关于人工智能实验报告.doc

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1、****大学人工智能基础课程实验报告（2011-2012学年第一学期）启发式搜索王浩算法班级：***********学号：**********姓名：******指导教师：******成绩：2012年1月10日实验一启发式搜索算法1.实验内容：使用启发式搜索算法求解8数码问题。⑴编制程序实现求解8数码问题算法，采用估价函数，其中：是搜索树中结点的深度；为结点的数据库中错放的棋子个数；为结点的数据库中每个棋子与其目标位置之间的距离总和。⑵分析上述⑴中两种估价函数求解8数码问题的效率差别，给出一个是的上界的的定义，并测试使用

2、该估价函数是否使算法失去可采纳性。2.实验目的熟练掌握启发式搜索算法及其可采纳性。3.实验原理使用启发式信息知道搜索过程，可以在较大的程度上提高搜索算法的时间效率和空间效率；启发式搜索的效率在于启发式函数的优劣，在启发式函数构造不好的情况下，甚至在存在解的情形下也可能导致解丢失的现象或者找不到最优解，所以构造一个优秀的启发式函数是前提条件。4.实验内容1.问题描述在一个3*3的九宫格里有1至8八个数以及一个空格随机摆放在格子中，如下图：123804765283164705初始状态目标状态现需将图一转化为图二的目标状态，

3、调整的规则为：每次只能将空格与其相邻的一个数字进行交换。实质是要求给出一个合法的移动步骤，实现从初始状态到目标状态的转变。2.算法分析(1)解存在性的讨论对于任意的一个初始状态，是否有解可通过线性代数的有关理论证明。按数组存储后，算出初始状态的逆序数和目标状态的逆序数，若两者的奇偶性一致，则表明有解。（2）估价函数的确定通过对八数码的特性的研究，找出一个相对好的函数，f(n)=d(n)+h(n)其中h(n)=2*compare(n)+3*S(n);d(n)为已搜索的深度；（compare（n）为当前节点与目标结点相同位

4、置不相同的个数，S(n)为当前节点的无序度。）（3）节点的处理取得一个结点后，判断是否有解，然后对其进行扩展，用估价函数从中取得一个最优节点，依次循环将路径得到，直到取的最后的目标状态。(4)算法设计a.输入初始结点，判断解的存在性，并与目标节点对比。b.若不是目标节点则进行扩展，生成其全部后继节点。c.对于每个后继节点均求其f(n),并比较。d.将最小f(n)存入正确路径，并与目标节点进行对比。e.若不是目标节点则循环执行b，若是目标节点则输出5实验结果输入输出：源代码如下：#includeintf

5、inal[9]={1,2,3,8,0,4,7,6,5};//目标状态节点inta[1000][9],c[9],e[9],f[9];//路径节点和扩展节点intdeep=1,fn;//深度和估计值intb[9];charmoveaction;//移动方向intfnjisuan(intb[9])//估价函数{intcompare=0,s=0,fn1,d[9];d[0]=b[0];d[1]=b[1];d[2]=b[2];d[3]=b[5];d[4]=b[8];d[5]=b[7];d[6]=b[6];d[7]=b[3];d[8

6、]=b[4];for(inti=0;i<9;i++){if(b[i]!=final[i]&&i!=4)compare++;}for(i=0;i<7;i++)if((d[i+1]-d[i])!=1)s++;fn1=2*compare+3*s+deep;//估价函数计算结果returnfn1;}voidshow(intc[9])//输出节点{for(inti=0;i<9;i++)a[deep][i]=c[i];for(i=0;i<9;i++){if((i)%3==0)printf("");printf("%dt",c

7、[i]);}deep++;printf("");}intjingguo(inte[9])//测试当前节点是否已经经过避免回溯{for(inti=0;i

8、gn-3]=0;intfn1=fnjisuan(c);returnfn1;}intmove_down(intc[9],intZerosign)//下移操作{for(inti=0;i<9;i++)c[i]=b[i];c[Zerosign]=c[Zerosign+3];c[Zerosign+3]=0;intfn1=fnjisuan(c