大连理工大学《人工智能》大作业题目及要求6

题目：《人工智能》课程设计--农夫过河

1.谈谈你对本课程学习过程中的心得体会与建议？

通过对本学科的学习使我对人工智能有了进一步的理解与认识，让我知道了何用计算机来模拟人类智能，如何用计算机实现诸如问题求解、规划推理、模式识别、知识工程、自然语言处理、机器学习等只有人类才具备的智能，使得计算机更好的为人类服务。这是一门极富挑战的科学，是一门包含十分广泛的科学，它由不同的领域组成，如机器学习，计算机视觉等等，总的来说人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工

题目：农夫过河问题

内容：有一农夫要将自己的羊、菜和狼等3件物品需运过河。有一个农夫带一只狼、一只羊和一篮菜过河。假设农夫每次只能带一样东西过河,考虑安全,无农夫看管时,狼和羊不能在一起,羊和菜篮不能在一起.试设计求解该问题的状态空间,并画出状态空间图.

一、问题分析和任务定义

根据对象的状态分为过河（1）和不过河（0），此对象集合就构成了一个状态空间。问题就是在这个状态空间内搜索一条从开始状态到结束状态的安全路径。显然，其初始状态为四对象都不过河，结束状态为四对象全部过河。这里利用图的广度优先算法思想处理，并采用队列存储，灵活运用二进制的特点完美解决问题。对于农夫，狼，羊，菜组成一个4位二进制代码，即4位二进制数分别代表了农夫、狼、菜和羊，状态空间为16，初始状态为（0000），目标为（1111）。解决问题的方法是，首先将初始状态（0000）入队(第一层)，再将由初始状态（0000）可达到的所有安全状态入队（第二层），能由已有的安全状态到达的安全且不重复的所有状态入队（第三层），依次如此直到状态（1111）为止。对当前对象是否安全的判断，若当农夫与羊不在一起时，狼与羊或羊与菜在一起是不安全的，其他情况是安全的。

二、概要设计和数据结构的选择

求解这个问题的最简单的方法是一步一步进行试探，每一步都搜索所有可能的选择，对前一步合适的选择再考虑下一步的各种方案。用计算机实现上述求解的搜索过程可以采用两种不同的策略：一种是广度优先(breadth_first) 搜索，另一种是深度优先(depth_first) 。此处采用广度优先算法。

广度优先的含义就是在搜索过程中总是首先搜索下面一步的所有可能状态，然后再进一步考虑更后面的各种情况。要实现广度优先