Пролог: обезьяна и банан, два ящика

Question

Инструкции: Измените прилагаемую программу, чтобы для того, чтобы обезьяна достигла бананов, он должен стоять на маленькой коробке, которую он положил поверх большего. В начале программы ящики должны находиться в двух разных местах в комнате. Отобразите на экране действия обезьяны.

Я читал учебник (Prolog Programming for Artificial Intelligence), и Prolog, безусловно, трудно поднять. В то время как в книге рассматривается, как решить проблему, если есть одна коробка, в ней не упоминается, как начать решать эту проблему, если имеется более одного окна. Любые рекомендации/предложения будут высоко оценены.

move(state(middle, onbox, middle, hasnot), grasp, state(middle, onbox, middle, has)). 
move(state(Pos, onfloor, Pos, H), climb, state(Pos, onbox, Pos, H)). 
move(state(P1, onfloor, P1, H), push(P1, P2), state(P2, onfloor, P2, H)). 
move(state(P1, onfloor, P, H), walk(P1, P2), state(P2, onfloor, P, H)). 

canget(state(_ ,_ ,_ , has)). 
canget(state1) :- 
    move(State1, Move, State2), 
    canget(State2). 

Вопрос:

canget(state(atdoor, onfloor, atwindow, hasnot)). % (monkey's horizontal position, monkey's vertical position, position of the box, and whether or not the monkey has the banana). 

Единственное, что я могу думать о том, чтобы добавить еще одно поле для каждого пункта для позиции второго бокса, например, состояние (горизонтальная позиция, вертикальная позиция, позиция для box1, pos для box2 и статус банана).

Answer 1

Предлагаемое решение - один из способов решения этой проблемы: вы можете просто добавить еще один аргумент в термин, представляющий состояние.

Однако давайте стремимся к чему-то более общим: как бы вы это сделали, если есть не один или два, а n   коробки в комнате? Кроме того, предположим, что ящики имеют размеры S_1, ..., S_n (S_i не обязательно различаются), и их можно укладывать только тогда, когда ящик сверху меньше, чем тот, на котором он размещен.

Я предлагаю следующее представление для обозначения таких состояний:

Мы будем использовать пару Pos-Size, чтобы обозначить положение и размер каждого окна. Это просто инфикс обозначение термина -(Pos, Size), то есть функтор   - и Арность   2.

Мы будем использовать список таких пар, т.е. [Pos1-Size1, Pos2-Size2, ..., Pos_n-Size_n] представлять все ящики.

При укладке ящиков в одном и том же положении мы должны убедиться, что коробки, которые уже расположены в одном и том же положении, допускают такую ​​укладку. Я оставляю это упражнение для вас.

Кроме того, canget/1 на самом деле это не интересно, не так ли? Мы действительно заботимся о списке ходов, которые принимают нас к решению! Таким образом, мы расширим предикат с одним аргументом, который на самом деле позволяет нам видеть все хода на верхнем уровне, а также использовать более выразительное имя для обозначения того, что мы на самом деле с описанием:

moves(state(_ ,_ ,_ , has), []). 
moves(State0, [Move|Moves]) :- 
     move(State0, Move, State), 
     moves(State, Moves). 

Теперь мы можем использовать итеративное углубление, чтобы найти конкретные решения:

?- length(Ms, _), moves(State0, Ms). 

, где State0 - начальное состояние головоломки.

Когда вы станете более опытным с Prolog, вы будете использовать нотацию dcg для описания списков, чтобы упростить код.Я оставляю эту версию здесь для вас, чтобы изучить позже:

moves(state(_ ,_ ,_ , has)) --> []. 
moves(State0) --> [Move], 
     { move(State0, Move, State) }, 
     moves(State). 

Пример использования, снова используя итерационный углубление, чтобы найти кратчайшее решение:

?- length(Ms, _), phrase(moves(State0), Ms). 

весело провести время, а также попробовать Искусство Пролога !