简介
一个房间里，天花板上挂有一串香蕉，有一只猴子可在房间里任意活动（到处走动，推移箱子，攀登箱子等）。设房间里还有一只可被猴子移动的箱子，且猴子登上箱子时才能摘到香蕉，问猴子在某一状态下（设猴子位置为A，香蕉位置在B，箱子位置为C），如何行动可摘取到香蕉？
猴子摘香蕉问题PEAS
| 性能 | 环境 | 执行器 | 感受器 |
|---|---|---|---|
| 猴子站在箱子上摘得香蕉 | 香蕉、箱子位置 | （四肢）Move,Climb,Push,Grasp | （眼睛） Site,Hold,On,Hang |
基本的定义
定义状态谓词
- \(SITE(x , y)\): \(x\) 在 \(y\) 处
- \(HANG)(w,y)\): \(w\) 悬挂在 \(y\)处
- \(ON(z)\): \(z\) 站在箱子上
- \(HOLDS(z)\): \(z\) 手里拿着香蕉
变元的个体域
-
\(x\) 的个体域是\(\{Monkey, Box\}\)
-
\(y\)的个体域是\(\{a,b,c\}\) （地点为 a，b，c）
-
\(z\)的个体域是\(\{Monkey\}\)
-
\(w\)的个体域是\(\{Banana\}\)
初始状态
\[S_0 = SITE(Monkey, a) \wedge HANG(Banana, b) \wedge SITE(Box, c) \wedge \neg ON(Monkey) \wedge \neg HOLDS(Monkey)
\]
猴子在A处，香蕉悬挂在B处，箱子放在C处。
目标状态
\[S_g = SITE(Monkey,b) \wedge \neg HANG(Banana,b) \wedge SITE(Box,b) \wedge ON(Monkey) \wedge HOLDS(Monkey)
\]
猴子拿到香蕉，站在箱子上，箱子位于B处。
定义四个操作
\[Goto(u,v): 猴子从u走到v处。\\
Pushbox(v,w): 猴子推着箱子从v走到w处。\\
Climbbox: 猴子爬上箱子\\
Grasp: 猴子摘到香蕉
\]
各操作的条件和动作
-
\(Goto(u,v)\)
- \(条件：\neg ON(Monkey), SITE(Monkey,u)\)
- 动作：
- $删除表：SITE(Monkey,u) $
- \(添加表：SITE(Monkey,v)\)
-
\(Pushbox(v,w)\)
- \(条件：\neg ON(Monkey), SITE(Monkey,v), SITE(Box,v)\)
- 动作：
- \(删除表：SITE(Monkey,v),SITE(Box,v)\)
- \(添加表：SITE(Monkey, w), SITE(Box, w)\)
-
\(Climbbox\)
- \(条件：\neg ON(Monkey), SITE(Monkey,w),SITE(Box, w)\)
- 动作：
- \(删除表：\neg ON(Monkey)\)
- \(添加表：ON(Monkey)\)
-
\(Grasp\)
- \(条件：ON(Monkey), SITE(Box, b), HANG(Banana,b)\)
- 动作：
- $删除表：\neg HOLDS(Monkey),HANG(Banana,b) $
- \(添加表：HOLDS(Monkey), \neg HANG(Banana,b)\)
求解
-
综合数据库：(M, B, Box, On, H)
- M: 猴子的位置
- B：香蕉的位置
- Box：箱子的位置
- \(On = 0\)：猴子在地板上
- \(On = 1\)：猴子在箱子上
- \(H = 0\)：猴子没有抓到香蕉
- \(H=1\)：猴子抓到了香蕉
-
初始状态：(a, b, c, 0, 0)
-
结束状态：(b, b, b, 1, 1)
-
规则集：
- \(r_1: IF (x,y,z,0,0) \; THEN (w,y,z,0,0)\) 猴子到处乱走
- $r_2: IF(z,y,z,0,0) ; THEN(z',y,z',0,0) $ 猴子推箱子走
- \(r_3: IF(x,y,x,0,0) \; THEN(x,y,x,1,0)\) 猴子爬上箱子
- \(r_4: IF(x,y,x,1,0) \; THEN(x,y,x,0,0)\) 猴子爬下箱子
- \(r_5: IF(x,x,x,1,0) \; THEN(x,x,x,1,1)\) 猴子摘香蕉
- 其中，\(x,y,z,w\)为变量。
-
具体过程：
根据具体问题可将规则具体为：文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-455805.html
- \(r_1: IF(a,b,c,0,0) \; THEN(c,b,c,0,0)\) 猴子走到箱子处
- \(r_2: IF(c,b,c,0,0) \; THEN(b,b,b,0,0)\) 猴子将箱子推到香蕉处
- \(r_3: IF(b,b,b,0,0) \; THEN(b,b,b,1,0)\) 猴子爬上箱子
- \(r_5: IF(b,b,b,1,0) \; THEN(b,b,b,1,1)\) 猴子摘到香蕉
在已知事实下，\(r_1 \rightarrow r_2 \rightarrow r_3 \rightarrow r_5\)，即可得到香蕉。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-455805.html
代码
# 猴子走向箱子
def Goto(Monkey, Box):
global i # 步数
i += 1
print("step " + str(i) + ": " + "Monkey从" + Monkey + "走向" + Box)
# 猴子推箱子到香蕉处
def Pushbox(Box, Banana):
global i
i += 1
print("step " + str(i) + ": " + "Monkey将Box从" + Box + "推向" + Banana)
# 猴子爬上箱子
def Climbbox():
global i
i += 1
print("step " + str(i) + ": " + "Monkey爬上Box")
# 猴子摘取香蕉
def Grasp():
global i
i += 1
print("step " + str(i) + ": " + "Monkey摘到Banana")
# 猴子爬下箱子
def Dropbox():
global i
i += 1
print("step " + str(i) + ": " + "Monkey爬下box")
# 检查输入
def Check(Monkey, Banana, Box, On, H):
if Monkey != Box and On == "1":
print("不合法的输入！")
return False
if H == "1":
print("Monkey已摘到banana")
return False
return True
if __name__ == "__main__":
i = 0
print("请输入Monkey位置，Banana的位置，Box的位置，猴子是否在箱子上(1:在，0:不在)上以及猴子是否摘取香蕉(1:是，0:否):")
Monkey, Banana, Box, On, H = input().split(",")
Flag = Check(Monkey, Banana, Box, On, H)
while Flag:
# r1规则：箱子和猴子不在一起才能走向箱子
if Monkey != Box:
Goto(Monkey, Box)
Monkey = Box
continue
# r2规则：猴子跟箱子在一起，且不跟香蕉在一起，以及猴子不在箱子上，才能推箱子到香蕉处
if Box != Banana and Monkey == Box and On == "0":
Pushbox(Box, Banana)
Monkey = Box = Banana
continue
# r3规则：猴子不在箱子上，并且猴子跟箱子在一起才能爬
if On == "0" and Monkey == Box:
Climbbox()
On = "1"
continue
# r5规则：猴子在箱子上，并且处在香蕉位置，且猴子没有摘取香蕉，才能摘取香蕉
if On == "1" and Box == Banana and H == "0":
Grasp()
H = "1"
continue
# r4规则：猴子在箱子上，但不在香蕉的位置，爬下箱子
if On == "1" and Box != Banana:
Dropbox()
On = "0"
continue
# 猴子取到香蕉，则结束循环
if H == "1":
break
到了这里，关于猴子摘香蕉问题的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
