人工智能 第2版 实训指导

附录 课程实习１农夫过河有一农夫带一条狼、一只羊和一筐青菜，从河的左岸乘船到右岸，但受到下列条件的限制：１）船太小，农夫每次只能带一样东西过河。２）如果没有农夫看管，则狼要吃羊，羊要吃菜。请设计一个过河方案，使得农夫、狼和羊都能不受损失地过河，画出相应的状态空间图。２拈物（Ｍ）博弈有三堆各若干个物品，两个人轮流从某一堆拈取任意多的物品，规定每次至少拈取一个，多者不限，最后拈取光者得胜。这种情况最有意思，它与二进制有密切关系，我们用（ａ，ｂ，ｃ）表示某种局势，首先（０，０，０）显然是奇异局势，无论谁面对奇异局势，都必然失败。第二种奇异局势是（０，ｎ，ｎ），只要与对手拿走一样多的物品，最后都将导致（０，０，０）。仔细分析一下，（１，２，３）也是奇异局势，无论对手如何拿，接下来都可以变为（０，ｎ，ｎ）的情形。３骑士周游问题在国际象棋中，骑士（或称为马）可以横向或纵向移动两个方格后再沿垂直方向移动一个方格（只要不超出棋盘的限制）。骑士周游问题的传统定义是这样的：找到一个合法移动序列使骑士走过棋盘的每一个方格恰好一次。在本例子中我们使用这个问题的一种简化版本。我们的问题是，在一个缩小的棋盘上（３３），是否存在一系列合法移动使骑士可以从一个格子移动到另一个。附图１显示了一个３３的棋盘，并且用１～９九个整数对其中的每个格子进行了标号。现在的问题是使用产生式系统方法来求解３３版本的骑士周游问题。４变型空间考虑积木世界的以下属性和属性值：

附图１骑士周游颜色＝｛黄色，蓝色，绿色｝形状＝｛圆锥形，球形，长方形｝硬度＝｛硬，软｝尺寸＝｛大，小｝请采用变型空间法，通过以下实例（用＂＋＂号表示正例，用＂－＂表示反例），学习概念：黄色。实例为：（黄色，圆锥形，软，大，＋）（蓝色，长方形，软，小，－）（黄色，球形，软，小，＋）（黄色，圆锥形，硬，大，＋）１人工智能人工智能 第２版附录附录 课程实习（黄色，长方形，软，大，＋）（绿色，球形，硬，大，－）（蓝色，圆锥形，软，大，－）５决策树考虑下面４个描述气候的特征属性：ｏｕｏｏｋ、ｅｐｅａｕｅ、ｈｕｄｙ和ｗｄｙ，每个特征属性的可取值为＝｛ｓｕｎｎｙ，ｏｖｅｒｃａｓｔ，ｒａｉｎ｝ｅ＝｛ｌ，ｄ，ｔ｝ｙ＝｛ｈ，ｌ｝ｙ＝｛ｅ，ｅ｝气候训练集见附表１。

附表１气候训练集编 号属 性分 类ｐｕｅｈｕｄｙｗｎｄｙ１ｓｕｎｎｙｈｏｔｈｉｇｈＮ２ｓｕｎｎｙｈｏｔｈｉｇｈＮ３ｈｏｔｈｉｇｈＰ４ｄｈｉｇｈＰ５ｎｌＰ６ｎｌＮ７ｎｌＰ８ｓｕｎｎｙｄｈｉｇｈＮ９ｓｕｎｎｙｎｌＰ１０ｄｎｌＰ１１ｓｕｎｎｙｄｎｌＰ１２ｄｈｉｇｈＰ１３ｈｏｔｎｌＰ１４ｄｈｉｇｈＮ如果某天早晨的天气描述为ｅ：ｌｙ：ｌｙ：ｅ那么，它属于哪种类型的气候呢？６猴子摘香蕉如附图２所示，设在房间里有一只猴子，位于Ａ处，Ｃ处上方的天花板上有一串香蕉，猴子想吃，但是摸不着。房间的Ｂ处有一个箱子，如果猴子站在箱子２

附图２猴子和香蕉问题上就可以摸到天花板。用谓词逻辑表示猴子得到香蕉的行动规划。７动物专家系统设计并实现一个小型的动物专家系统，该系统能对输入的询问回答识别的结果。已知产生式系统中具有下面的规则。Ｒ１：ＩＦ（Ｘ身上有毛）ＴＨＥＮ（Ｘ是哺乳动物）Ｒ２：ＩＦ（Ｘ喂奶）ＴＨＥＮ（Ｘ是哺乳动物）Ｒ３：ＩＦ（Ｘ会飞）（Ｘ产卵）ＴＨＥＮ（Ｘ是鸟类）Ｒ４：ＩＦ（Ｘ有翅膀）（Ｘ不是企鹅）ＴＨＥＮ（Ｘ会飞）Ｒ５：ＩＦ（Ｘ是哺乳动物）（Ｘ吃肉）ＴＨＥＮ（Ｘ是食肉动物）Ｒ６：ＩＦ（Ｘ是哺乳动物）（Ｘ有尖锐的牙齿）（Ｘ有锋利的爪子）ＴＨＥＮ（Ｘ是食肉动物）Ｒ７：ＩＦ（Ｘ是哺乳动物）（Ｘ有蹄子）ＴＨＥＮ（Ｘ是有蹄动物）Ｒ８：ＩＦ（Ｘ是食肉动物）（Ｘ的身体是黄褐色）（Ｘ有黑色条纹）ＴＨＥＮ（Ｘ是老虎）Ｒ９：ＩＦ（Ｘ是食肉动物）（Ｘ的身体是黄褐色）（Ｘ有黑色斑点）ＴＨＥＮ（Ｘ是猎豹）８中国象棋中国象棋是一种双人对弈的棋盘游戏，发源于中国古代，目前流行于亚太及华人地区。象棋的棋盘由９条横线和１０条直线相交而成。棋子在线的相交点上行走。棋子的颜色分红和黑，红子先走。中间的一行是“楚河汉界”，双方各有“九宫格”。双方各有１６只棋子。黑方有１帅、２车、２马、２炮、２士、２象和５兵；红方有１将、２车、２马、２炮、２仕、２相和５卒。中国象棋的棋盘如附图３所示。请设计编程下棋程序系统。９围棋围棋是一种两人进行的棋类游戏，目前流行于亚太地区，覆盖世界范围。围棋棋盘由１９条横线和１９条竖线组成，共３６１个交叉点。棋子分为黑白两种颜色，呈圆形。下棋时，对弈双方各执一种颜色的棋子，轮流将一枚棋子放置于交叉点上。与棋子直线相连的空白交叉点叫作

附图３中国象棋的棋盘气。当这些气都被异色棋子占据后该棋子就要被从棋盘上提掉，因此气是棋子生存的唯一凭据。如果棋子的相邻（仅上下左右）直线交叉点上有了同色的棋子，则这两个棋子就叫作相连的。任意多个棋子可以以此方式连成一体，连成一体的棋子的气的数目是所有组成这块棋的单个棋子气数之和。如果这些气都被异色棋子占领，则这块棋子就要被一起提掉。对弈规则中，棋子和棋子所围成的空白交叉点叫作地，最终以地多的一方为胜方。围棋对弈进程分开局、中盘和收官３个阶段。附图４给出了围棋棋盘结构。请设计和开发围棋游戏程序系统。３１０机器人足球赛应用强化学习Ｑ学习算法进行仿真机器人足球２对１训练，训练的目的是试图使智能体学习获得一种战略上的意识，能够在进攻中进行配合。进攻禁区内的位置划分如附图５所示。 附图４围棋棋盘 附图５进攻禁区内的位置划分１１火星探测斯蒂尔斯提出火星探测者（ａｓＥｘｐｏｅｒ）计划，目标是要设计一组机器人，对火星表面进行探测并带回火星上的一些重要的岩石样本。火星探测者首先由一艘飞船将其带到火星表面，飞船将其释放出来以后它们将在火星表面自主移动以搜寻所需的岩石标本。由于火星表面地形复杂，会有坑洼和障碍物，如山川、河流和岩洞等，因而探测者智能体在移动过程中需要对前方的地形情况进行感知。一旦发现前方不可通过就需及时改变运动方向。此外，如果探测者智能体发现了岩石样本，那么需将该岩石样本置于其体内并返回母船。飞船可以发出功率强大的信号以告诉各个探测者智能体其所在的方位，从而引导它们返回飞船。在探测者智能体到达火星之前，探测者智能体的设计者和探测者智能体本身没有任何有关火星表面地形的信息，也不知岩石样本会散布在火星表面的哪些位置。设计者在设计探测者智能体时所知道的仅仅是岩石样本在火星表面不是均匀分布的。因此，探测者智能体在火星上需要完全自主地运作，以处理各种意想不到的情况，从而实现其设计目标。为了提高火星探测的效率和质量，确保在一次飞行中能用较短的时间获得更多的火星岩石样本，母船一次性释放多个探测者智能体。设计者要求这些探测者智能体在火星表面能够相互合作以更好地完成火星探测任务。例如，当一个探测者智能体在某个区域发现岩石样本时，它将通过某种方式通知其他探测者智能体，以便其他探测者智能体能够移动到该区域以获取岩石样本。构造具有反应式体系结构的智能体，必须具备感知前方的障碍物、感知岩石样本和感知飞船位置等能力；同时应具有向前移动、改变方向、搜集岩石样本和释放岩石样本等动作；能对多智能体的行为进行合理的组织，使得它们在火星表面能够按照上述方式自主地运行并完成其火星探测任务。４本课程实习的任务是设计一组机器人，对火星表面进行探测并带回火星上的一些重要的岩石样本。（提示：可以采用多智能体协同工作。）１２电子商务电子商务是以信息网络技术为手段，以商品交换为中心的商务活动。在因特网开放的网络环境下，基于浏览器／服务器应用方式，买卖双方不谋面地进行各种商贸活动，实现消费者的网上购物、商户之间的网上交易和在线电子支付以及各