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AI基础：美女和野人过河问题
更新时间：2024-12-11 01:47:36 作者：爱短链
AI真的是提升高级的概念AI远不仅仅是说说而已。
作者以为。
AI以算法的经典问题为例，解释了解决问题的逻辑和方法，展示了算法的形成过程。
AI（Artificial Intelligence）人工智能可以说是最近流行的一个词。
就像以前的互联网概念一样，任何项目只需要和谐AI它看起来很高。
AI它是一个领域，一门学科，涉及到很多知识，只有我们都能想到AI应用程序可以随便说几个，比如NLP（NaturalLanguage Processing）自然语言处理，TTS（TextTo Speech）文本到语音，涉及人机对话，语音合成；以及我们现在使用的人脸识别，正在推广刷脸支付，家用智能扫地机器人；情景感知智能家具，智能金融。
无处不在的AI技术与我们的生活息息相关，不断影响我们的生活。
AI概念本身就很好，就像区块链一样，它本身就是一个很好的概念，但由于一些人的过度投机，这个领域也不均衡，好坏参半。
现实中有这样一种情况:如果你是个人，会写逻辑句子，就敢叫人工智能工程师和算法工程师；是一个项目，有一点逻辑判断，敢叫人工智能项目。
现状浮躁，对科学缺乏基本的敬畏。
我们目前看到的所谓人工智能项目大多是整合、包装和使用市场上现有的人工智能服务。
然而，如果我们真的想形成核心产品，我们必须有很长的路要走，并投入巨大的人力、物力和财力。
想象一下，你所做的所有服务都是由其他制造商提供的，没有核心技术，很容易被其他制造商控制，除非你未来的产品可以被这些大型制造商购买。
但话说回来，产品没有核心竞争力，只是整合他人的功能，没有技术障碍，更不用说形成自己的护城河了，很容易被模仿和超越。
因此，我我看来，人工智能最基本的是算法，最基本的研究涉及到计算机、心理学、运筹学等学科的大量知识。
以单词到语音为例，简单的单词到语音，不难，但长段到非常流畅的语音，可以根据不同人的音色采样和播放，这个看似小的功能，背后有大量的研发人员。
人工智能的核心是算法，结合不同的算法，就像一个接一个DNA同样，它构成了人工智能的应用。
因此，今天我们将从最简单的例子开始，开始人工智能最基本的算法入门之旅。
一、问题场景 这个问题真的很基础。
如果你在网上搜索，会有很多这样的文章。
我自己也在网上看了一些，但是发现网上探索的内容还是不是很好，有些代码还是有问题的。
不是很严格。
在这个世界上，指责别人最容易，认清自己最难。
与其吐槽别人，不如写一篇更好的文章和大家分享。
现在让我们进入主题。
有三个美女和三个野人想过河，只有一艘船，没有船夫，这六个人会划船。
但这艘船一次只能携带两个人，在任何情况下，只要野生人数大于美，美就会被野生人吃掉。
也就是说，在河的两岸，即河的左岸和右岸，野生人数不能大于任何时候的美。
六个人怎么能全部过河，美女安全(即不被野人吃掉)？ 如果我们从逻辑上理解，那实际上是对各种方案的探索，最终尝试一个可行的方案。
现状，我们可以认为它们都在河的左岸，到河的右岸： 美女1 美女2 美女3 ||河|| 野人1 野人2 野人3 ||河|| 第一步，两个野人先到河的右岸，然后一个野人回来： 美女1 美女2 美女3 ||河|| 野人2 野人3||河|| 野人1 第二步，两个野人一起到河的右岸，然后一个野人回来： 美女1 美女2 美女3 ||河|| 野人3 ||河|| 野人1 野人2 第三步，两个美女去，然后一个美女和一个野人回来： 美女2 美女3||河|| 美女1 野人2 野人3 ||河|| 野人1 第四步，两个美女去，一个野人回去: ||河|| 美女1 美女2 美女3 野人1 野人2 野人3 ||河|| 第五步，两个野人去，一个野人回去: ||河|| 美女1美女2 美女3 野人2 野人3||河|| 野人1 第六步，两个野人回来： ||河|| 美女1 美女2 美女3 ||河|| 野人1 野人2 野人3 以上问题可以理解为决策问题，实际上是人工智能学科中一个非常基本的经典问题。
虽然我们分析的想法和答案似乎解决了问题。
但问题是，除了上述方法外，还有其他方法可以解决这个问题吗？哪个是最快的？以上问题只涉及6人，我们也可以通过人工分析来列出结果。
如果是60人，600人？我们还是用这种方法来分析吗？人工计算是非常复杂和耗时的。
那么如何实现它呢？这需要我们通过计算机编制一套搜索算法来帮助我们计算。
二、问题分析 从初态和终态来看，我们可以知道初态是河的左岸有三个美女和三个野人，而终态是河的右岸有三个美女和三个野人。
初始状态是3,3，这意味着在左岸的开始，有三个美女和三个野人。
最终状态是0,0，这意味着左岸最终美女和野人的数量为0。
而美女和野人，从左岸到右岸，从右岸到左岸，都是靠船运来的。
因此，船的状态有两种(航行中不考虑)，要么在左岸，要么在右岸。
我们用1表示船在左岸，用0表示船在右岸。
然后，结合美女和野人的状态，最初的状态是3、3、1，这意味着船最初停在左岸，左岸有三个美女和三个野人。
所以我们知道最终的状态是船在右岸，左岸的美女和野人数量是0，那么如何用数学来表达呢？是0，0，0。
现在问你一个问题，如果从状态的角度来分析，会有多少种状态？ 显然，会有32种状态，怎么来？ 这使用了数学基础中的排列组合。
美的状态有四种0,1,2,3，这意味着左岸没有美，有一个美，两个美，三个美；同样，野人有四种0,1,2,3，船有两种0,1。
安排组合，我们整理以下状态；同时，我们标记不合格状态： 野生人数大于美女人数的状态，用绿色标记，不符合条件，因为根据主题要求，在河的左岸和右岸，野生人数大于美女人数，美女会被吃掉，任务失败；这里不仅要考虑左岸，还要考虑右岸，如：2，0，1，这很明显，船在左岸，右岸有1（3减2）美女和3（3减0）野生人，也不符合主题的要求。
不可能的状态，用黄色标记；比如船不能停在没人的岸边0、0、1，美女不能在野人占多数的情况下划船到对岸3、0、1。
整理后的状态表如下表所示。
表2-1 左岸美女和野人的状态表明 根据上述状态，我们绘制状态空间图，如下图所示： 图2-2 美女与野人过河的状态空间图 显然，所有从初态到终态的路径都是美女安全过河的方案。
三、算法实现 有了我们分析的想法，下一步就是如何通过算法实现我们的想法。
事实上，这用于数据结构。
经典地图的搜索-地图的遍历通常包括深度优先和广度优先的遍历算法。
普里姆算法和克鲁斯卡算法可成树。
如果主题需要最佳解决方案，我们也将使用最短路径计算的概念。
如果你在这里扩展，你可以写很多。
因为同样的问题，必须有不止一种解决方案。
接下来，算法实现的基本思路是： 找出船上的载人状态。
例如，船上可以有一个美女、一个野人、两个美女或两个野人；也就是说，船上的承载人数受船上承载人数的限制。
本文的主题要求是船上最多有两个。
我们根据船上运输人员的数量和船上运输满足主题要求的结果，寻找合格的运输方案，然后在动态数组中存在。
同时，为了防止重复计算，我们还需要判断生成的方法是否存在于历史结果中。
当然，我们也使用动态数组来存储历史结果；如果这些信息已经存在于历史中，我们将不再计算和寻找新的方法。
直到你找到所有的结果。
实现的算法如下图3-1所示，已经进行了实验检验，并能保证正确运行。
图3-1 算法实现 从代码执行结果可以看出，安全过河的方法有几种。
如下图3-2所示： 图3-2 算法执行结果 四、结论 本文分析了美女与野人过河的经典问题，阐述了解决此类问题的基本逻辑和解决方案，扩展了美女与野人的算法。
修改美容人数、野生人数和船舶承载人数后，该算法仍可按要求计算，算法灵活性强。
如下图4-1所示： 图4-1 修改人数和船载参数后执行的结果 本文还有一些缺点，即程序算法仍有优化的空间。
根据计算，当船舶最大承载能力为2、美女和野人数量为8时，第一个方案程序需要执行约40万次，如下图4-2所示。
算法具有较高的时间复杂性和空间复杂性，仍有进一步的优化空间。
图4-2 美女和野人的数量是8人 从这个实验中，我们也可以发现，仅仅这样一个简单的问题就使用了相当多的理论知识，包括数据结构、算法和数值计算。
而且不是很完美，离理想的优美算法还有很大的差距。
仅仅从这个小问题出发，实现算法的极限仍然需要付出很多努力。
这只是人工智能中一个非常、非常基本、非常非常小的知识点。
医生要达到极致并不容易。
所以，有时候不明白，有时候只毕业一两年的人敢叫算法工程师，真的不知道自信从何而来。
真正的科学研究是无聊的。
我们应该冷静下来，脚踏实地地地做研究，忍受孤独。
不小心的走秀最多只能是昙花一现。
只有脚踏实地和真诚，我们才能永远成长。
最后，我希望这篇文章能给你带来帮助。
共勉！ 特别说明：本网站的主要目的是收集与互联网运营相关的干货知识，为运营伙伴提供便利。
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作者以为。
AI以算法的经典问题为例，解释了解决问题的逻辑和方法，展示了算法的形成过程。
AI（Artificial Intelligence）人工智能可以说是最近流行的一个词。
就像以前的互联网概念一样，任何项目只需要和谐AI它看起来很高。
AI它是一个领域，一门学科，涉及到很多知识，只有我们都能想到AI应用程序可以随便说几个，比如NLP（NaturalLanguage Processing）自然语言处理，TTS（TextTo Speech）文本到语音，涉及人机对话，语音合成；以及我们现在使用的人脸识别，正在推广刷脸支付，家用智能扫地机器人；情景感知智能家具，智能金融。
无处不在的AI技术与我们的生活息息相关，不断影响我们的生活。
AI概念本身就很好，就像区块链一样，它本身就是一个很好的概念，但由于一些人的过度投机，这个领域也不均衡，好坏参半。
现实中有这样一种情况:如果你是个人，会写逻辑句子，就敢叫人工智能工程师和算法工程师；是一个项目，有一点逻辑判断，敢叫人工智能项目。
现状浮躁，对科学缺乏基本的敬畏。
我们目前看到的所谓人工智能项目大多是整合、包装和使用市场上现有的人工智能服务。
然而，如果我们真的想形成核心产品，我们必须有很长的路要走，并投入巨大的人力、物力和财力。
想象一下，你所做的所有服务都是由其他制造商提供的，没有核心技术，很容易被其他制造商控制，除非你未来的产品可以被这些大型制造商购买。
但话说回来，产品没有核心竞争力，只是整合他人的功能，没有技术障碍，更不用说形成自己的护城河了，很容易被模仿和超越。
因此，我我看来，人工智能最基本的是算法，最基本的研究涉及到计算机、心理学、运筹学等学科的大量知识。
以单词到语音为例，简单的单词到语音，不难，但长段到非常流畅的语音，可以根据不同人的音色采样和播放，这个看似小的功能，背后有大量的研发人员。
人工智能的核心是算法，结合不同的算法，就像一个接一个DNA同样，它构成了人工智能的应用。
因此，今天我们将从最简单的例子开始，开始人工智能最基本的算法入门之旅。
一、问题场景 这个问题真的很基础。
如果你在网上搜索，会有很多这样的文章。
我自己也在网上看了一些，但是发现网上探索的内容还是不是很好，有些代码还是有问题的。
不是很严格。
在这个世界上，指责别人最容易，认清自己最难。
与其吐槽别人，不如写一篇更好的文章和大家分享。
现在让我们进入主题。
有三个美女和三个野人想过河，只有一艘船，没有船夫，这六个人会划船。
但这艘船一次只能携带两个人，在任何情况下，只要野生人数大于美，美就会被野生人吃掉。
也就是说，在河的两岸，即河的左岸和右岸，野生人数不能大于任何时候的美。
六个人怎么能全部过河，美女安全(即不被野人吃掉)？ 如果我们从逻辑上理解，那实际上是对各种方案的探索，最终尝试一个可行的方案。
现状，我们可以认为它们都在河的左岸，到河的右岸： 美女1 美女2 美女3 ||河|| 野人1 野人2 野人3 ||河|| 第一步，两个野人先到河的右岸，然后一个野人回来： 美女1 美女2 美女3 ||河|| 野人2 野人3||河|| 野人1 第二步，两个野人一起到河的右岸，然后一个野人回来： 美女1 美女2 美女3 ||河|| 野人3 ||河|| 野人1 野人2 第三步，两个美女去，然后一个美女和一个野人回来： 美女2 美女3||河|| 美女1 野人2 野人3 ||河|| 野人1 第四步，两个美女去，一个野人回去: ||河|| 美女1 美女2 美女3 野人1 野人2 野人3 ||河|| 第五步，两个野人去，一个野人回去: ||河|| 美女1美女2 美女3 野人2 野人3||河|| 野人1 第六步，两个野人回来： ||河|| 美女1 美女2 美女3 ||河|| 野人1 野人2 野人3 以上问题可以理解为决策问题，实际上是人工智能学科中一个非常基本的经典问题。
虽然我们分析的想法和答案似乎解决了问题。
但问题是，除了上述方法外，还有其他方法可以解决这个问题吗？哪个是最快的？以上问题只涉及6人，我们也可以通过人工分析来列出结果。
如果是60人，600人？我们还是用这种方法来分析吗？人工计算是非常复杂和耗时的。
那么如何实现它呢？这需要我们通过计算机编制一套搜索算法来帮助我们计算。
二、问题分析 从初态和终态来看，我们可以知道初态是河的左岸有三个美女和三个野人，而终态是河的右岸有三个美女和三个野人。
初始状态是3,3，这意味着在左岸的开始，有三个美女和三个野人。
最终状态是0,0，这意味着左岸最终美女和野人的数量为0。
而美女和野人，从左岸到右岸，从右岸到左岸，都是靠船运来的。
因此，船的状态有两种(航行中不考虑)，要么在左岸，要么在右岸。
我们用1表示船在左岸，用0表示船在右岸。
然后，结合美女和野人的状态，最初的状态是3、3、1，这意味着船最初停在左岸，左岸有三个美女和三个野人。
所以我们知道最终的状态是船在右岸，左岸的美女和野人数量是0，那么如何用数学来表达呢？是0，0，0。
现在问你一个问题，如果从状态的角度来分析，会有多少种状态？ 显然，会有32种状态，怎么来？ 这使用了数学基础中的排列组合。
美的状态有四种0,1,2,3，这意味着左岸没有美，有一个美，两个美，三个美；同样，野人有四种0,1,2,3，船有两种0,1。
安排组合，我们整理以下状态；同时，我们标记不合格状态： 野生人数大于美女人数的状态，用绿色标记，不符合条件，因为根据主题要求，在河的左岸和右岸，野生人数大于美女人数，美女会被吃掉，任务失败；这里不仅要考虑左岸，还要考虑右岸，如：2，0，1，这很明显，船在左岸，右岸有1（3减2）美女和3（3减0）野生人，也不符合主题的要求。
不可能的状态，用黄色标记；比如船不能停在没人的岸边0、0、1，美女不能在野人占多数的情况下划船到对岸3、0、1。
整理后的状态表如下表所示。
表2-1 左岸美女和野人的状态表明 根据上述状态，我们绘制状态空间图，如下图所示： 图2-2 美女与野人过河的状态空间图 显然，所有从初态到终态的路径都是美女安全过河的方案。
三、算法实现 有了我们分析的想法，下一步就是如何通过算法实现我们的想法。
事实上，这用于数据结构。
经典地图的搜索-地图的遍历通常包括深度优先和广度优先的遍历算法。
普里姆算法和克鲁斯卡算法可成树。
如果主题需要最佳解决方案，我们也将使用最短路径计算的概念。
如果你在这里扩展，你可以写很多。
因为同样的问题，必须有不止一种解决方案。
接下来，算法实现的基本思路是： 找出船上的载人状态。
例如，船上可以有一个美女、一个野人、两个美女或两个野人；也就是说，船上的承载人数受船上承载人数的限制。
本文的主题要求是船上最多有两个。
我们根据船上运输人员的数量和船上运输满足主题要求的结果，寻找合格的运输方案，然后在动态数组中存在。
同时，为了防止重复计算，我们还需要判断生成的方法是否存在于历史结果中。
当然，我们也使用动态数组来存储历史结果；如果这些信息已经存在于历史中，我们将不再计算和寻找新的方法。
直到你找到所有的结果。
实现的算法如下图3-1所示，已经进行了实验检验，并能保证正确运行。
图3-1 算法实现 从代码执行结果可以看出，安全过河的方法有几种。
如下图3-2所示： 图3-2 算法执行结果 四、结论 本文分析了美女与野人过河的经典问题，阐述了解决此类问题的基本逻辑和解决方案，扩展了美女与野人的算法。
修改美容人数、野生人数和船舶承载人数后，该算法仍可按要求计算，算法灵活性强。
如下图4-1所示： 图4-1 修改人数和船载参数后执行的结果 本文还有一些缺点，即程序算法仍有优化的空间。
根据计算，当船舶最大承载能力为2、美女和野人数量为8时，第一个方案程序需要执行约40万次，如下图4-2所示。
算法具有较高的时间复杂性和空间复杂性，仍有进一步的优化空间。
图4-2 美女和野人的数量是8人 从这个实验中，我们也可以发现，仅仅这样一个简单的问题就使用了相当多的理论知识，包括数据结构、算法和数值计算。
而且不是很完美，离理想的优美算法还有很大的差距。
仅仅从这个小问题出发，实现算法的极限仍然需要付出很多努力。
这只是人工智能中一个非常、非常基本、非常非常小的知识点。
医生要达到极致并不容易。
所以，有时候不明白，有时候只毕业一两年的人敢叫算法工程师，真的不知道自信从何而来。
真正的科学研究是无聊的。
我们应该冷静下来，脚踏实地地地做研究，忍受孤独。
不小心的走秀最多只能是昙花一现。
只有脚踏实地和真诚，我们才能永远成长。
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