研究生（ 人工智能 ）报告
题目：人工智能实验报告
学      号
                     
姓        名
                     
专        业
  电磁场与微波技术   
指 导 教 师
                     
院（系、所）
                     
华中科技大学研究生院制


1 问题二
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）。
图1  猴子香蕉问题
解：
⏹ 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}；
⏹ 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：
So：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：
Sg：AT(monkey,box)˄HOLD(monkey,banana)˄ON(box,b)˄CLEAR(ceiling)˄CLEAR(c)˄
BOX(box)˄BANANA(banana)
⏹ 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。
WALK(m,n)：猴子从m走到n处，个体域：m,nϵ{a,b,c}；
CARRY(s,r)：猴子在r处拿到s，个体域：rϵ{c,ceiling}，sϵ{box,banana}；
CLIMB(u,b)：猴子在b处爬上u；
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。
WALK(m,n)：猴子从m走到n处
条件：AT(monkey,m)
动作：
CARRY(s,r)：猴子在r处拿到s
条件：AT(monkey,r)˄EMPTY(monkey)˄ON(s,r)˄BOX(box)˄BANANA(banana)
动作：
CLIMB(u,b)：猴子在b处爬上u
条件：AT(monkey,b)˄HOLD(monkey,u)˄CLEAR(b)˄BOX(box)˄BANANA(banana)
动作：
⏹ 按照行动计划, 一步步进行状态替换, 直至目标状态。
AT(monkey,a)˄EMPTY(monkey)˄ON(box,c)˄ON(banana,ceiling)˄CLEAR(b)˄BOX(box)˄
BANANA(banana)
AT(monkey,c)˄EMPTY(monkey)˄ON(box,c)˄ON(banana,ceiling)˄CLEAR(b)˄BOX(box)˄
BANANA(banana)
AT(monkey,c)˄HOLD(monkey,box)˄ON(banana,ceiling)˄CLEAR(b)˄CLEAR(c)˄BOX(box)˄
BANANA(banana)
AT(monkey,b)˄HOLD(monkey,box)˄ON(banana,ceiling)˄CLEAR(b)˄CLEAR(c)˄BOX(box)˄
BANANA(banana)
AT(monkey,box)˄EMPTY(monkey)˄ON(box,b)˄ON(banana,ceiling)˄CLEAR(c)˄BOX(box)˄
BANANA(banana)
AT(monkey,box)˄HOLD(monkey,banana)˄ON(box,b)˄CLEAR(ceiling)˄CLEAR(c)˄BOX(box)˄
BANANA(banana)（目标得解）
猴子行动的规则序列是：WALK(a,c)→CARRY(c,box)→WALK(c,b)→CLIMB(box,b)→
CARRY(banana,ceiling)
当猴子执行某一个操作之前，需要检查当前状态是否可使所要求的条件得到满足，即证明当前状态是否蕴涵操作所要求的状态的过程。在行动过程中， 检查条件的满足性后才进行变量
的代换。代入新条件后的新状态如果是目标状态，则问题解决；否则看是否满足下面的操作，如果不满足或即使满足却又回到了原来的状态，那么代入无效。

#include <stdio.h>
struct State
{
    int monkey; /*-1:Monkey at A;0: Monkey at B;1:Monkey at C;*/
    int box; /*-1:box at A;0:box at B;1:box at C;*/
    int banana; /*Banana at B,Banana=0*/
    int monbox; /*-1: monkey on the box;1: monkey  the box;*/
};
struct State States [150];
char* routesave[150];
/*function monkeygoto,it makes the monkey goto the other place*/
void monkeygoto(int b,int i)
{ 
    int a;
    a=b;
    if (a==-1)
    {
        routesave[i]="Monkey go to A";
        States[i+1]=States[i];
printf输出格式matlab
        States[i+1].monkey=-1;
    }
    else if(a==0)
    {
        routesave[i]="Monkey go to B";
        States[i+1]=States[i];
        States[i+1].monkey=0;
    }
    else if(a==1)
    {
        routesave[i]="Monkey go to C";
        States[i+1]=States[i];
        States[i+1].monkey=1;
    }
    else
    {
        printf("parameter is wrong");
    }
}
/*end function monkeyygoto*/
/*function movebox,the monkey move the box to the other place*/
void movebox(int a,int i)