Einführung in die Methoden der Künstlichen Intelligenz

Prof. Dr. Manfred Schmidt-Schauß
Künstliche Intelligenz/Softwaretechnologie
Fachbereich Biologie und Informatik / Institut für Informatik
Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main
Einführung in die Methoden der Künstlichen Intelligenz
Wintersemester 2002/03
Aufgabenblatt Nr. 5
Abgabe: Donnerstag, 21. November 2002 vor der Vorlesung
Aufgabe 1
Der Forschungsminister soll über die Förderung verschiedener Forschungsprojekte entscheiden:
• Pionenschleuder GABY
• Mikrometer-Teleskop LAUSCHI
• Satellitenprojekt SAUSI
• Riesensternwarte GUCKI
• Fusionsreaktor PLASMI
• Supercomputer DENKI
Er hat dafür ein Gutachten in Auftrag gegeben, dessen Beurteilung folgende Aussagen enthält:
1. GABY soll verwirklicht werden, jedoch weder SAUSI noch DENKI.
2. Keinesfalls dürfen sowohl LAUSCHI als auch GUCKI errichtet werden.
3. LAUSCHI und DENKI sollen gebaut werden, nicht jedoch GUCKI.
4. Falls DENKI realisiert wird, dann auch PLASMI.
5. GUCKI soll nicht gefördert werden, wohl aber SAUSI.
6. Falls LAUSCHI nicht errichtet wird, dann auch PLASMI nicht, wohl aber soll dann GABY
verwirklich werden.
7. Weder GABY noch DENKI sind zu bauen.
Da diese Aussagen widersprüchlich sind, entsteht beim Minister eine leichte Irritation. Er weiß
aber, daß der Gutachter logische Verwirrung liebt, und gelangt an die Information, daß die
Aussagen in obiger Reihenfolge abwechselnd wahr oder falsch sein müssen. Weiterhin unklar
bleibt aber, ob die erste Aussage wahr oder falsch ist.
Lösen Sie durch eine systematische Vorgehensweise die Frage, welche Projekte laut Gutachten
verwirklicht werden sollten.
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Aufgabe 2
Eva Algor die sich mit Statistik und Stochastik nicht gut auskennt, sucht eine clevere Strategie
im Würfelspiel gegen ihren Freund Carlo von und zu Fall. Das Spiel hat folgende Regeln:
Jeder Spieler besitzt 3 Würfel und darf die Augen eines Wurfes frei als Ziffernfolge anordnen.
Er kann in einem Spielzug entweder die durch den ersten Wurf gebildete Zahl notieren oder
höchstens noch ein weiteres Mal würfeln. Dabei darf er vorher einen Würfel herauslegen, muß
aber die nach dem zweiten Wurf entstandene Zahl notieren. Ziel ist, innerhalb einer vorher
festgelegten Zahl von Runden eine möglichst hohe Summe zu erreichen.
Entwerfen Sie eine Kodierung und spezifizieren Sie insbesondere die Parameter wie Fitness und
genetische Operatoren, so daß Eva Algor mit ihrem selbstprogrammierten genetischen Algorithmus eine möglichst erfolgreiche Spielstrategie ermitteln könnte.
Aufgabe 3 (Lösungen bis 28.11.2002)
Eifern Sie Eva Algor nach und programmieren Sie in Haskell 98, Java oder Python einen genetischen Algorithmus gemäß den in der vorigen Aufgabe erarbeiteten Parametern.
Geben Sie Ihr Programm in elektronischer als auch zusammen mit der Dokumentation in schriftlicher Form ab.
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