基于动态规划模型的穿越沙漠路程优化问题
2021-06-24付芷睿李雪纯李兴睿
科海故事博览 2021年2期
付芷睿 李雪纯 李兴睿
(武汉大学,湖北 武汉 430000)
1 模型假设
1.假设玩家都是理性的,追求的目标仅是到达终点时获取的总利益最大;
2.假设区域可以抽象成一个点;
3.假设以下的初始值是不变的:负重上限恒为1200kg,初始资金恒为10000元,每箱水的质量为3kg,食物的质量为2kg,每箱水的基准价格为5元/箱,食物的基准价格为10元/箱。
2 模型准备
2.1 地图的要素提取及简化
首先,对于形状不规则的地图进行抽象处理,提取出起点、终点、村庄和矿山四个要素,其余点均视为普通点。
2.2 最短路径
为了使得到达终点时剩余资金最大,玩家应尽量减少行走过程中的消耗,因此玩家在起点出发后,会立即以最短路径前往村庄、矿山或终点其中之一。
2.3 定义消耗上限与收益下限
消耗上限:假设全程30天均为沙暴天气,计算出玩家的物资消耗量,称作消耗上限。
收益下限:假设挖矿时均遇到沙暴天气,计算出此时的挖矿收益,称作收益下限。
在只知道当天天气的情况下,玩家应对此后的天气进行最坏的打算,计算出消耗上限与收益下限,权衡下一步的行动。
2.4 停留
初步分析可知,停留的条件有两种:
(1)沙暴时必须在原地,不能移动;
(2)到达矿山后,由于挖矿的消耗为基础消耗量的三倍,并且高温天气与沙暴天气相对于晴朗天气的基础消耗量都显著提高,所以为了挖矿期间的消耗尽可能少,可能会根据需要在沙暴天或高温天不挖矿,通过简单演算,我们规定每一关卡除沙暴天以外,其余总的停留时间不超过两天。……
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