门|门 CS 1996 |问题 17

简介

这道题目来自于1996年清华大学计算机系的机器学习与人工智能课程。题目采用实际场景，要求设计一个智能门系统，根据门上挂的各种符号判断门的状态并进行自动控制。

背景

该题目的场景是在学校的实验室里，有多个实验室门需要进行管理，在不同的情况下需要进行不同的操作，例如开门、关门、报警等。因此设计一个可以自动控制的智能门系统是非常有必要的。

题目

门|门系统由多个传感器、控制器、执行器等组成。每扇门上都放置了一些符号，这些符号可以被传感器识别，并据此判断门的状态。门的状态可能分为以下几种：

• 关门，没有任何符号；
• 开门，墙上的符号与门上的符号相匹配；
• 未知状态，门上的符号与墙上的符号不匹配。

在判断门的状态后，系统应根据需要进行开门、关门、报警等操作。当关门时，系统应保证门能够完全关闭，并进行锁定，以防止未经授权的人员进入。

解决方案

门|门系统需要使用人工智能技术进行实现，具体步骤如下：

1. 使用传感器采集门上的符号信息以及墙上的符号信息；
2. 使用图像处理技术对采集到的符号信息进行匹配，判断门的状态；
3. 根据门的状态进行开门、关门、报警等操作；
4. 对于关门操作，需要控制执行器将门锁定。

代码片段

# 定义门状态
class DoorState(Enum):
    CLOSED = 1
    OPENED = 2
    UNKNOWN = 3

# 采集门信息
def collect_door_info():
    door = capture_image(door_camera)
    wall = capture_image(wall_camera)
    return door, wall

# 判断门状态
def judge_door_status(door, wall):
    # 标准符号
    standard_symbols = {'A': '箭头', 'S': '五角星', 'C': '圆形'}

    # 解析门上的符号
    door_symbols = parse_symbols(door)

    # 比对门上的符号和墙上的符号
    for symbol in door_symbols:
        if symbol not in wall:
            return DoorState.UNKNOWN

    # 判断门是开着的还是关着的
    if door_symbols == wall:
        return DoorState.OPENED
    else:
        return DoorState.CLOSED

# 控制门的状态
def control_door_status(status):
    if status == DoorState.OPENED:
        # 开门
        open_door()
    elif status == DoorState.CLOSED:
        # 关门
        close_door()
        lock_door()
    else:
        # 报警
        alert()

以上是一个示例代码片段，仅供参考。具体实现细节还需结合具体的系统进行调整。