وجتسج طسوت لئاسم لح · 2018. 10. 21. · arad timisoara sibiu fagaras pitesti...

حل مسائل توسط جستجو[email protected]سيد ناصر رضوی

۱۳۹۷

2

جستجو

۱۳۹۷-سید ناصر رضوی -جستجو -هوش مصنوعی

3

فهرست مطالب


عامل های مبتنی بر جستجو. جستجومسائل. جستجوی ناآگاهانهالگوريتم های.

جستجوی سطحیجستجوی هزينه يکنواختجستجوی عمقیجستجوی عمقی محدودجستجوی عميق کننده تکراری

4

عامل مبتنی بر جستجو


5

عامل واکنشی


واکنشیعامل.محيطازفعلیدرکاساسبرتنهاعملانتخابباشدداشتهمحيطفعلیحالتازمدلیمی توانددارداهميتبرايشمحيطفعلیحالتتنهانمی گيردنظردرراشدهانتخابعملعواقبعمل-شرطقوانينازمجموعه ایشامل

کند؟عملمنطقیمی تواندواکنشیعامليکآيا.س

[حلقه/ واکنشی بهینه : اجرا]

6

موفقیت: عامل واکنشی


اگر در خانه مجاور غذا وجود دارد، آنگاه آن را بخور

7

شکست: عامل واکنشی



8

شکست: عامل واکنشی



9

(برنامه ریزی کننده)عامل هدف گرا


هدف گراعامل.هدفدارایدهمانجامراعملايناگرمی شودچه»می پرسد»شبيه سازی]اعمالفرضیعواقباساسبرگيریتصميم]دربارهدانشومحيطفعلیحالتازمدليکدارای:

محيطتغييرچگونگیمحيطبرخوداعمالتاثير

بهينهبرنامه ريزیوکاملبرنامه ريزی.می کندپيداراآنحتماراه حلوجودصورتدر:کاملبرنامهریزی.می کندپيداراممکنراه حلبهترينهمواره:بهینهبرنامهریزی.

10

(کنندهبرنامه ریزی )هدف گرا عامل


یافتن یک مسیر تا یک غذا، اجرای مسیر، تکرار این مراحل تا خوردن همه غذاها

11

(کنندهبرنامه ریزی )هدف گرا عامل


خوردن تمام غذاها با حداقل تعداد عملیات ممکن. هدف

12

عامل واکنشی یا برنامه ریز: پرسش کالسی


ريزیبرنامهياواکنشی:استنوعکدامازشدهارائهعاملکنيدتعيينزيرمواردازهريکدر.س ؟کننده

.iمی کندحرکتغذانزديک ترينسمتبههميشهکهپکمنعامليک..iiيکحرکتشمسيردرکهاينمگرمی کند،حرکتغذانزديک ترينسمتبههميشهکهپکمنعامليک

.باشدداشتهوجودخانهسهازکمترفاصله ایباروح.iiiابانتخرامسيرکوتاه ترينسپسومی گيردنظردررامقصدتامسيرهاتمامکهمسيريابعامليک

.می کند

13

جستجومسائل


14

مسایل جستجو


استزيرمواردشاملجستجومسئلهيک:حالتفضایيک

جانشينتابعيک:عملهرنتيجهوهزينهوحالتهردرانجامقابلعملياتبيانگرعاملاعمالبهپاسخدرمحيطتغييرچگونگیبيانگر

هدفحالتيکوشروعحالتيک

N

E

1

1

می کندتبديلهدفحالتيکبهراشروعحالتکهعملياتازدنباله ای.راه حل.

15

(انتزاع)مدل سازی


هستندواقعیمسئلهازمدليکتنهاجستجومسائل.مدل سازی.هستندانتزاعیعملياتوحالت ها!

16

مسیریابی در رومانی: مثال

Oradea

Neamt

Hirsova

Vaslui

Iasi

CraiovaGiurgiu

Bucharest

Eforie

Arad

Timisoara

Sibiu Fagaras

Pitesti

Zerind

Dobreta

Mehadia

Lugoj

Rimnicu Vilcea

Urziceni

99

151

97

101

211

90

85

98

86

142

92

87

118

111

70

75

120

138

146

80

71

75

140

حالتفضایشهرها

جانشينتابع،همسايهشهريکبهرفتنجاده هافاصله=هزينه

شروعحالتآراد

هدفآزمايشبخارستدربودن

.يک مسير از آراد به بخارست. راه حل


17

حالت مسئله


است؟اطالعاتیچهشاملمسئلهحالت.سانتزاع].استجستجوبرایالزمجزيياتشاملتنهامسئلهحالت.ج]

مسيريابی:مسئلهمرتبزوج:حالت ها(𝑥,𝑦)عاملمکانبيانگرغربشرق،جنوب،شمال،:عملياتعاملمکانرسانیروزبه:بعدیحالتآيا:هدفآزمايش𝑥,𝑦 = 𝑥𝐺 ,𝑦𝐺

18

حالت مسئله


است؟اطالعاتیچهشاملمسئلهحالت.سانتزاع].استجستجوبرایالزمجزيياتشاملتنهامسئلهحالت.ج]

غذاهاتمامخوردن:مسئلهداردوجودغذاخانه هاکدامدرکهاينبيانگربولیماتريسيک+عاملمکان:حالت هاغربشرق،جنوب،شمال،:عملياتبولیماتريسخانه هایازيکیاحتماالًوعاملمکانرسانیروزبه:بعدیحالتبابرابربولیماتريسعناصرهمه]باشدنماندهباقیغذايیهيچ:هدفآزمايشfalse]

19

اندازه فضای حالت


شروعحالتازدسترسقابلحالت هایتعداد.حالتفضایاندازه.2۳0 ×۱22 ×4 ×۱20

حالتفضای:۱20:عاملبرایممکنمکان های4:عاملبرایممکنجهت های۱2:ارواحبرایممکنحالت های۳0:غذاهاتعداد

20

اندازه فضای حالت


شروعحالتازدسترسقابلحالت هایتعداد.حالتفضایاندازه.

جستجوفضایاندازه:

۱20:مسيريابیمسئله

۱20×2۳0:غذاهاتمامخوردنمسئله

21

عبور امن: پرسش کالسی


همزمانطوربهارواحداشتننگهترسدروغذاهاتمامخوردن.مسئله.شوند؟ذخيرهحالت هادربايداطالعاتیچه.س

انرژیکپسول هایمکانغذاها،مکانارواحازيکهرترسزمانازباقيماندهزمانمدت!

22

گراف فضای حالت و درخت جستجو


23

گراف فضای حالت


جستجومسئلهازرياضیمدليک.حالتفضایگراف

انتزاعی)محيطحالت های:رئوس)رأسهردرممکنعمليات:يال هاهمسايهرئوس:بعدیحالتتابعرئوسازيکی:شروعحالترأسچنديايکازمجموعه ای:هدفآزمون

نداردوجودتکراریرأسحالت،فضایگرافدر.توجه!

24

مسیریابی در رومانی: گراف فضای حالتOradea

Neamt

Hirsova

Vaslui

Iasi

CraiovaGiurgiu

Bucharest

Eforie

Arad

Timisoara

Sibiu Fagaras

Pitesti

Zerind

Dobreta

Mehadia

Lugoj

Rimnicu Vilcea

Urziceni

99

151

97

101

211

90

8598

86

142

92

87

118

111

70

75

120

138

146

80

71

75

140


25

دنیای مکش: حالتگراف فضای


R

L

S S

S S

R

L

R

L

R

L

S

SS

S

L

L

LL R

R

R

R

26

درخت جستجو


جستجودرخت.استمسئلهشروعحالتبابرابرريشه.هستندگرهآنبعدیحالت هایبامتناظرگرهيکفرزندان.می دهندنشانراحالت هاآنبهرسيدنمسيروهستندمسئلهحالت هایشاملگره ها.استغيرممکندرختتمامیساختنمسائل،اغلبدر!!!

“N”, 1.0 “E”, 1.0

حالت شروع

حالت های ممکن بعدی

27

گراف فضای حالت و درخت جستجو


شوندرفتهگاشتباهيکديگربانبايدوهستندمتفاوتکامالًساختاردوجستجودرختوحالتفضایگراف.توجه.

28

گراف فضای حالت و درخت جستجو : پرسش کالسی


بگيريدنظردرراحالت4بامقابلگراف:

S

a b

G G ab

G a Gb

ازشروعبا)جستجودرختاندازه.سs)است؟چقدر

S G

b

a

29

جستجوی درختی


30

جستجوی فضای حالت با استفاده از درخت جستجو


جستجو.نامزدگرهيکانتخابهدفآزمايششدهانتخابگرهگسترش

Arad

Sibiu Timisoara Zerind

Arad Fagaras Oradea Rimnicu Arad Ligoj Arad Oradea

31



Arad




32



Arad




33



Arad




function TREE-SEARCH(𝑝𝑟𝑜𝑏𝑙𝑒𝑚, 𝑠𝑡𝑟𝑎𝑡𝑒𝑔𝑦) returns a solution, or failureinitialize the search tree using the initial state of the 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑙𝑒𝑚loop do

if there are no candidates for expansion then return failure

choose a leaf node for expansion according to 𝑠𝑡𝑟𝑎𝑡𝑒𝑔𝑦if the node contains a goal state then return the corresponding solution

else expand the node and add the resulting nodes to the search tree

end

34

الگوریتم عمومی جستجوی درختی


function TREE-SEARCH(𝑝𝑟𝑜𝑏𝑙𝑒𝑚, 𝑠𝑡𝑟𝑎𝑡𝑒𝑔𝑦) returns a solution, or failureinitialize the search tree using the initial state of the 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑙𝑒𝑚loop do

if there are no candidates for expansion then return failure

choose a leaf node for expansion according to 𝑠𝑡𝑟𝑎𝑡𝑒𝑔𝑦if the node contains a goal state then return the corresponding solution

else expand the node and add the resulting nodes to the search tree

end

مهمايده های.دادنگسترشاستراتژیدادهساختمانfringeگره هادادنگسترش

شود؟دادهگسترشبايددرختگرهکدامبارهر

35

الگوریتم عمومی جستجوی درختی


مهمايده های.دادنگسترشاستراتژیدادهساختمانfringeگره هادادنگسترش

function TREE-SEARCH(𝑝𝑟𝑜𝑏𝑙𝑒𝑚) returns a solution, or failureinitialize the frontier using the initial state of 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑙𝑒𝑚loop do

if the frontier is empty then return failure

choose a leaf node and remove it from the frontier

if the node contains a goal state then return the corresponding solution

expand the chosen node, adding the resulting nodes to the frontier

end

شود؟دادهگسترشبايددرختگرهکدامبارهر

36

استراتژی های جستجو


گره هادادنگسترشترتيب.جستجواستراتژی.

استراتژیيکارزيابی.می کند؟تضمينراراه حليافتنراه حل،وجودصورتدرالگوريتمآيا:بودنکاملمی کند؟پيدارا(بهينهراه حل)راه حلکم هزينه ترينهموارهالگوريتمآيا:بودنبهينهدارد؟نياززمانميزانچهبهراه حليافتن:زمانیپيچيدگی؟استنيازحافظهميزانچهبهجستجوانجامبرای:حافظهپيچيدگی

مهمپارامترهای.b:جستجودرختدرگرهيکفرزندانتعدادحداکثرd:جستجودرختدرهدفگرهکم عمق ترينعمقm:جستجودرختارتفاع)حالتفضایدرمسيريکطولحداکثر)

وجتسج طسوت لئاسم لح · 2018. 10. 21. · arad timisoara sibiu fagaras pitesti...

Documents