第1页 / 共26页
第2页 / 共26页
第3页 / 共26页
第4页 / 共26页
第5页 / 共26页
第6页 / 共26页
第7页 / 共26页
第8页 / 共26页
人工智能原理实验报告.pdf
人工智能原理
实验报告
学号： ******
姓名： ****
班级：计算机科学与技术
实验一：猴子摘香蕉问题的python编程实现
一、实验目的：
一、实验内容：
二、实验环境：
三、实验原理：
四、实验源码：
六、实验结果：
七、心得体会：
实验三：搜索算法求解8数码问题
一、实验目的：
二、实验内容：
三、BFS遍历搜索算法：
四、实验源码：
五、实验结果：
六、心得体会：
实验四：子句集消解实验
一、实验目的：
二、实验内容：
(1)消去蕴涵符号
(2) 缩小否定符号的作用范围 （辖域）
(3) 变量命名标准化
(4) 消去存在量词( Skolem化 )
(5) 化为前束范式
(6) 消去全称量词
(7) 化为合取范式
(8) 将公式用子句集合表示
三、实验源码：
四、实验结果：
五、心得体会：
实验六：蚁群算法在TSP问题中的实现
一、实验目的：
二、实验内容：
三、实验环境：
四、旅行商问题的蚁群优化求解：
五、实验源码：
六、实验结果：
七、心得体会：
人工智能原理
实验报告
学号：
姓名：
******
****
班级：计算机科学与技术
目录
人工智能原理............................................................................................................................................1
实验报告....................................................................................................................................................1
2017217783......................................................................................................................... 1
学号：
彭梦昊..............................................................................................................................1
姓名：
班级：计算机科学与技术 17-3............................................................................................................... 1
实验一：猴子摘香蕉问题的 python 编程实现...................................................................................... 3
一、实验目的：....................................................................................................................................3
一、 实验内容：..................................................................................................................................3
二、 实验环境：..................................................................................................................................3
三、 实验原理：..................................................................................................................................3
四、 实验源码：..................................................................................................................................4
六、实验结果：....................................................................................................................................5
七、心得体会：....................................................................................................................................5
实验三：搜索算法求解 8 数码问题........................................................................................................6
一、 实验目的：..................................................................................................................................6
二、 实验内容：..................................................................................................................................6
三、BFS 遍历搜索算法：.....................................................................................................................6
四、实验源码：....................................................................................................................................6
五、实验结果：....................................................................................................................................9
六、心得体会：....................................................................................................................................9
实验四：子句集消解实验......................................................................................................................10
一、 实验目的：................................................................................................................................10
二、 实验内容：................................................................................................................................10
(1)消去蕴涵符号........................................................................................................................... 10
(2) 缩小否定符号的作用范围 （辖域）................................................................................... 10
(3) 变量命名标准化..................................................................................................................... 10
(4) 消去存在量词( Skolem 化 )................................................................................................ 10
(5) 化为前束范式......................................................................................................................... 10
(6) 消去全称量词......................................................................................................................... 11
(7) 化为合取范式......................................................................................................................... 11
(8) 将公式用子句集合表示......................................................................................................... 11
三、 实验源码：................................................................................................................................11
四、 实验结果：................................................................................................................................20
五、 心得体会：................................................................................................................................20
实验六：蚁群算法在 TSP 问题中的实现..............................................................................................21
一、 实验目的：................................................................................................................................21
二、 实验内容：................................................................................................................................21
三、 实验环境：................................................................................................................................21
四、旅行商问题的蚁群优化求解：..................................................................................................21
五、实验源码：..................................................................................................................................21
六、 实验结果：................................................................................................................................26
七、 心得体会：................................................................................................................................26
实验一：猴子摘香蕉问题的 python 编程实现
一、实验目的：
(1)、熟悉谓词逻辑表示法
(2)、掌握人工智能谓词逻辑中的经典例子——猴子摘香蕉问题的编程实现。
一、实验内容：
房间里有一只猴子（机器人），位于 a 处。在 c 处的上方的天花板上有一串
香蕉，猴子想吃，但是摘不到。房间的 b 处还有一个箱子，如果猴子站到箱子上
就可以摸到天花板。对于上述问题，可以通过谓词表示法来描述知识。要求通过
python 语言编程实现猴子摘香蕉问题的求解过程。
天花板
a
b
c
二、实验环境：
Windows 10 微信小程序
Python 语言
三、实验原理：
定义描述状态的谓词：
AT(x, y)：x 在 y 处
ONBOX：猴子在箱子上
GB：猴子得到香蕉
个体域：
x：{monkey, box, banana}
Y：{a, b, c}
问题的初始状态
AT(monkey, a)
AT(box, b)
ONBOX,
GB
问题的目标状态
AT(monkey, c), AT(box, c)
ONBOX, GB
ClimbBox( )
条件： ONBOX, AT(monkey, w)，AT(box,w)
动作：删除： ONBOX
添加：ONBOX
Grasp( )
条件：ONBOX，AT(box, c)
动作：删除： GB
添加：GB
四、实验源码：
#全局变量 i
i=0
def Monkey_go_box(x,y):
global i
i=i+1
print('step:',i,'monkey 从',x,'走到'+y)
def Monkey_move_box(x,y):
global i
i = i + 1
print('step:', i, 'monkey 把箱子从', x, '运到' + y)
def Monkey_on_box():
global i
i = i + 1
print('step:', i, 'monkey 爬上箱子')
def Monkey_get_banana():
global i
i = i + 1
print('step:', i, 'monkey 摘到香蕉')
import sys
print('请用‘a’、‘b’、‘c’表示猴子香蕉箱子的位置')
#读取输入的运行参数
codeIn=sys.stdin.read()
codeInList=codeIn.split()
#将运行参数赋值给 monkey、banana、box
monkey=codeInList[0]
banana=codeInList[1]
box=codeInList[2]
print('操作步骤如下：')
#请用最少步骤完成猴子摘香蕉任务
###########开始#############
if monkey != box:
Monkey_go_box(monkey, box)
if box != banana:
Monkey_move_box(box, banana)
Monkey_on_box()
Monkey_get_banana()
###########结束#############
六、实验结果：
七、心得体会：
通过本次实验，使我更加对人工智能这个学科有了更加深刻的了解，并且对
其产生了极大的兴趣。并且由于实验需要，让我尝试自己去学习 python 语言的
而一些基本知识，增强自己学习新知识的能力，也扩大了自己的知识储备。
实验三：搜索算法求解 8 数码问题
一、实验目的：
（1）、熟悉人工智系统中的问题求解过程
（2）、熟悉状态空间中的盲目搜索策略
（3）、掌握盲目搜索算法，重点是宽度优先搜索和深度优先搜索算法。
二、实验内容：
用 python 语言编程，采用宽度优先搜索和深度优先搜索的方法，求解 8 数
码问题。
（1）采用宽度优先算法，运行程序，要求输入初始状态
假定输入状态如下： 2 8 3
1 6 4
7 0 5
目标状态为： 2 1 6
4 0 8
7 5 3
每次选扩展结点时，从数组的最后一个生成的节点开始找，找出一个没有
扩展的节点，这样也需要对节点添加一个是否被扩展过的标志。
三、BFS 遍历搜索算法：
从初始状态节点 S 出发广度优先搜索遍历图的算法 bfs(S):
1) 访问 S
2) 依次访问 S 的各邻接点
3) 设最近一层访问序列为 vi1，vi2，…，vik，则依次访问 vi1，vi2，…，
vik 未被访问过的邻接点。
4) 重复（3），直到找不到未被访问的邻接点为止。
四、实验源码：
import numpy as np
class State:
def __init__(self, state, directionFlag=None, parent=None):
self.state = state
# state is a ndarray with a shape(3,3) to storage the state
self.direction = ['up', 'down', 'right', 'left']
if directionFlag:
self.direction.remove(directionFlag)
# record the possible directions to generate the sub-states
self.parent = parent
def showInfo(self):
for i in range(3):
for j in range(3):
print(self.state[i, j], end='
')
print("\n")
print('->')
return
def getEmptyPos(self):
postion = np.where(self.state == self.symbol)
return postion
def generateSubStates(self):#产生子节点
if not self.direction:
return []
subStates = []
boarder = len(self.state) - 1
# the maximum of the x,y
row, col = self.getEmptyPos()
if 'left' in self.direction and col > 0:#向左移动
s = self.state.copy()
#标志位 symbol=0 向左移动，产生新的状态节点，加入到 subStates 中
temp = s.copy()
s[row, col] = s[row, col-1]
s[row, col-1] = temp[row, col]
news = State(s, directionFlag='right', parent=self)
subStates.append(news)
if 'up' in self.direction and row > 0:
s = self.state.copy()
# 标志位 symbol=0 向上移动，产生新的状态节点，加入到 subStates 中
temp = s.copy()
s[row, col] = s[row-1, col]
s[row-1, col] = temp[row, col]
news = State(s, directionFlag='down', parent=self)
subStates.append(news)
if 'down' in self.direction and row < boarder:
#it can move to down
place
s = self.state.copy()
# 标志位 symbol=0 向下移动，产生新的状态节点，加入到 subStates 中
temp = s.copy()
s[row, col] = s[row+1, col]
s[row+1, col] = temp[row, col]
news = State(s, directionFlag='up', parent=self)
subStates.append(news)
if self.direction.count('right') and col < boarder:
#it can move to
right place
s = self.state.copy()
# 标志位 symbol=0 向右移动，产生新的状态节点，加入到 subStates 中
temp = s.copy()
s[row, col] = s[row, col+1]
s[row, col+1] = temp[row, col]
news = State(s, directionFlag='left', parent=self)
subStates.append(news)
#end1
return subStates
def BFS(self):
#存放状态的地方
# generate a empty openTable
openTable = []
# append the origin state to the openTable
openTable.append(self)#将初始状态加入
steps = 1#步骤
while len(openTable) > 0:
n = openTable.pop(0)#pop() 函数用于移除列表中的一个元素（默认最后一
个元素），并且返回该元素的值。
subStates = n.generateSubStates()
# 查看子状态中有没有最终状态，如果有则输出之前的父状态到 path 中，输
出 step+1
path = []
for s in subStates:
if (s.state == s.answer).all():
while s.parent and s.parent !=s1:
path.append(s.parent)
s = s.parent
path.reverse()
相关推荐
2023年江西萍乡中考道德与法治真题及答案.doc
2012年重庆南川中考生物真题及答案.doc
2013年江西师范大学地理学综合及文艺理论基础考研真题.doc
2020年四川甘孜小升初语文真题及答案I卷.doc
2020年注册岩土工程师专业基础考试真题及答案.doc
2023-2024学年福建省厦门市九年级上学期数学月考试题及答案.doc
2021-2022学年辽宁省沈阳市大东区九年级上学期语文期末试题及答案.doc
2022-2023学年北京东城区初三第一学期物理期末试卷及答案.doc
2018上半年江西教师资格初中地理学科知识与教学能力真题及答案.doc
2012年河北国家公务员申论考试真题及答案-省级.doc
2020-2021学年江苏省扬州市江都区邵樊片九年级上学期数学第一次质量检测试题及答案.doc
2022下半年黑龙江教师资格证中学综合素质真题及答案.doc
