本文格式為Word版，下載可任意編輯——人工智能試驗報告

XX科技大學試驗報告

（2023/2023學年第

2學期）

課程名稱：人工智能學生姓名：陳嘉生學生學號：1040501211院系：數理學院專業(yè)：信息與計算科學

2023年5月18日

試驗一：知識表示方法

一、試驗目的

狀態(tài)空間表示法是人工智能領域最基本的知識表示方法之一，也是進一步學習狀態(tài)空間探尋策略的基礎，本試驗通過牧師與野人渡河的問題，加強學生對知識表示的了解和應用，為人工智能后續(xù)環(huán)節(jié)的課程奠定基礎。二、問題描述

有n個牧師和n個野人準備渡河，但只有一條能容納c個人的小船，為了防止野人侵擾牧師，要求無論在何處，牧師的人數不得少于野人的人數(除非牧師人數為0)，且假定野人與牧師都會劃船，試設計一個算法，確定他們能否渡過河去，若能，則給出小船來回次數最少的最正確方案。三、基本要求

輸入：牧師人數(即野人人數)：n；小船一次最多載人量：c。

輸出：若問題無解，則顯示Failed，否則，顯示Successed輸出一組最正確方案。用三元組(X1,X2,X3)表示渡河過程中的狀態(tài)。并用箭頭連接相鄰狀態(tài)以表示遷移過程：初始狀態(tài)->中間狀態(tài)->目標狀態(tài)。

例：當輸入n=2，c=2時，輸出：221->110->211->010->021->000

其中：X1表示起始岸上的牧師人數；X2表示起始岸上的野人人數；X3表示小船現在位置(1表示起始岸，0表示目的岸)。

要求：寫出算法的設計思想和源程序，并以圖形用戶界面實現人機交互，進行輸入和輸出結果，如：

Pleaseinputn:2Pleaseinputc:2SuccessedorFailed?:Successed

OptimalProcedure:221->110->211->010->021->000四、試驗組織運行要求

本試驗采用集中授課形式，每個同學獨立完成上述試驗要求。五、試驗條件

每人一臺計算機獨立完成試驗。六、試驗代碼

Main.cpp

#include#include\usingnamespacestd;

//主函數voidmain(){}

system(\);

RiverCrossingriverCrossing(n,c);riverCrossing.solve();intn,c;

cout>n;

cout>c;

RiverCrossing::ShowInfo();

RiverCrossing.h

#pragmaonce#include//船classBoat{public:};

//河岸狀態(tài)classState{public:

staticintc;intpastor;//牧師intsavage;//野人

Boat(intpastor,intsavage);

staticintn;

intiPastor;//牧師數量intiSavage;//野人數量

};

intiBoatAtSide;//船所在河岸State*pPrevious;//前一個狀態(tài)

State(intpastor,intsavage,intboatAtSide);intgetTotalCount();//獲得此岸總人數boolcheck();//檢查人數是否符合實際boolisSafe();//檢查是否安全

Stateoperator+(BoatStateoperator-(Boatbooloperator==(State

//過河問題

classRiverCrossing{private:};

boolmove(State*nowState,Boat*boat);//進行一次決策

State*findInList(std::list//檢查某狀態(tài)節(jié)voidprint(State*endState);//打印結果staticvoidShowInfo();RiverCrossing(intn,intc);boolsolve();//求解問題

std::listopenList,closeList;StateendState;

點是否在列表中public:

RiverCrossing.cpp

#include\#include#include#includeusingnamespacestd;

//類靜態(tài)變量定義intState::n=0;intBoat::c=0;

/*=========================Methodsforclass\

Boat::Boat(intpastor,intsavage){}

/*=========================Methodsforclass\//構造函數

State::State(intpastor,intsavage,intboatAtSide){}

//獲取此岸總人數

intState::getTotalCount(){}

//檢查人數是否在0到n之間boolState::check(){}

//依照規(guī)則檢查牧師得否安全boolState::isSafe(){}

//重載+符號，表示船開到此岸StateState::operator+(Boatret.pPrevious=this;returnret;

//此岸的安全：x1==0||x1>=x2

//對岸的安全：(n-x1)==0||(n-x1)>=(n-x2)//將上述條件聯立后得到如下條件

return(iPastor==0||iPastor==n||iPastor==iSavage);

return(iPastor>=0returniPastor+iSavage;this->iPastor=pastor;this->iSavage=savage;

this->iBoatAtSide=boatAtSide;this->pPrevious=NULL;this->pastor=pastor;this->savage=savage;

}

//重載-符號，表示船此后岸開走StateState::operator-(Boatwhile(!openList.empty()){

//獲取一個狀態(tài)為當前狀態(tài)

State*nowState=openList.front();openList.pop_front();State::n=n;Boat::c=c;:endState(0,0,0)

coutiPastor==state.iPastor

Stateret(iPastor-boat.pastor,iSavage-boat.savage,iBoatAtSide-1);ret.pPrevious=this;returnret;

}

}

closeList.push_back(nowState);//從當前狀態(tài)開始決策

if(nowState->iBoatAtSide==1){//船在此岸}

//過河的人越多越好，且野人優(yōu)先

intcount=nowState->getTotalCount();count=(Boat::c>=count?count:Boat::c);for(intcapticy=count;capticy>=1;--capticy){}

//把船開回來的人要最少，且牧師優(yōu)先

for(intcapticy=1;capticyiBoatAtSide==0){//船在對岸

print(NULL);returnfalse;

//實施一步決策，將得到的新狀態(tài)添加到列表，返回是否達到目標狀態(tài)boolRiverCrossing::move(State*nowState,Boat*boat){

if(destState->check()){//檢查人數

if(*destState==endState){//是否達到目標狀態(tài)

closeList.push_back(destState);print(destState);

//獲得下一個狀態(tài)State*destState;

if(nowState->iBoatAtSide==1){}

destState=newState(*nowState-*boat);//船離開此岸destState=newState(*nowState+*boat);//船開到此岸}elseif(nowState->iBoatAtSide==0){

}

}

}

returntrue;//找到結果

if(!findInList(openList,*destState)returnfalse;

}elseif(destState->isSafe()){//檢查是否安全

*destState)){//檢查是否在表中

deletedestState;returnfalse;

//檢查給定狀態(tài)是否存在于列表中

State*RiverCrossing::findInList(listwhile(!st.empty()){

State*pState=endState;

stackst;//用棧將鏈表逆序，以便輸出while(pState){}

st.push(pState);

pState=pState->pPrevious;

cout::iteratorite=listToCheck.begin();ite!=listToCheck.end();}

returnNULL;

if(**ite==state)

return*ite;

++ite){

}

}

}

pState=st.top();st.pop();

cout0)

cout#include\usingnamespacestd;

//主函數voidmain(){

NineGrid::ShowInfo();stringstart,end;

cout>start;

cout>end;

{2;}

//解決問題

boolNineGrid::solve(){}

//實施一步決策，將得到的新狀態(tài)添加到列表，返回是否達到目標狀態(tài)boolNineGrid::takeMove(State*nowState,Movemove){

if(*destState==endState){//是否達到目標狀態(tài)

closeList.push_back(destState);//獲得下一個狀態(tài)

State*destState=newState(nowState->takeMove(move));}

print(NULL);returnfalse;

}

//從當前狀態(tài)開始決策

for(inti=0;icheck(move)){}

if(takeMove(nowState,move))

returntrue;

openList.push_back(newState(startState));while(!openList.empty()){

//獲取一個狀態(tài)為當前狀態(tài)

State*nowState=openList.back();openList.pop_back();

closeList.push_back(nowState);

cout

stackst;//用棧將鏈表逆序，以便輸出while(pState){

st.push(pState);

coutmoves::iteratorite=listToCheck.begin();ite!=}

returnNULL;

if(**ite==state)

return*ite;

listToCheck.end();++ite){

取得探尋花費時間

}

}

}

pState=pState->pPrevious;

//3行一起輸出，更直觀一點stringout[3];intcount=0;while(!st.empty()){}

pState=st.top();st.pop();

for(inti=0;igrid,i,j)==SPACE)

out[i]+='';

out[i]+=AT(pState->grid,i,j);else

out[i]+='';

coutvalue>state2->value;

七、試驗結果

試驗三：專家系統

一、試驗目的

專家系統是人工智能的重要研究內容和組成部分之一，本試驗通過設計一個簡單的專家系統，加深學生對專家系統的組成結構和構造原理的理解，并能轉化為具體的應用。

二﹑問題描述

設計一個簡單的專家系統，可根據屬性的輸入值自動識別事物的具體類別，內容自擬。如一個動物專家系統可由以下11個屬性組成，根據屬性的對應值(Y或N)，可判斷動物的具體種類，運行結果如下圖所示：

三、試驗組織運行要求

本試驗采用開放授課形式，每個同學獨立完成上述試驗要求。四、試驗條件

每人一臺計算機獨立完成試驗。五、試驗代碼

}

returnfalse;

Disease.txt

[疾病1]病癥A病癥B病癥C病癥D

[疾病2]病癥A病癥B病癥C

[疾病3]病癥A病癥B病癥D病癥E

[疾病4]病癥A病癥C病癥D

[疾病5]病癥B病癥C病癥D病癥E

[疾病6]病癥A病癥B

[疾病7]病癥A病癥C病癥E

[疾病8]病癥A病癥D

[疾病9]病癥B病癥C病癥E

[疾病10]病癥B病癥D

[疾病11]病癥C病癥D病癥E

六、試驗結果

Main.cpp

#include\#includeusingnamespacestd;

voidmain(){}

Expert::ShowInfo();Expertexpert;

if(expert.initDiseaseList()){}

system(\);

expert.diagnosis();cout#includeusingnamespacestd;

//疾病信息定義typedefstruct{

//疾病診斷專家系統classExpert{

protected:

stringname;

vectorsymptomList;

}Disease;

vectorm_DiseaseList;//疾病列表boolreadFile();//讀取文件

booloptionSelect(conststring//提醒用戶選擇staticvoidShowInfo();//顯示信息boolinitDiseaseList();//初始化疾病列表

Disease*addDisease(conststring//添加疾病

voidaddSymptom(Disease*disease,conststring//添加疾病的病癥voiddiagnosis();//診斷

public:

};

Expert.cpp

#include\#include#include#includeusingnamespacestd;

//顯示信息

voidExpert::ShowInfo(){}

//初始化疾病列表，返回是否初始化成功boolExpert::initDiseaseList(){}

//讀取Disease.txt文件，獲取疾病信息boolExpert::readFile(){

cout>strInput;

cout>symptomInput;//用戶輸入的第一個病癥stringsymptomInput;//用戶有的病癥和沒有的病癥

vectorsymptomHave,symptomNotHave;//探尋的結果列表

vectorfindList;

disease->symptomList.push_back(symptom);Diseasedisease;=name;

m_DiseaseList.push_back(disease);return

for(vector::iteratorite=findList.begin();ite!=

boolremove=false;//是否從findList列表中排除本疾病

for(unsignedintj=0;jsymptomList.size();++j){

Disease*pDisease=*ite;

if(find(symptomNotHave.begin(),symptomNotHave.end(),

//在symptomNotHave列表中找到此病癥，直接排除remove=true;break;

findList.end();){

if(symptomInput==\不確定\){}

//添加所有疾病到findList列表中

for(unsigned