八數碼問題人工智慧實驗報告

2022-04-20 02:50:40 字數 1176 閱讀 3141

基於人工智慧的狀態空間搜尋策略研究

——八數碼問題求解

(一)實驗軟體

tc2.0 或 vc6.0 程式語言或其它程式語言

(二)實驗目的

1. 熟悉人工智慧系統中的問題求解過程;

2. 熟悉狀態空間的盲目搜尋和啟發式搜尋演算法的應用;

3. 熟悉對八數碼問題的建模、求解及程式語言的應用。

(三)需要的預備知識

1. 熟悉tc2.0 或 vc6.0 程式語言或者其它程式語言;

2. 熟悉狀態空間的寬度優先搜尋、深度優先搜尋和啟發式搜尋演算法;

3. 熟悉計算機語言對常用資料結構如鍊表、佇列等的描述應用;

4. 熟悉計算機常用人機介面設計。

(四)實驗資料及步驟

1. 實驗內容

八數碼問題:在3×3的方格棋盤上,擺放著1到8這八個數碼,有1個方格是空的,其初始狀態如圖1所示,要求對空格執行空格左移、空格右移、空格上移和空格下移這四個操作使得棋盤從初始狀態到目標狀態。

(a) 初始狀態b) 目標狀態

圖1 八數碼問題示意圖

請任選一種盲目搜尋演算法(深度優先搜尋或寬度優先搜尋)或任選一種啟發式搜尋方法(a 演算法或 a* 演算法)程式設計求解八數碼問題(初始狀態任選),並對實驗結果進行分析,得出合理的結論。

2. 實驗步驟

(1)分析演算法基本原理和基本流程;

程式採用寬度優先搜尋演算法,基本流程如下:

(2)確定對問題描述的基本資料結構,如 open 表和 closed 表等;

(3)編寫算符運算、目標比較等函式;

(4)編寫輸入、輸出介面;

(5)全部模組聯調;

(6)撰寫實驗報告。

(五)實驗報告要求

所撰寫的實驗報告必須包含以下內容:

1. 演算法基本原理和流程框圖;

2. 基本資料結構分析和實現;

3. 編寫程式的各個子模組,按模組編寫文件,含每個模組的建立時間、功能、輸入輸出引數意義和與其它模組聯絡等;

4. 程式執行結果,含使用的搜尋演算法及搜尋路徑等;

5. 實驗結果分析;

6. 結論;

7. 提供全部源程式及軟體的可執行程式。

附:實驗報告格式

一、實驗問題

二、實驗目的

三、實驗原理

四、程式框圖

五、實驗結果及分析

六、結論

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