人工智能_(马少平_朱小燕_著)_清华大学出版社_课(10)

过去，需要一次摆渡。 化简有：

再考虑船在右岸的情况。同样不考虑限制条件。船在右岸，需要一个人将船运到左岸。因此对于状态(M，C，0)来说，其所需要的最少摆渡数，相当于船在左岸时状态(M+1，C，1)或(M，C+1，1)所需要的最少摆渡数，再加上第一次将船从右岸送到左岸的一次摆渡数。因此所需要的最少摆渡数为：(M+C+1)-2+1 。其中(M+C+1)的"＋1"表示送船回到左岸的那个人，而最后边的"＋1"，表示送船到左岸时的一次摆渡。 化简有：(M+C+1)-2+1=M+C。

综合船在左岸和船在右岸两种情况下，所需要的最少摆渡次数用一个式子表示为：M+C-2B。其中B＝1表示船在左岸，B＝0表示船在右岸。 由于该摆渡次数是在不考虑限制条件下，推出的最少所需要的摆渡次数。因此，当有限制条件时，最优的摆渡次数只能大于等于该摆渡次数。所以该启发函数h是满足A*条件的。

6、证明OPEN表上具有f(n)＜f*(s)的任何节点n，最终都将被A*选择去扩展。

答：题目的另一个说法是：当A*结束时，OPEN表中任何一个具有f(n)<f*(s)的节点都被扩展了。 用反证法证明。

假设在A*结束的时候，OPEN表中有一个节点n没有被扩展，且f(n)<f*(s)。A*算法每次从OPEN表中取出f值最小的节点扩展，当该节点是目标节点时，算法结束。并且由可采纳性定理，知道这时A*找到了从初始节点到目标节点的最佳路径，即f(t)=f*(s)。如果这时OPEN中存在f(n)<f*(s)的节点n，由于f(n)<f(t)，则这时A*算法应选择n扩展，而不是目标t，与A*已经结束矛盾。

7、如果算法A*从OPEN表中去掉任一节点n，对n有f(n)＞F（F＞f*(s)），试说明为什么算法A*仍然是可采纳的。

答： 因为A*选作扩展的任何一个节点n，均有f(n)≤f*(s)，因此f(n)>f*(s)的节点，不会被A*所扩展。所以如果从OPEN表中去掉f(n)>f*(s)的节点，不会影响A*的可采纳性。而F是f*(s)的上界范围，因此去掉f(n)>F的节点也同样不会影响A*的可采纳性。

8、用算法A逆向求解图2.7中的八数码问题，评价函数仍定义为f(n)=d(n)+w(n)。逆向搜索在什么地方和正向搜索相会。

提示：对于8数码问题，逆向搜索和正向搜索是完全一样的，只是把目标状态和初始状态对调就可以了。

9、讨论一个h函数在搜索期间可以得到改善的几种方法。

提示：在搜索期间改善h函数，是一种动态改变h函数的方法。像改进的A*算法中，对NEST中的节点按g值的大小选择待扩展的节点，相当于令这些节点的h＝0，就是动态修改h函数的一种方法。 由定理6，当h满足单调条件时，A*所扩展的节点序列，其f是非递减的。对于任何节点i，j，如果j是i的子节点，则有f(i)≤f(j)。利用该性质，我们可以提出另一种动态修改h函数的方法： f(j)=max(f(i), f(j))

以f(j)作为节点j的f值。f值的改变，隐含了h值的改变。