问题规模实验环境：Windows10，Python3，VSCode；问题规模：最多四步classdef init (state,monkey=-1,box=0,banana=1,monkeyAndbox=-1):state.monkey=monkeystate.box=boxstate.banana=state.monkeyAndbox=monkeyAndbox实验结果输入：10-1-1输出：步数1:猴子从C移动到B2:B3:猴子爬到箱子上去4:比较组：输入：-101-1输出：步数1:猴子从A移动到B2:B3:猴子爬到箱子上去4:猴子将香蕉摘下来注：前面定义了-1表示猴子的位置，0表示箱子的位置，1表示香蕉的位置系统中间及最终输出结果（要求有屏幕显示）比较组：四、 参考文献源代码及其注释：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("输入状态错误")os._exit(0)else:returnstatedefMonkeyDown(state,step):print("步数"+str(step)+":猴子从箱子上下来")state.monkeyAndbox=-1returnstatedefMonkeyUp(state,step):print("步数"+str(step)+":猴子爬到箱子上去")state.monkeyAndbox=1returnstatedefMoveBox(state,step):print("步数"+str(step)+":猴子将箱子从"+str(dict[str(state.box)])+"移动到"+str(dict[str(state.banana)]))state.monkey=state.bananastate.box=state.bananareturnstatedefMoveMonkey(state,step):print("步数"+str(step)+":猴子从"+str(dict[str(state.monkey)])+"移动到"+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("步数"+str(step)+":猴子将香蕉摘下来")os._exit(0)ifstate.monkeyAndbox==1: #猴子在箱子上面站着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，此时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("步数"+str(step)+":猴子将香蕉摘下来")if name ==" main ":s = inp