问答题 模仿商人过河问题中的状态转移模型,作下面这个众所周知的智力游戏:人带着猫、鸡、米过河,船除需要人划之外,至多能载猫、鸡、米三者之一,而当人不在场时猫要吃鸡、鸡要吃米.试设计一个安全过河方案,并使渡河次数尽量地少.
【正确答案】人、猫、鸡、米分别记为i=1,2,3,4,当i在此岸时记xi=1,否则记xi=0,则此岸的状态可用s=(x1,x2,x3,x4)表示.记s的反状态为s'=(1-x1,1-x2,1-x3,1-x4),允许状态集合为s={(1,1,1,1),(1,1,1,0),(1,1,0,1),(1,0,1,1),(1,0,1,0)及它们的5个反状态}.
   决策为乘船方案,记作d=(u1,u2,u3,u4),当i在船上时记ui=1,否则记ui=0,允许决策集合为D={(1,1,0,0),(1,0,1,0),(1,0,0,1),(1,0,0,0)}.
   记第k次渡河前此岸的状态为sk,第k次渡河的决策为dk,则状态转移律为sk+1=sk+(-1)kdk,设计安全过河方案归结为求决策序列d1,d2,…,dn∈D,使状态sk∈S按状态转移律由初始状态s1=(1,1,1,1)经n步到达sn+1=(0,0,0,0).一个可行方案如下:
   
k 1 2 3 4 5 6 7 8
sk (1,1,1,1) (0,1,0,1) (1,1,0,1) (0,1,0,0) (1,1,1,0) (0,0,1,0) (1,0,1,0) (0,0,0,0)
dk (1,0,1,0) (1,0,0,0) (1,0,0,1) (1,0,1,0) (1,1,0,0) (1,0,0,0) (1,0,1,0)  
【答案解析】