野人传教士过河问题
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一、对N=5、k≤3时,求解传教士和野人问题的产生式系统各组成部分进行描述(给出综合数据库、规则集合的形式化描述,给出初始状态和目标条件的描述),并画出状态空间图。
答:用M表示传教士,C表示野人,B表示船,L表示左岸,R表示右岸。
初始状态:
目标状态:
1,综合数据库
定义三元组:(M,C,B)
其中:0=<M l<=5,表示传教士在河左岸的人数。
0=<C l<=5,表示野人在河左岸的人数。
B l属于集合(0,1),B l=1,表示船在左岸,B l=0,表示船在右岸。
2,规则集
规则集可以用两种方式表示,两种方法均可。
按每次渡河的人数分别写出每一个规则,共(3 0)、(0 3)、(2 1)、(1 1)、(1 0)、(0 1)、(2 0)、(0 2)八种渡河的可能(其中(x y)表示x个传教士和y个野人上船渡河),因此共有16个规则(从左岸到右岸、右岸到左岸各八个)。
注意:这里没有(1 2),因为该组合在船上的传教士人数少于野人人数。
规则集如下:
IF (M l, C l, 1) THEN (M l -3, C l, 0) p30
IF (M l, C l, 1) THEN (M l, C l -3, 0) p03
IF (M l, C l, 1) THEN (M l -2, C l -1, 0) p21
IF (M l, C l, 1) THEN (M l -1, C l -1, 0) p11
IF (M l, C l, 1) THEN (M l -1, C l, 0) p10
IF (M l, C l, 1) THEN (M l, C l -1, 0) p01
IF (M l, C l, 1) THEN (M l -2, C l, 0) p20
IF (M l, C l, 1) THEN (M l, C l -2, 0) p02
IF (M l , C l, 0) THEN (M l +3, C l, 1) q30
IF (M l, C l, 0) THEN (M l, C l +3, 1) q03
IF (M l, C l, 0) THEN (M l +2, C l +1, 1) q21
IF (M l, C l, 0) THEN (M l +1, C l +1, 1) q11
IF (M l, C l, 0) THEN (M l +1, C l, 1) q10
IF (M l, C l, 0) THEN (M l, C l +1, 1) q01
IF (M l, C l, 0) THEN (M l +2, C l, 1) q20
IF (M l, C l, 0) THEN (M l, C l +2, 1) q02
第二种方法:将规则集综合在一起,简化表示。
规则集如下:
r1:IF (M l, C l, 1) and 0< i+j〈=3 and (i>= j or i=0) THEN (M l -i, C l -j, 0)
r2:IF (M l, C l, 0) and 0< i+j〈=3 and (i>= j or i=0) THEN (M l +i, C l +j, 1)
3,状态空间图。