人工智能实验报告(装错信封问题)

实验报告实验目的1．掌握VisualProlog软件编程使用方法；2．掌握Prolog程序的各域段含义；3．学习列表数据结构的使用。实验设备计算机、VisualProlog软件开发平台。实验内容糊涂先生给他的五个朋友写信，他写了五封信，但是当他的朋友收到信后，都告诉他：“你的信寄错了”。那么请你计算一下：出现这种情况的概率有多少？（假设糊涂先生是随机地往信封里装信），你能不能把所有的情况都列出来呢？提示：我们先来分析一下问题。往五个不同的信封里装五封不同的信，一共有5！=120种装法，这实际上是5封信的全排列。由于所有的信都装错了，所以一号信不在一号信封里，二号信不在二号信封里，......，如果用列表[1,2,3,4,5]表示所有的信都装对了的情况（1在第一位，2在第二位,......）。那么[5,4,2,3,1]就是一种装错了的情况。先熟悉一下几个谓词：%delete(A,B,C),B为列表，A为B中的某个元素，C为把B中的元素A除去后的列表。delete(A,[A|X],X).delete(A,[B|X],[B|Y]):-delete(A,X,Y).%permutation(A,B),列表A为列表B的全排列之一时，成功。permutation([],[]).permutation([A|X],Y):-delete(A,Y,Y1),permutation(X,Y1).我们使用“选择并校验”的方法。使用谓词permutation可以生成所有的排列情况，所以下面的任务就是编写校验部分。先来看some_element_right谓词：%some_element_right(A,B)如果列表A与B中存在位置相同的元素则成功。some_element_right([A|X],[A|Y]).some_element_right([A|X],[B|Y]):-some_element_right(X,Y).我们来看看它的功能：?-some_element_right([3,2,1],[1,2,3]).Yes?-some_element_right([3,2,1],[2,1,3]).no第一个询问成功，因为元素2在两个列表中的位置相同；第二个询问失败，因为找不到位置相同的元素。分析该问题的实质以及其中存在的递归作用；利用列表数据结构及上面介绍的谓词编写出装错信封问题的程序；联系全排列问题理解列表数据结构的作用。启动prolog编辑环境，编辑装错信封问题源程序；运行程序，分析结果；并算出其概率；理解列表数据结构的作用。根据最后的结果，算出其概率。实验准备（预习程序）Domainslist=integer*Predicatesdelete(integer,list,list)permutation(list,list)some_element_right(list,list)letter(list,list)CLausesdelete(A,[A|X],X).delete(A,[B|X],[B|Y]):-delete(A,X,Y).permutation([],[]).permutation([A|X],Y):-delete(A,Y,Y1),permutation(X,Y1).some_element_right([A|X],[A|Y]).some_element_right([A|X],[B|Y]):-some_element_right(X,Y).letter(X,Y):-permutation(X,Y),not(some_element_right(X,Y)),write(X),nl,fail.Goalletter(X,[1,2,3,4,5]).实验记录装错信封问题：设定目标为：letter(X,[1,2,3,4,5]).结果为：成功运行程序后，得出44种可能的结果：[2,1,4,5,3][2,1,5,3,4][2,3,1,5,4][2,3,4,5,1][2,3,5,1,4][2,4,1,5,3][2,4,5,1,3][2,4,5,3,1][2,5,1,3,4][2,5,4,1,3][2,5,4,3,1][3,1,2,5,4][3,1,4,5,2][3,1,5,2,4][3,4,1,5,2][3,4,2,5,1][3,4,5,1,2][3,4,5,2,1][3,5,1,2,4][3,5,2,1,4][3,5,4,1,2][3,5,4,2,1][4,1,2,5,3][4,1,5,2,3][4,1,5,3,2][4,3,1,5,2][4,3,2,5,1][4,3,5,1,2][4,3,5,2,1][4,5,1,2,3][4,5,1,3,2][4,5,2,1,3][4,5,2,3,1][5,1,2,3,4][5,1,4,2,3][5,1,4,3,2][5,3,1,2,4][5,3,2,1,4][5,3,4,1,2][5,3,4,2,1][5,4,1,2,3][5,4,1,3,2][5,4,2,1,3][5,4,2,3,1]NoSolution实验结论（结果）装错信封问题：该程序运行后得出了44种装错信封的可能，得出的结论是出现装错信封的可能概率是44/120。实验心得与小结通过这次实验我更加熟悉了Prolog语言和该软件开发平台。对Prolog语言的基本语法规则和使用技巧有了更好的掌握。在使用VisualProlog软件开发平台的过程