heuristic serach in artifical intelegent

7/24/2019 Heuristic serach in artifical intelegent

1/60

HEURISTIC

SEARCH

UTHIE


2/60

Pendahuluan Pencarian buta biasanya tidak efisien karena waktu akses

memori yang dibutuhkan cukup besar.

Untuk mengatasi hal ini maka perlu ditambahkan suatuinformasi pada domain yang bersangkutan sehingga prosespencarian yang baru akan dihasilkan.

Pencarian seperti ini disebut sebagai informed search ataupencarian heuristic atau pencarian terbimbing, yaitu pencarianberdasarkan panduan.

(Dalam sutojo dkk) teknik pencarian heuristic merupakansuatu strategi untuk melakukan proses pencarian secaraselektif dan dapat memandu proses pencarian yang memilikikemungkinan sukses paling besar, namun dengan kemungkinanmengorbankan kelengkapan (completeness)

UTHIE


3/60

Pendakian Bukit

(Hill Climbing)

Ada 2 macam yaitu :

1. Simple hill climbing

2. Stepest ascent hill climbing

UTHIE


4/60

Langkah pencarian (Rich, Elaine and knight, kevin, 1991, ArtificialIntelligent, Mc Graw Hill, Inc, second edition) :1. Mulai dari keadaan awal, lakukan pengujian : jika merupakan

tujuan, maka berhenti dan jika tidak, lanjutkan dengankeadaan sekarang sebagai keadaan awal

2. Kerjakan langkah-langkah berikut sampai solusinyaditemukan atau sampai tidak ada operator baru yang akandiaplikasikan pada keadaan sekarang

3. Cari operator yang belum pernah digunakan ; gunakanoperator ini untuk mendapatkan keadaan yang baru

4. Evaluasi keadaan baru tersebut

a. Jika keadaan baru merupakan tujuan, keluarb. Jika bukan tujuan, namun nilainya lebih baik daripadakeadaan sekarang, maka jadikan keadaan baru tersebutmenjadi keadaan sekarang

c. Jika keadaan baru tidak lebih baik daripada keadaansekarang, maka lanjutkan iterasi

UTHIE


5/60

Kasus 1. Implementasikan algoritma Simple

Hill Climbing pada puzzle berikut ini :

Keadaan awal

Goal

Ruang keadaan

UTHIE


6/60

Ruang keadaan :

Misalkan : x = baris = [1,2,3]

y = kolom = [1,2,3]

Jadi dalam hal ini ruang keadaan = semuakemungkinan posisi kotak pada puzzle 8

Contoh : posisi kotak 7 pada keadaan awal adalah(3,1)

UTHIE


7/60

Aturan/operator :

Posisi kotak kosong (x,y)

x = baris kotak kososng

y = kolom kotak kosong

Aturan :

1. Gerakkan kotak kosong ke atas : if x > 1 then (x-1,y)

2. Gerakkan kotak kosong ke bawah : if x < 3 then (x+1,y)

3. Gerakkan kotak kosong ke kanan : if y < 3 then (x,y+1)

4. Gerakkan kotak kososng ke kiri : if y > 1 then (x, y-1)

UTHIE


8/60

Fungsi heuristik

Fungsi heuristik yang digunakan adalah jumlah kotakyang menempati posisi benar. Kriteria yang dipakaiadalah jumlah benar yang paling besar yang dipilih

UTHIE


9/60

Iterasi ke-1 Cek keadaan awal goal maka keadaan sekarang = keadaan awal

kena operator 1 menjadi

Karena posisi benar keadaan sekarang > posisi benar keadaanselanjutnya, maka : keadaan sekarang = tetap

UTHIE


10/60

Cek keadaan sekarang goal

Lanjut ke operator berikutnya :

kena operator ke-2 menjadi

karena posisi benar keadaan sekarang > posisi benar keadaan selanjutnya,maka : keadaan sekarang = tetap

cek keadaan sekarang goal

UTHIE


11/60

Lanjut ke operator berikutnya :


karena posisi benar keadaan sekarang < posisi benar keadaan selanjutnya,maka : keadaan sekarang = keadaan selanjutnya.

cek keadaan sekarang goal

UTHIE


12/60

Lanjut ke operator selanjutnya.


karena posisi benar keadaan sekarang > posisi benar keadaan selanjutnya,maka keadaan sekarang = tetap

UTHIE


13/60

Iterasi ke-2

cek keadaan awal goal dimana keadaan sekarang = keadaan awal



UTHIE


14/60


lanjutkan ke operator berikutnya

kena operator ke 2 menjadi

karena posisi benar keadaan sekarang > posisi benar keadaan selanjutnya,maka keadaan sekarang = tetap

UTHIE


15/60


lanjutkan ke operator selanjutnya


karena posisi benar keadaan sekarang < posisi benar keadaan selanjutnyamaka : keadaan sekarang = keadaan selanjutnya

UTHIE


16/60



kena operator ke 4


UTHIE


17/60

Iterasi ke-3

Cek keadaan awal goal

keadaan sekarang = keadaan awal


karena posisi benar keadaan sekarang > posisi benar keadaan selanjutnya,

maka : keadaan sekarang = tetap

UTHIE


18/60



kena operator ke -2 menjadi

karena posisi benar keadaan sekarang < posisi benar keadaan selanjutnya,maka : keadaan sekarang = keadaan selanjutnya

UTHIE


19/60

Cek keadaan sekarang = goal, hentikan pencarian

solusi

UTHIE


20/60

Kasus 2. Implementasikan algoritma Stepest

ascent hill climbing pada puzzle berikut ini :

Algoritmanya :

1. Mulai dari keadaan awal, lakukan pengujian : jika merupakan tujuan, makaberhenti; dan jika tidak, lanjutkan keadaan sekarang sebagai keadaan awal.

2. Kerjakan hingga tujuan tercapai atau hingga iterasi tidak memberikanperubahan pada keadaan sekarang.

a. Tentukan SUCC sebagai nilai heuristik terbaik dari successor-successor

b. Kerjakan untuk tiap operator yang digunakan oleh keadaan sekarang:

Gunakan operator tersebut dan bentuk keadaan baru

Evaluasi keadaan baru tersebut. Jika merupakan tujuan, keluar. Jika

bukan bandingkan nilai heuristiknya dengan SUCC. Jika lebih baik,jadikan nilai heuristic keadaan baru tersebut sebagai SUCC.Namun jika tidak lebih baik, nilai SUCC tidak berubah.

c. Jika SUCC lebih baik daripada nilai heuristik keadaan sekarang, ubahnode SUCC menjadi keadaan sekarang

UTHIE


21/60

Pada stepest Hill Climbing, ada 3 maslaah yang mungkinyaitu :

1. Local optimum : keadaan semua tetangga lebih burukatau sama dengan keadaan dirinya.

2. Plateau : keadaan semua tetangga sama dengan keadaandirinya

3. Ridge : local optimum yang lebih disebabkan karenaketidakmampuan untuk menggunakan 2 operator

sekaligus.

UTHIE


22/60

Implementasikan puzzle di bawah ini menggunakanalgoritma stepest ascent hill climbing

Keadaan awal

Goal

UTHIE


23/60

Ruang keadaan :

Misalkan : x = baris = [1,2,3] y = kolom = [1,2,3]

Jadi dalam hal ini ruang keadaan = semua kemungkinanposisi kotak pada puzzle 8

Contoh : posisi kotak 7 pada keadaan awal adalah (3,1)

UTHIE


24/60

Aturan/operator :

Posisi kotak kosong (x,y)

x = baris kotak kososng

y = kolom kotak kosong

Aturan :

1. Gerakkan kotak kosong ke atas : if x > 1 then (x-1,y)

2. Gerakkan kotak kosong ke bawah : if x < 3 then (x+1,y)3. Gerakkan kotak kosong ke kanan : if y < 3 then (x,y+1)

4. Gerakkan kotak kososng ke kiri : if y > 1 then (x, y-1)

UTHIE


25/60

Fungsi heuristik

Fungsi heuristik yang digunakan adalah jumlah kotak yangmenempati posisi benar. Kriteria yang dipakai adalahjumlah benar yang paling besar yang dipilih

UTHIE


26/60

Iterasi ke 1

Cek keadaan awal , ternyata keadaan awal goal

Keadaan sekarang = keadaan awal

Keadaan sekarang dikenakan 4 operator sekaligus menjadi:

UTHIE


27/60

Pilih posisi yang terbesar yaitu : 6, sehingga keadaansekarang menjadi :

UTHIE


28/60

Iterasi ke-2

Cek keadaan awal goal


Keadaan sekarang dikenakan 4 operator sekaligus, menjadi :

UTHIE


29/60

Pilih posisi yang terbesar, yaitu 8, sehingga keadaansekarang menjadi :

UTHIE


30/60

Iterasi ke-3

Cek keadaan awal, ternyata keadaan awal goal.


Keadaan sekarang dikenakan 4 operator sekaligus menjadi:

UTHIE


31/60

Pilih posisi yang terbesar yaitu 8, sehingga keadaansekarang menjadi :

UTHIE


32/60

Iterasi ke-4

Cek apakah keadaan awal = goal, ternyata iya, makahentikan proses pencarian.

Solusi :

UTHIE


33/60

Kasus ke. 3 Menggunakan Metode

Best first search

Metode best first search merupakan kombinasi darimetode depth first search dan metode breadth firstsearch yang mana pencarian diperbolehkan mengunjunginode yang ada di level yang lebih rendah asalkan node ini

memiliki nilai heuristik yang lebih baik.

UTHIE


34/60

Algoritma dari best first search :

1. Buat sebush stack, inisialisasi node akar sebagai nodepertama.

2. Bila node pertama goal, node dihapus dan diganti

dengan anak-anaknya.3. Selanjutnya, keseluruhan node yang ada di stack di sort

ascending berdasarkan fungsi heuristik yang digunakan

4. Bila node pertama goal, ualangi poin (2)

5. Bila node pertama = goal, cari solusi dengan caramenelusuri jalur dari goal ke node akar.

6. selesai

UTHIE


35/60

Contoh gambar di bawah ini, menjelaskan tentangpencarian rute terpendek menggunakan algoritma bestfirst search. A adalah keadaan awalnya dan Z adalahtujuannya. Fungsi heuristik yang digunakan adalah node-

node yang mempunyai jarak terpendek.

UTHIE


36/60

Iterasi ke - 1

Masukkan node A ke dalam stack

Keluarkan A dari stack dan lakukan pengecekan

Ternyata A goal A punya anak C(5) dan B(4), masukkan ke stack dan stack

di SORT ASCENDING

UTHIE


37/60


38/60

Iterasi ke-2

Keluarkan B dari stack dan cek

Ternyata B goal

B punya anak D(3), masukkan ke stack dan stack di sortascending.

UTHIE


39/60

Representasi keadaan :

UTHIE


40/60

Iterasi ke-3

Keluarkan D dari stack dan cek

Ternyata D goal

D punya anak E(4), lalu masukkan ke stack dan lakukansort ascending

UTHIE


41/60


UTHIE


42/60


43/60


UTHIE


44/60

Iterasi ke-5

Keluarkan C dari stack dan cek

Ternyata C Goal

C punya anak E(3) dan F(2), masukkan F(2) ke stack danlakukan sort ascending

UTHIE


45/60

Representasi keadaan

UTHIE


46/60

Iterasi ke-6

Keluarkan F dari stack dan cek

Ternyata F Goal

F punya anak I(4), lalu masukkan ke stack dan lakukan sortascending

UTHIE


47/60


UTHIE


48/60

Iterasi ke-7

Keluarkan E dari stack dan cek, apakah E goal atau bukan

Ternyata E Goal

E punya anak G(6), dan sudah ada di stack, jadi tidakdimasukkan ke dalam stack

UTHIE


49/60

Representasi ruang keadaan

UTHIE


50/60

Iterasi ke-8

Keluarkan I dari stack dan lakukan pengecekan

Ternyata I Goal

Karena I tidak punya anak, maka gunakan node I untukmenghapus orang tuanya direpresentasi keadaan.

UTHIE


51/60


UTHIE


52/60

Iterasi ke-9

Keluarkan G dari stack dan lakukan pengecekan

Ternyata G Goal

G punya anak H(2), J(4), Z(7), F(8). Masukkan semua anakke dalam stack dan lakukan sort ascending.

UTHIE


53/60


UTHIE


54/60

Iterasi ke 10

Keluarkan H dari stack dan lakukan pengecekan

Ternyata H Goal

H punya anak Z(6), masukkan ke dalam stack dan lakukansort ascending

UTHIE


55/60


UTHIE


56/60

Iterasi ke 11

Keluarkan J dari stack dan lakukan pengecekan

Ternyata J Goal

J punya anak K(1), masukkan ke stack dan lakukan sortascending

UTHIE


57/60

Representasi ruang keadaan

UTHIE


58/60

Iterasi ke 12

Keluarkan K dari stack dan lakukan pengecekan

Ternyata K Goal

Karena K tidak punya anak, gunakan untuk menghapusorang tuanya di representasi keadaan

UTHIE


59/60


UTHIE


60/60

Iterasi ke 13

Keluarkan Z dari stack dan lakukan pengecekan

Ternyata Z = Goal, maka hentikan pencarian

UTHIE

heuristic serach in artifical intelegent

Documents