猴子拿香蕉 逻辑谓词

猴子摘香蕉实验报告记录(含代码)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：华中科技大学《人工智能与模式识别》实验报告院系：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日一、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VC6.0三、实验分析1. 定义描述环境状态的谓词。

AT(x,w)：x在t处，个体域：xϵ{monkey}，wϵ{a,b,c,box}；HOLD(x,t)：x手中拿着t，个体域：tϵ{box,banana}；EMPTY(x)：x手中是空的；ON(t,y)：t在y处，个体域：yϵ{b,c,ceiling}；CLEAR(y)：y上是空的；BOX(u)：u是箱子，个体域：uϵ{box}；BANANA(v)：v是香蕉，个体域：vϵ{banana}；2. 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：S o：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：S g：AT(monkey,box)˄HOLD(monkey,banana)˄ON(box,b)˄CLEAR(ceiling)˄CLEAR(c)˄BOX(box)˄BANANA(banana)3. 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。

实验1：猴子摘香蕉问题的VC编程实现一、实验目的利用一阶谓词逻辑求解猴子摘香蕉问题并通过编程来实现二、编程环境本文主要编译环境是Windows 10 Visual Studio 2015 在Ubuntu 12.0 用gcc编译来演示问题的另外几种状态的解法三、问题描述房内有一个猴子，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）。

四、解决方案1.定义描述环境状态的谓词。

AT(x,y)：x在y处，个体域：xϵ{monkey, box,banana }，yϵ{a,b,c}；HAND(s)：猴子手中拿着s，个体域：sϵ{box,banana}；ONBOX(monkey)：猴子在箱子上；2.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：S o：A T(monkey,a)˄ ~HAND(s)˄AT(box,c) ˄ ~ONBOX(monkey) ˄AT(banana,b)要达到的目标状态为：S g：AT(box,b) ˄ ONBOX(monkey) ˄ HAND(banana)˄AT(monkey,b) ˄AT(banana,b)3.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。

go(m,n)：猴子从m走到n处，个体域：m,nϵ{a,b,c}；movebox(m,n)：猴子把箱子从m 处移动到n 处，个体域：m,n ϵ{a,b,c}；onbox(m)：猴子在m 处爬上箱子，个体域：m ϵ{a,b,c}；catch(banana):猴子摘到香蕉；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。

可编辑修改精选全文完整版《人工智能导论》期末复习一、题型：填空题、简答题、计算题、论述题二、复习重点：第一章：1．什么是人工智能？人工智能的三种观点分别是什么？2．实现人工智能的技术路线是哪四种？3．人工智能要研究的三个主要问题是什么？4．人工智能有哪些主要研究领域？第二章：1．什么是知识？何谓知识表示？2．用谓词逻辑表示法表示猴子摘香蕉问题。

3．产生式系统推理机的推理形式有哪三种？4．产生式系统一般由哪三个基本部分组成？5．用语义网络表示：“苹果树枝繁叶茂，上结了很多苹果，有大的，也有小的，有红的，也有绿的” 。

6．用与 / 或树方法表示三阶Hanoi 塔问题。

第三章：1．推理的含义是什么？2．应用归结原理求解下列问题：任何兄弟都有同一个父亲， John 和Peter 是兄弟，且 John 的父亲是 David ，问 Peter 的父亲是谁？第四章：1．可信度方法：例 4.1 ，例 4.22．主观 Bayes 方法：例 4.8 ，例 4.93．证据理论中描述证据和结论的不确定性采用哪两个函数度量？第五章：1．什么叫搜索？搜索的两层含义是什么？2．用全局最佳优先搜索方法求解以下八数码问题。

3．用代价树的深度优先搜索求解下面的推销员旅行问题。

第六章：1．什么是机器学习？机器学习研究的目标是什么？研究机器学习的意义何在？2．机器学习有哪些主要学习策略？3．机器学习系统的基本模型包含哪四个基本环节？4．实例学习的含义是什么？它包含哪两个空间模型？对规则空间进行搜索的方法有几种？第七章：1．什么是自然语言理解？自然语言理解过程有哪些层次？各层次的功能如何？2．对汉语语料库加工的方法是什么？汉语自动分词的方法有哪些？其难点何在？第八章：1．什么是专家系统？它有哪些基本特点？一般专家系统由哪些基本部分构成？2．知识获取的主要任务是什么？3．有哪几类专家系统开发工具？各有什么特点？第九章：1．解答 B-P 学习算法的流程图，并说明其优缺点。

房内有一只猴子、一个箱子，天花板上挂了一串香蕉，其位置关系如图所示，猴子为了拿到香蕉，它必须把箱子推到香蕉下面，然后再爬到箱子上。

请定义必要的谓词，写出问题的初始状态（即图示的状态）、目标状态（猴子拿到了香蕉，站在箱子上，箱子位于位置b）。

定义谓词AT(x,y)：x在y位置上BOX(y)：箱子在y的位置。

OVER（x）：x被挂在天花板上EMPTY(x)：x手中是空的HOLD(x, z)：x拿着zON(x,w)：x在w的上面NOT_on(x,w) ：x在w的上面BAN(y)：香蕉在y的位置猴子的位置为:a香蕉位置为：b箱子的位置为：c问题的初始状态：AT(monkey, a)∧BOX(c)∧BAN(b)∧OVER（b）∧EMPTY(monkey)∧NOT_on(monkey, box)问题的目标状态是：AT(monkey, b)∧BOX(b)∧BAN(b)∧HOLD(monkey, banana)∧ONmonkey, box)操作：GOTO(x, y)：从x处走到y处。

PUSH(x, y)：把箱子从x处推倒y处。

CLIMB(x)：在x处爬上箱子。

GET(x)：在x处得到香蕉。

操作对应的条件与动作如下：GOTO(x, y)条件：AT(monkey, x)∧NOT_on(monkey, box)动作：删除：AT(monkey, x)添加：AT(monkey, y)PUSH(x, y)条件：AT(monkey, x)∧BOX(x)∧NOT_on(monkey, box)动作：删除：AT(monkey, x)∧BOX(x)添加：AT(monkey, y)∧BOX(y)CLIMB(x)条件：AT(monkey, x)∧BOX(x) ∧NOT_on(monkey, box) 动作：删除：NOT_on(monkey, box)添加：ON(monkey, box)GET(x)条件：AT(monkey, x)∧BOX(x)∧ON(monkey, box)动作：删除：EMPTY(monkey)添加：HOLD(monkey, banana)。

第二章知识表示习题参考解答2.3 练习题2.1 什么是知识?它有哪些特性?有哪几种分类方法?2.2 何谓知识表示? 陈述性知识表示法与过程性知识表示法的区别是什么?2.3 在选择知识的表示方法时，应该考虑哪些主要因素?2.4 一阶谓词逻辑表示法适合于表示哪种类型的知识?它有哪些特点?2.5 请写出用一阶谓词逻辑表示法表示知识的步骤。

2.6 设有下列语句，请用相应的谓词公式把它们表示出来：（1）有的人喜欢梅花，有的人喜欢菊花，有的人既喜欢梅花又喜欢菊花。

（2）他每天下午都去玩足球。

（3）太原市的夏天既干燥又炎热。

（4）所有人都有饭吃。

（5）喜欢玩篮球的人必喜欢玩排球。

（6）要想出国留学，必须通过外语考试。

2.7 房内有一只猴子、一个箱子，天花板上挂了一串香蕉，其位置关系如图2. 11所示，猴子为了拿到香蕉，它必须把箱子推到香蕉下面，然后再爬到箱子上。

请定义必要的谓词，写出问题的初始状态（即图2.16所示的状态）、目标状态（猴子拿到了香蕉，站在箱子上，箱子位于位置b）。

图2.11 猴子摘香蕉问题2.8 对习题2.7中的猴子摘香蕉问题，利用一阶谓词逻辑表述一个行动规划，使问题从初始状态变化到目标状态。

2.9 产生式的基本形式是什么？它与谓词逻辑中的蕴含式有什么共同处及不同处？2.10 何谓产生式系统？它由哪几部分组成？2.11 产生式系统中，推理机的推理方式有哪几种？在产生式推理过程中，如果发生策略冲突，如何解决？2.12 设有下列八数码难题：在一个3×3的方框内放有8个编号的小方块，紧邻空位的小方块可以移入到空位上，通过平移小方块可将某一布局变换为另一布局（如图2.12所示）。

请用产生式规则表示移动小方块的操作。

2831231684754765S0S g图2.12 习题2.12的图图2.13 习题2.13的图2.13 推销员旅行问题：设有五个相互可直达且距离已知的城市A、B、C、D、E，如图2.13所示，推销员从城市A出发，去其它四城市各旅行一次，最后再回到城市A，请找出一条最短的旅行路线。

猴子吃香蕉逻辑题
猴子吃香蕉逻辑题是一种常见的逻辑推理问题，以下是一道经典的猴子吃香蕉问题：
有五只猴子在一个笼子里，笼子里有一串香蕉。

猴子们都非常饿，但是香蕉只有一根。

如果猴子们都去抢香蕉，那么它们会互相打斗，最终可能导致所有猴子都无法吃到香蕉。

为了避免这种情况，猴子们决定采用一种公平的方法来分配香蕉。

它们采用了一种顺序制度，即第一个猴子拿到香蕉后，必须等待一段时间，然后第二个猴子才能去拿香蕉，以此类推。

如果第一个猴子等待的时间是1 分钟，第二个猴子等待的时间是2 分钟，第三个猴子等待的时间是3 分钟，第四个猴子等待的时间是4 分钟，第五个猴子等待的时间是5 分钟，那么请问第一个猴子拿到香蕉后，第五个猴子需要等待多长时间才能拿到香蕉？
答案是15 分钟。

因为第一个猴子拿到香蕉后需要等待1 分钟，然后第二个猴子才能去拿香蕉，第二个猴子拿到香蕉后需要等待2 分钟，然后第三个猴子才能去拿香蕉，以此类推，第五个猴子拿到香蕉需要等待的时间是1+2+3+4+5=15 分钟。

⼈⼯智能实验报告⼤全：猴⼦摘⾹蕉问题的VC编程实现等⼋次⼈⼯智能课内实验报告（8次）学院：⾃动化学院班级：智能1501姓名：刘少鹏（34）学号：06153034⽬录课内实验1：猴⼦摘⾹蕉问题的VC编程实现 (1)课内实验2：编程实现简单动物识别系统的知识表⽰ (5)课内实验3：盲⽬搜索求解8数码问题 (18)课内实验4：回溯算法求解四皇后问题 (33)课内实验5：编程实现⼀字棋游戏 (37)课内实验6：字句集消解实验 (46)课内实验7：简单动物识别系统的产⽣式推理 (66)课内实验8：编程实现D-S证据推理算法 (78)⼈⼯智能课内实验报告实验1：猴⼦摘⾹蕉问题的VC编程实现学院：⾃动化学院班级：智能1501姓名：学号：⽇期：2017-3-810:15-12:00实验1：猴⼦摘⾹蕉问题的VC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。

⼆、编程环境VC语⾔三、问题描述房⼦⾥有⼀只猴⼦（即机器⼈），位于a处。

在c处上⽅的天花板上有⼀串⾹蕉，猴⼦想吃，但摘不到。

房间的b处还有⼀个箱⼦，如果猴⼦站到箱⼦上，就可以摸着天花板。

如图1所⽰，对于上述问题，可以通过谓词逻辑表⽰法来描述知识。

要求通过VC语⾔编程实现猴⼦摘⾹蕉问题的求解过程。

图1 猴⼦摘⾹蕉问题四、源代码#includeunsignedint i;void Monkey_Go_Box(unsignedchar x, unsignedchar y){printf("Step %d:monkey从%c⾛到%c\n", ++i, x, y);//x表⽰猴⼦的位置，y为箱⼦的位置}void Monkey_Move_Box(char x, char y){printf("Step %d:monkey把箱⼦从%c运到%c\n", ++i, x, y);//x表⽰箱⼦的位置，y为⾹蕉的位置}void Monkey_On_Box(){printf("Step %d:monkey爬上箱⼦\n", ++i);}void Monkey_Get_Banana(){printf("Step %d:monkey摘到⾹蕉\n", ++i);}void main(){unsignedchar Monkey, Box, Banana;printf("********智能1501班**********\n");printf("********06153034************\n");printf("********刘少鹏**************\n");printf("请⽤a b c来表⽰猴⼦箱⼦⾹蕉的位置\n");printf("Monkey\tbox\tbanana\n");scanf("%c", &Monkey);getchar();printf("\t");scanf("%c", &Box);getchar();printf("\t\t");scanf("%c", &Banana);getchar();printf("\n操作步骤如下\n");if (Monkey != Box){Monkey_Go_Box(Monkey, Box);}if (Box != Banana){Monkey_Move_Box(Box, Banana);}Monkey_On_Box();Monkey_Get_Banana();printf("\n");getchar();}五、实验结果相关截图六、⼼得体会通过本次实验，我初步了学会了使⽤VC的新建⼯程，并且进⾏简单的程序编写。

作业参考答案(2)第1章1.1何谓人工智能？人类智能主要包括那些能力？1.2知识工程是在什么背景下提出的？知识工程对人工智能的发展有何重要作用？1.4人工智能有哪几个主要学派？各学派的基本理论框架和研究方法有何不同？1.6人工智能主要的研究应用领域有哪些？第2章2.4 请用相应的谓词公式表示下述语句：⑴有的人喜欢足球，有的人喜欢排球，有的人既喜欢足球又喜欢排球。

MAN(x): x是人LIKE(x,y): x喜欢y(∃x) (MAN(x)∧LIKE(x, Football)) ∨(∃x) (MAN(x)∧LIKE(x, Volleytball))∨(∃x) (MAN(x)∧LIKE(x, Football)∧LIKE(x, Volleytball))⑵不是每一个人都喜欢游泳。

MAN(x): x是人 LIKE(x,y): x喜欢y¬(∀x) (MAN(x)→LIKE(x, Swimming) 或者(∃x) (MAN(x)∧¬LIKE(x, Swimming))⑶如果没有利息，那么就没有人去储蓄钱。

S(x, y): x储蓄 y M(y): y是钱 I (x): x是利息 MAN(x): x是人(¬(∃x) I (x))→(∀x)(∀y)(MAN(x)∧M(y)→¬S(x, y))⑷对于所有的x和y，如果x是y的父亲，y是z的父亲，那么x是z的祖父。

FATHER(x,y)： x是y的父亲 GRANDPA(x,y)： x是y的祖父(∀x)(∀y)( FATHER(x,y)∧(∃z) FATHER(y,z))→GRANDPA(x,z))⑸对于所有的x和y , 若x是y的孩子，那么y是x的父母。

CHILDE(x,y) : x是y的孩子 PARENT(x,y): x是y的父母(∀x)(∀y)( CHILDE(x,y)→PARENT(y,x))⑹登高望远。

CLIMBHIGH(x): x登的高 SEEFAR(x): x望的远(∀x)(CLIMBHIGH(x)→SEEFAR(x))⑺响鼓不用重锤。

第二章知识表示习题参考解答2.3 练习题2.1 什么是知识?它有哪些特性?有哪几种分类方法?2.2 何谓知识表示? 陈述性知识表示法与过程性知识表示法的区别是什么?2.3 在选择知识的表示方法时，应该考虑哪些主要因素?2.4 一阶谓词逻辑表示法适合于表示哪种类型的知识?它有哪些特点?2.5 请写出用一阶谓词逻辑表示法表示知识的步骤。

2.6 设有下列语句，请用相应的谓词公式把它们表示出来：（1）有的人喜欢梅花，有的人喜欢菊花，有的人既喜欢梅花又喜欢菊花。

（2）他每天下午都去玩足球。

（3）太原市的夏天既干燥又炎热。

（4）所有人都有饭吃。

（5）喜欢玩篮球的人必喜欢玩排球。

（6）要想出国留学，必须通过外语考试。

2.7 房内有一只猴子、一个箱子，天花板上挂了一串香蕉，其位置关系如图2. 11所示，猴子为了拿到香蕉，它必须把箱子推到香蕉下面，然后再爬到箱子上。

请定义必要的谓词，写出问题的初始状态（即图2.16 所示的状态）、目标状态（猴子拿到了香蕉，站在箱子上，箱子位于位置b）。

图2.11 猴子摘香蕉问题2.8 对习题2.7 中的猴子摘香蕉问题，利用一阶谓词逻辑表述一个行动规划，使问题从初始状态变化到目标状态。

2.9 产生式的基本形式是什么？它与谓词逻辑中的蕴含式有什么共同处及不同处？2.10 何谓产生式系统？它由哪几部分组成？2.11 产生式系统中，推理机的推理方式有哪几种？在产生式推理过程中，如果发生策略冲突，如何解决？2.12 设有下列八数码难题：在一个3× 3的方框内放有8 个编号的小方块，紧邻空位的小方块可以移入到空位上，通过平移小方块可将某一布局变换为另一布局（如图2.12 所示）。

请用产生式规则表示移动小方块的操作。

图2.12 习题2.12 的图图2.13 习题2.13 的图2.13 推销员旅行问题：设有五个相互可直达且距离已知的城市A、B、C、D、E，如图2.13 所示，推销员从城市A 出发，去其它四城市各旅行一次，最后再回到城市A ，请找出一条最短的旅行路线。

人工智能教程习题及答案第一章绪论1.1 练习题1.1什么是人类智能？它有哪些特征或特点？1.2人工智能是何时、何地、怎样诞生的？1.3什么是人工智能？它的研究目标是什么？1.4人工智能有哪些主要研究领域？1.5人工智能有哪几个主要学派？各自的特点是什么？1.6什么是以符号处理为核心的方法?1.7 什么是以网络连接为主的连接机制方法?1.2 习题参考解答（略）第二章知识表示习题参考解答2.3 练习题2.1 什么是知识?它有哪些特性?有哪几种分类方法?2.2 何谓知识表示? 陈述性知识表示法与过程性知识表示法的区别是什么?2.3 在选择知识的表示方法时，应该考虑哪些主要因素?2.4 一阶谓词逻辑表示法适合于表示哪种类型的知识?它有哪些特点?2.5 请写出用一阶谓词逻辑表示法表示知识的步骤。

2.6 设有下列语句，请用相应的谓词公式把它们表示出来：（1）有的人喜欢梅花，有的人喜欢菊花，有的人既喜欢梅花又喜欢菊花。

（2）他每天下午都去玩足球。

（3）太原市的夏天既干燥又炎热。

（4）所有人都有饭吃。

（5）喜欢玩篮球的人必喜欢玩排球。

（6）要想出国留学，必须通过外语考试。

2.7 房内有一只猴子、一个箱子，天花板上挂了一串香蕉，其位置关系如图2. 11所示，猴子为了拿到香蕉，它必须把箱子推到香蕉下面，然后再爬到箱子上。

请定义必要的谓词，写出问题的初始状态（即图2.16所示的状态）、目标状态（猴子拿到了香蕉，站在箱子上，箱子位于位置b）。

图2.11 猴子摘香蕉问题2.8 对习题2.7中的猴子摘香蕉问题，利用一阶谓词逻辑表述一个行动规划，使问题从初始状态变化到目标状态。

2.9 产生式的基本形式是什么？它与谓词逻辑中的蕴含式有什么共同处及不同处？2.10 何谓产生式系统？它由哪几部分组成？2.11 产生式系统中，推理机的推理方式有哪几种？在产生式推理过程中，如果发生策略冲突，如何解决？2.12 设有下列八数码难题：在一个3×3的方框内放有8个编号的小方块，紧邻空位的小方块可以移入到空位上，通过平移小方块可将某一布局变换为另一布局（如图2.12所示）。