人工智能中的 Wumpus 世界

Wumpus世界：

Wumpus 世界是一个简单的世界示例，用于说明基于知识的代理的价值并表示知识表示。它的灵感来自1973 年 Gregory Yob的电子游戏Hunt the Wumpus。

Wumpus世界是一个洞穴，有4/4个房间与通道相连。所以总共有16个房间相互连接。我们有一个以知识为基础的代理人，他将在这个世界上前进。洞里有一个房间，里面住着一只名叫乌姆普斯的野兽，它会吃掉任何进入房间的人。Wumpus 可以被特工射中，但特工只有一支箭。在Wumpus的世界里，有一些深不见底的坑房，如果特工掉进坑里，他就会被永远困在那里。这个洞穴令人兴奋的是，在一个房间里有可能找到一堆金子。所以代理的目标是找到金子并爬出洞穴，而不会掉入坑中或被 Wumpus 吃掉。特工拿金子出来会得到奖励，被Wumpus吃掉或掉进坑里会受到惩罚。

注意：这里的 Wumpus 是静止的，不能移动。

以下是表示 Wumpus 世界的示例图。它显示了一些带有坑的房间，一个带有 Wumpus 的房间和一个位于世界 (1, 1) 平方位置的代理。

还有一些组件可以帮助代理在洞穴中导航。这些组件如下所示：

1. Wumpus房间旁边的房间很臭，所以会有一些恶臭。

2. 靠近 PIT 的房间有微风，所以如果代理靠近 PIT，那么他会感觉到微风。

3. 当且仅当房间里有金子时，房间里才会有闪光。

4. 如果特工面对它，Wumpus 可以被特工杀死，Wumpus 会发出可怕的尖叫声，在洞穴的任何地方都可以听到。

Wumpus世界的PEAS描述：

为了解释 Wumpus 世界，我们给出了 PEAS 描述如下：

性能指标：

• 如果特工带着金币从洞穴中出来，则+1000 奖励积分。

• 被Wumpus吃掉或掉进坑里会受到-1000分的惩罚。

• 每个动作 -1，使用箭头 -10。

• 如果任何一个特工死亡或从洞穴中出来，游戏就会结束。

环境：

• 一个 4*4 的房间网格。

• 代理最初在房间正方形 [1, 1] 中，面向右侧。

• 除了第一个方格 [1,1] 之外，Wumpus 和黄金的位置是随机选择的。

• 除了第一个方格之外，洞穴的每个方格都可以是一个概率为 0.2 的坑。

执行器：

• 左转，

• 右转

• 前进

• 抓住

• 释放

• 射击。

传感器：

• 如果特工在与 Wumpus 相邻的房间内，他会感觉到恶臭。（不是对角线）。

• 如果特工在与坑直接相邻的房间里，他会感觉到微风。

• 代理会感知到房间里有金子的闪光。

• 如果他走进一堵墙，代理会感觉到碰撞。

• 当Wumpus被射击时，它会发出可怕的尖叫声，在洞穴的任何地方都可以感知到。

• 这些感知可以表示为五个元素列表，其中每个传感器都有不同的指标。

• 例如，如果代理感知到恶臭、微风，但没有闪光、没有颠簸和尖叫，那么它可以表示为：
  [Stench, Breeze, None, None, None]。

Wumpus世界属性：

• 部分可观察： Wumpus 世界是部分可观察的，因为智能体只能感知附近的环境，例如相邻的房间。

• 确定性：它是确定性的，因为世界的结果和结果是已知的。

• Sequential：顺序很重要，所以是顺序的。

• 静态：它是静态的，因为 Wumpus 和 Pits 没有移动。

• 离散：环境是离散的。

• 一个代理：环境是单个代理，因为我们只有一个代理，Wumpus 不被视为代理。

探索 Wumpus 世界：

现在我们将探索 Wumpus 世界，并将通过应用逻辑推理来确定代理如何找到其目标。

代理第一步：

最初，agent 在第一个房间或正方形 [1,1] 上，我们已经知道这个房间对 agent 来说是安全的，所以为了在下图 (a) 上表示房间是安全的，我们将添加符号好的。符号A代表代理，符号B代表微风，G代表闪光或黄金，V代表访问的房间，P代表坑，W代表Wumpus。

在房间 [1,1] 特工感觉不到任何微风或任何恶臭，这意味着相邻的方格也没有问题。

代理的第二步：

现在代理需要向前移动，所以它要么移动到 [1, 2]，要么移动到 [2,1]。让我们假设代理移动到房间 [2, 1]，在这个房间代理感觉到一些微风，这意味着 Pit 就在这个房间周围。坑可以在[3, 1]或[2,2]，所以我们要加符号P? 话说，这就是坑房吗？

现在代理会停下来思考，不会做出任何有害的举动。代理将返回 [1, 1] 房间。房间 [1,1] 和 [2,1] 被代理访问过，因此我们将使用符号 V 来表示访问过的方块。

代理第三步：

在第三步，现在代理将移动到房间 [1,2]，这是可以的。在房间 [1,2] 中，agent 感觉到一股恶臭，这意味着附近一定有 Wumpus。但是根据游戏规则，Wumpus 不能在房间 [1,1] 中，也不能在 [2,2] 中（特工在 [2,1] 时没有检测到任何恶臭）。因此 agent 推断 Wumpus 在房间 [1,3] 中，并且在当前状态下，没有微风，这意味着在 [2,2] 中没有 Pit 也没有 Wumpus。所以它是安全的，我们将其标记为 OK，并且代理在 [2,2] 中进一步移动。

代理第四步：

在房间 [2,2]，这里没有臭味，也没有微风，所以让我们假设代理决定移动到 [2,3]。在房间 [2,3] 处，智能体感觉到闪光，所以它应该抓住金子爬出洞穴。