猴子摘香蕉实验报告

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。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。

go(m,n)：猴子从m 走到n 处

条件：A T(monkey,m)

动作：⎩

⎨⎧),(),(n monkey AT m monkey AT 增加：删除： movebox(m,n)：猴子把箱子从m 处移动到n 处

条件：A T(monkey,m) )˄~HAND(s) ˄A T(box,m)

动作：⎩⎨⎧∧∧∧ n)AT(monkey,n)AT(box,HAND(s)增加：

m)AT(box,HAND(s)~删除：

onbox(m)：猴子在m 处爬上箱子

条件：A T(monkey,m)˄~HAND(s) ˄ AT(box,m) ˄ AT(banana,m) ˄ ~ONBOX(monkey) 动作：⎩⎨⎧ey)ONBOX(monk 增加：ey)

ONBOX(monk ~删除：

catch(m)：猴子摘到香蕉

条件：A T(monkey,m)˄~HAND(s) ˄ AT(box,m) ˄ AT(banana,m) ˄ ONBOX(monkey)

动作：⎩⎨⎧ a)HAND(banan 增加：

HAND(s)~删除：

4. 按照行动计划, 一步步进行状态替换, 直至目标状态。

5. AT(monkey,a)˄ ~HAND(s)˄AT(box,c) ˄ ~ONBOX(monkey) ˄AT(banana,b)

c 走到a 猴子从c)go(a,⇓

AT(monkey,c)˄HAND(box)˄AT(box,c) ˄~ONBOX(monkey) ˄AT(banana,b)

处移动到b处b)：猴子把箱子从c movebox(c,⇓

AT(monkey,b)˄~HAND(s)˄AT(box,b) ˄~ONBOX(monkey) ˄AT(banana,b)

⇓

子在b处爬上箱子

onbox(b)：猴

AT(monkey,b)˄~HAND(s)˄AT(box,b) ˄ONBOX(monkey) ˄AT(banana,b)

⇓

catch(bana

na)：猴子手中拿着

banana

AT(box,b) ˄ ONBOX(monkey) ˄ HAND(banana)˄A T(monkey,b) ˄AT(banana,b)

（目标得解）

猴子行动的规则序列是：go(a,c)→movebox(c,b)→onbox(b)→catch(bananan)

四、源代码

#define_CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include

int i;

void go(char x, char 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 movebox(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 onbox()

{

printf("step %d:monkey爬上箱子\n", ++i);

}

void catch()

{

printf("step %d:monkey摘到香蕉\n", ++i);

}

void main()

{

char monkey, box, banana;

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();