TRNG I HC BCH KHOA H NIVIN CNG NGH THNG TIN V TRUYN THNG-------------------*-------------------BI TP LN TR TU NHN TOTN TIXy dng ng dng M i tunGio vin hng dn: Phm Vn HiSinh vin thc hin: Ng Thi Dng 20090597 Nguyn Vit Dng -20090552 Don ng Vit 20093239 Phm c Anh - 20101110H Ni, 07/2014

MC LCLI NI U2NI DUNG3I.Gii thiu bi ton4II.Cng ngh s dng6III.Chin lc tm kim7IV.K thut lng gi11V.ng dng M i tun14VI.Cc kh khn gp phi18VII.Hng pht trin18Ti liu tham kho19

LI NI U

Tr tu nhn to l tr tu c biu din bi bt c mt h thng nhn to no. Thut ng ny thng dng ni n cc my tnh c mc ch khng nht nh v ngnh khoa nghin cu v cc l thuyt v ng dng ca tr tu nhn to.Tuy rng tr thng minh nhn to c ngha rng nh l tr thng minh trong khoa hc vin tng, n l mt trong nhng ngnh trng yu ca tin hc. Tr thng minh nhn to lin quan n cch c x, s hc hi v kh nng thch ng thng minh ca my mc. Cc v d ng dng bao gm cc tc v iu khin, lp k hoch v lp lch (scheduling), kh nng tr li cc cu hi v chn on bnh, tr li khch hng v cc sn phm ca mt cng ty, nhn dng ch vit tay, nhn dng ting ni v khun mt. Bi vy, tr thng minh nhn to tr thnh mt mn hc, vi mc ch chnh l cung cp li gii cho cc vn ca cuc sng thc t. Ngy nay, cc h thng nhn to c dng thng xuyn trong kinh t, y dc, cc ngnh k thut v qun s, cng nh trong cc phn mm my tnh thng dng trong gia nh v tr chi in t. p dng nhng kin thc v AI c hc trn lp cng nh tm hiu qua nhng thut ton thng minh, nhm chng em i n quyt nh chung l xy dng ng dng M i tun nn tng Java.Trong qu trnh lm bi tp ln, chng em xin chn thnh cm n thy Phm Vn Hi tn tnh hng dn, cm n cc bn ng gp nhng kin b ch tr chi c tt hn. Do cha c nhiu kinh nghim cng nh kin thc v AI cn hn hp nn ng dng cha c ti u lm. Mong thy v cc bn gp ng dng c tt hn.Chng em xin chn thnh cm n!

NI DUNGNi dung trnh by:I. Gii thiu bi tonII. Phn chia cng vicIII. Cng ngh s dngIV. Chin lc tm kimV. K thut lng giVI. ng dng M i tunVII. Cc kh khn gp phiVIII. Hng ci tin & pht trin

I. Gii thiu bi tont vn :M i tun(hay hnh trnh ca qun m) l bi ton v vic di chuyn mt qunmtrn bnc vua(8 x 8). Qun m c t mt trn mt bn c trng n phi di chuyn theo quy tc ca c vua i qua mi trn bn c ng mt ln.C rt nhiu li gii cho bi ton ny, chnh xc l 26.534.728.821.064 li gii trong qun m c th kt thc ti chnh m n khi u.Mt hnh trnh nh vy c gi l hnh trnh ng. C nhng hnh trnh, trong qun m sau khi i ht tt c 64 ca bn c (k c xut pht), th t cui ca hnh trnh khng th i v xut pht ch bng mt nc i. Nhng hnh trnh nh vy c gi l hnh trnh m.Mc tiu:Khi c mt v tr bt k trn bn c 8x8 , mc tiu ca chng trnh l tm ra li gii mt cch nhanh chng nht con m c th i ht c bn c m khng trng li nhng v tr qua.

Phm vi ca ti & Hng gii quyt: Phm vi ca ti : Bn c gii hn trong phm vi 8x8 . Con m c v tr ban u bt k v i theo quy lut ca c vua. Mc ch cn tm ra ng i ca con m qua tt c cc ca bn c m khng trng vi cc v tr c. Hng gii quyt:Ci t cu trc bn c v tm gii thut cho con m c th i ht tt c cc trn bn c m khng lp li cc v tr c. Gii thut c s dng y l dng gii thut AKT v Heuristic la chn nc i tip theo cho con m. Mi nc i va tm c s c a vo trong mng hai chiu 8x8 lu gi nhng nc i ca con m. (ln lt t 1 n 64).T mt v tr bt k, gii thut s xt n tt c cc nc i hp l tip theo ca con m. T nhng v tr hp l gii thut s tnh tip mi v tr c bao nhiu nc i hp l na v n s chn v tr no c t nc i tip theo hn. Nu c nhiu v tr c s nc i tip theo bng nhau v nh nht th n s chn v tr sau cng i.

II. Cng ngh s dngLp i tng trong JavaMt lp thng thng bao gm 2 thnh phn chnh: Thuc tnh v Phng thcTrong ng dng nhm em s dng mt lp l class HorseCc thuc tnh: BC[][]=[8][8]Di[]={1,-1,-2,-2,-1,1,2,2}Dj[]={-2,-2,-1,1,2,2,1,-1}(Di, Dj l cc thuc tnh ca mng xy dng bn c vua 8x8 v ph hp vi lut i ca qun M)Cc phng thc:Tnh H: Tnh gi tr hm heuristic h(n)Xut BC: Xut bn cKhoitaobanco: Khi to bn cKiemtra: Kim tra trng thi bi tonXuat1oco: Xut mt c m M i quaMadituan: M dch chuyn theo thut ton

III. Chin lc tm kim1. Gii thut AKT(Algorithm for Knowlegeable Tree Search)Thut gii AKT m rng AT bng cch s dng thm thng tin c lng h. tt ca mt trng thi f l tng ca hai hm g v h.Thut gii AKT:i. t OPEN cha trng thi khi uii. Cho n khi tm c trng thi ch hoc khng cn nt no trong OPEN, thc hin: Chn trng thi (Tmax) c gi tr f nh nht trong OPEN (v xa Tmax khi OPEN) Nu Tmax l trng thi kt thc th thot. Ngc li, to ra cc trng thi k tip Tk c th c t trng thi Tmax. i vi mi trng thi k tip Tk thc hin:g(Tk) = g(Tmax) + cost(Tmax, Tk);Tnh h(Tk) f(Tk) = g(Tk) + h(Tk);Thm Tk vo OPEN.

2. p dng trong M i tunM t:D on nc i tip theo ca qun c, theo kinh nghim chn nc i ph hp. gim thiu thi gian trong vic tm kim, hn ch quay lui v vt cn, nn la chn nc i cho ph hp tm c ng i gn tt nht.Nhn thy: u tin di chuyn vo cc v tr m t c t kh nng di chuyn tip nht.Trin khai thut ton:Gi g l s bc di chuyn.Gi h l hm heuristic vi h tnh bng tng s kh nng di chuyn tip ca qun m ti cc v tr tip theo so vi con m ang ng.Ta c gi tr F = g + h dng so snh tng trng hpCui cng ta ly v tr no m c gi tr F nh nht lm bc i tip theo.

Cc kh nng la chn ca qun M:

V d: p dng thut ton AKT gii M i tunV tr ban u:

Ti v tr ban u, c 4 v tr c th i tip nh sau:

Chn ngu nhin trng hp 1 hoc 4 i tip:

Ti v tr hin ti, c 3 v tr c th i tip:

Trng hp 3 c F nh nht nn chng trnh chn trng hp 3 i tip:

C nh vy, qun M s i ht bn c.

IV. K thut lng giThut gii Heuristic l mt s m rng khi nim thut ton. N th hin cch gii bi ton vi cc c tnh sau: Thng tm c li gii tt (nhng khng chc l li gii tt nht) Gii bi ton theo thut gii Heuristic thng d dng v nhanh chng a ra kt qu hn so vi gii thut ti u, v vy chi ph thp hn. Thut gii Heuristic thng th hin kh t nhin, gn gi vi cch suy ngh v hnh ng ca con ngi. C nhiu phng php xy dng mt thut gii Heuristic, trong ngi ta thng da vo mt s nguyn l c bn nh sau: Nguyn l vt cn thng minh: Trong mt bi ton tm kim no , khi khng gian tm kim ln, ta thng tm cch gii hn li khng gian tm kim hoc thc hin mt kiu d tm c bit da vo cth ca bi ton nhanh chng tm ra mc tiu. Nguyn l tham lam (Greedy): Ly tiu chun ti u (trn phm vi ton cc) ca bi ton lm tiu chun chn la hnh ng cho phm vi cc b ca tng bc (hay tng giai on) trong qu trnh tm kim li gii. Nguyn l th t: Thc hin hnh ng da trn mt cu trc th t hp l ca khng gian kho st nhm nhanh chng t c mt li gii tt. Hm Heuristic: Trong vic xy dng cc thut gii Heuristic, ngi ta thng dng cc hm Heuristic. l cc hm nh gi th, gi tr ca hm ph thuc vo trng thi hin ti ca bi ton ti mi bc gii. Nh gi tr ny, ta c th chn c cch hnh ng tng i hp l trong tng bc ca thut gii. p dng thut gii Heuristic vo gii thut AKT cho ng dng M i tun:M i tun l mt bi ton khng c thut ton nhng c th tm c li gii thng qua phng php vt cn. Di y l m t heuristic c dng tm cch i ca qun m:Heuristic1:Gi s sau bc nhy th k, M c n vtr V1,V2 , ..., Vn c th i ti bc k+1, lm sao chn mt trong cc v tr trn t M. Heuritic miu t nh sau: + Tnh f(Vi) = s v tr con M c th nhy ti t v tr Vi. + So snh cc gi tr f(Vi) ly gi tr nh nht. Tc l chn M = Vkmin l Vk nh nht lm v tr nhy tip theo.

Heutistic2:u tin qun m i ti nhng gc trcVtr (i,j) c chn khi h(i,j) = min(8 i, i 1) + min(j 1, 8 j) l nhnht. Heuristic3:u tin qun m i ti nhng c bc i tip theo ln nht+ Tnh f(Vi) = s v tr con M c th nhy ti t v tr Vi. + So snh cc gi tr f(Vi) ly gi tr ln nht. Tc l chn M = Vkmin l Vk ln nht lm v tr nhy tip theo.

So snh vi gii thut tm kim quay lui n thunKhi dng th cc nc i ca qun m trn bn c, ta s thy s lng cc nh v cc cung l rt ln. V d: khi qun m cc khu vc trung tm s c th di chuyn n 8 v tr khc nhau tng ng vi 8 cung khi dng thnh th. Do vy khi duyt theo thut ton quy lui s tn rt nhiu thi gian. Chng ta c th p dng cc k thut kim tra trc rng buc nh forwardchecking, tuy nhin trong bi ton m i tun, ta ch c th kim tra c trc mt nc i, do vy cc k thut ny cng khng gip c nhiu trong vic loi b cc nhnh tm kim khng c li gii.Khi p dng hm Heuritic bn trn, ta s c gng cho qun m i trc vo cc theo mt ch tiu nht nh ca bn c. Khi , s lng cc cung ng i phi duyt s t hn rt nhiu, tit kim c thi gian cho thut ton. Nh vy, sau mt s nc i nht nh, ta c th thu hp khng gian trng thi khi i ht ng bin ca bn c.So snh 3 gii thut HeuristicNHeuristic 1Heuristic 2Heuristic 3

1-4Khng thc hin cKhng thc hin cKhng thc hin c

5Thnh cngTht biTht bi

6-20 (Chn)Thnh cngTht biTht bi

7-19(L)Tht biTht biTht bi

V. ng dng M i tun Giao din ca ng dng

Chn dng cho v tr ban u (1->8):

Chn ct cho v tr ban u (1->8):

Trng thi kt thc ca ng dng:

VI. Cc kh khn gp phi Tm kim c cc hm nh gi heuristic c hiu qu ti u nht. Giao din cha c thn thin vi ngi dngVII. Hng pht trin Gii quyt bi ton M i tun theo nhiu gii thut khc nhau. So snh cc gii thut , tm ra li gii ti u nht c th. Pht trin ng dng cho bn c nhiu kch thc khc nhau.

Ti liu tham kho1. http://en.wikipedia.org/wiki/Knight's_tour2. A NEW ALGORITHM FOR KNIGHTS TOURS - PAUL CULL3. Heuristic Strategies for the Knight Tour Problem4. Slide bi ging Heuristic Phm Vn Hi

1