猴子摘香蕉实验报告(含代码).doc

猴子摘香蕉实验报告(含代码).doc华彳科技火修
《人工碧炀与模式彼纳》
卖
验
报
告
院 系：电子与信息工程系
班 级：
姓 名：
同组人：
指导老师：
电 话：
邮 箱：
日 期：2013年12月24日
—、实验内容
利用一阶谓词逻辑求解猴子摘香蕉问题：房内有一个猴子，一个箱子，天花板上挂了一 串香蕉，其位置如图所示，猴子为了拿到香蕉，它必须把箱子搬到香蕉下面，然后再爬到箱 子上。请定义必要的谓词，列出问题的初始化状态(即下图所示状态)，目标状态(猴子拿 到了香蕉，站在箱子上，箱子位于位置b)。(附加：从初始状态到目标状态的谓词演算过程。)
二、 实验平台

三、 实验分析
定义描述环境状态的谓词。
AT(x,w)： x 在 t 处，个体域：x {monkey}, w {a,b,c,box}；
HOLD(x,t)： x 手中拿着 t,个体域：t (box,banana}；
EMPTY(x)： x手中是空的；
ON(t,y)： t 在 y 处，个体域：y {b,c,ceiling}；
CLEAR(y)： y上是空的；
BOX(u)： u是箱子，个体域：u {box}；
BANANA(v)： v 是香蕉，个体域：v {banana}；
使用谓词、连结词、量词来表示环境状态。
问题的初始状态可表示为：
So
AT(monkey,a) EMPTY (monkey) ON(box,c) ON(banana,ceiling) CLEAR(b) BOX(box)
BANANA(banana)
要达到的目标状态为：
Sg： AT (monkey,box) HOLD(monkey,banana) ON(box,b) CLEAR(ceiling) CLEAR(c)
BOX(box) □ BANANA(banana)
从初始状态到目标状态的转化，猴子需要完成一系列操作，定义操作类谓词表示其动 作。
WALK(m,n)：猴子从m走到n处，个体域：m,n {a,b,c}；
CARRY(s,r)：猴子在 1•处拿到 s,个体域：r {c,ceiling}, s {box,banana}；
CLIMB(u,b)：猴子在b处爬上u；
这3个操作也可分别用条件和动作来表示。条件直接用谓词公式表示，是为完成相应操 作所必须具备的条件；当条件中的事实使其均为真时，则可激活操作规则，于是可执行该规 则中的动作部分。动作通过前后状态的变化表示，即通过从动作前删除或增加谓词公式来描 述动作后的状态。
WALK(m,n)：猴子从m走到n处
条件：AT(monkey,m)
一 「删除：AT (monkey, m)
动作：〈、
增加：AT (monkey,n)
CARRY(s,r)：猴子在r处拿到s
条件：AT(monkey,r) EMPTY (monkey) ON(s,r) BOX(box) BANANA(banana)
「删除：EMPTY (monkey) a ON(s. r)
动作：〈
增加：HOLD(monkey, s) a CLEARS
CLIMB(u,b)：猴子在b处爬上u
条件：AT(monkey,b) HOLD(monkey,u) CLEAR(b) BOX(box) BANANA(banana)
一 〃 「删除：AT (monkey,b) a HOLD(jnonkey, u) a CLEAR(c) 动作：〈u ,
增加：AT (monkey EM PTY (monkey) a ON Qi, c)
按照行动计划，一步步进行状态替换，直至目标状态。
AT(monkey,a) EMPTY (monkey) ON(box,c) ON(banana,ceiling) CLEAR(b) BOX(box)
BANANA(banana)
U WALK (q, c)用q代换用c代换〃
AT(monkey,c) EMPTY (monkey) ON(box,c) ON (banana,ceiling) CLEAR(b) BOX(box)
BANANA(banana)
U CARRY(c,box)用c代换s,用％x代换,
AT(monkey,c) HOLD(monkey,box) ON(banana,ceiling) CLEAR(b) CLEAR(c) BOX(box)
BANANA(banana)
^WALK(c,b)用c代换用时弋换如
AT(monkey,b) HOLD(monkey,box) ON(banana,ceiling) CLEAR(b) CLEAR(c) BOX(box)
BANANA(banana)
U CLIMB(box