状态图搜索算法动态演示系统的设计与实现

摘要 人工智能是计算机技术的一个重要应用方向, 也是计算机科学技术发展最快、应用最广的领域之一。人工智能系统的课程早已是计算机等有关专业必修的一门重要的专业技术课程, 更是信息系统学科的一门核心课程。人工智能的算法较为复杂，不易于理解，本文将采用Flash技术实现了状态图搜索算法动态演示系统。将枯燥抽象的算法，用Flash动画显示出来。不仅加深了对人工智能课程的了解，而且提高了算法编写水平。本系统在Flash CS4的开发平台下，用Action Script3.0编程语言，利用面向对象的计算机设计思想来以动画的形式来实现八数码搜索算法的动态过程。系统采用广度优先搜索和Ａ*启发式搜索方法来求解八数码问题的方法，保证所得到的解决方案具有最优性。 关键词：八数码问题 人工智能 广度优先搜索 Flash CS4 《人工智能》是计算机学科中一门较高级的专业课。人工智能(Artificial Intelligence) ，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术 科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语 言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。“人工智能”一词最初是在1956 年Dartmouth学会上提出的。从那以后,研究者们发展了众多理论和原理,人工智能的概念也随之扩展。人工智能是一门极富挑战性的科学，从事这项工作的人必须懂得计算 机知识，心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学，它由不同的领域组成，如机器学习，计算机视觉等等，总的说来，人工智能研究的一个主要目标是使机器 能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。例如繁重的科学和工程计算本来是要人脑来承 担的，现在计算机不但能完成这种计算, 而且能够比人脑做得更快、更准确，因之当代人已不再把这种计算看作是“需要人类智能才能完成的复杂任务”, 可见复杂工作的定义是随着时代的发展和技术的进步而变化的, 人工智能这门科学的具体目标也自然随着时代的变化而发展。它一方面不断获得新的进展，一方面又转向更有意义、更加困难的目标。目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机, 人工智能的发展历史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的。除了计算机科学以外, 人工智能还涉及信息论、控制论、自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学等多门学科。人工智能学科研究的主要内容包括：知识表示、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面。 经典的人工智能算法已经研究的相当成熟，但是其相当的抽象，并且人难于理解，灵活地选用不同多媒体的工具, 制作出形象生动, 效果逼真的动画演示效果是必要的。常用多媒体课件制作软件主要有powerpoint, Direct, Authorware 以及Flash 等。其中以powerpoint 最为普及, 因其通俗易懂, 容易上手,多数教师喜欢用它来制作简单的课件。但如果要制作相对复杂的课件, 尤其是涉及到动画性, 交互性以及网络等多种形式时, powerpoint就力不从心了。而Flash是一个矢量图形动画设计软件, 具有界面友好, 交互性强, 图形与图像处理能力突出以及文件体积较小等特点。本文采用了Flash CS4+ActionScript语言实现了典型的状态图八数码搜索算法。 1.2 本课题的目的和意义 人工智能是计算机技术的一个重要分支, 是数据管理的实用技术, 也是计算机科学技术发展最热门、应用研究较广的领域之一。人工智能系统的课程早已是计算机等有关专业必修的一门重要的专业技术课程, 更是信息系统学科的一门核心课程。人工智能涉及的概念多, 信息量大,如果采用旧有的模式很难表达出其算法的运行效果，因此利用可视化动画技术实现抽象人工智能的模拟十分必要。 人工智能的目的就是要让学生通过学习课程的通同时能够掌握计算机对于非数值运算问题处理时的一般原理及其方法、熟悉解决各种问题的基本模型，从而达到培养学生运用已有的算法语言编写准确、清晰的程序的能力; 另外通过本理论体系的学习要使学生在进行软件系统设计时学会如何进行人工智能算法的选择并能对所选模型进行初步的评价。