Bài giảng Trí tuệ nhân tạo - Bài 3: Giải quyết vấn đề bằng tìm kiếm: tìm kiếm mù

Ví dụ : Bài toán tìm đường đi : các con đường nối các thành phố sẽ được biểu diễn bởi các toán tử --->Giải bài toán bằng tìm một dãy các toán tử để đưa trạng thái ban đầu (điểm xuất[r]

CH ƯƠNG 3: KỸ THUẬT TÌM KIẾM:

Lec 3

Giải quyết vấn đề bằng

tìm kiếm: tìm kiếm mù

Nội dung

 Biểu diễn bài to án trong Không Gian Trạng Thái

 Các chiến lược tìm kiếm

– Tìm kiếm mù

– Tìm kiếm kinh nghiệm (heuristic).

 Tìm kiếm trên không gian trạng thái:

– T ìm kiếm theo chiều rộng (breath – first search)

– T ìm ki ếm theo chiều sâu (depth – first search)

– T ìm kiếm sâu bằng cách đào sâu nhiều lần (depth – first

search with iterative deepening)

 Sử dụng không gian trạng thái để biễu diễn suy luận

với phép tính vị từ: Đồ thị Và/Hoặc (And/Or Graph)

Giải quyết v ấn đề bằng tìm kiếm

trạng thái, chúng ta có thể sử dụng lý thuyết đồ thị để phân tích cấu trúc và độ phức tạp của các vấn đề cũng như các thủ tục tìm kiếm.

5 6

Riverbank1

Island1 1 Island 2

2 3 4

7

i1 i2

rb1

b2

b3 b1

b6

b4

Bài toán tìm kiếm

nào đó, trong một tập hợp rộng lớn các đối tượng

vực TTNT :

– Tìm kiếm mù : không có hiểu biết gì về các đối tượng để

hướng dẫn tìm kiếm

– Tìm kiếm kinh nghiệm (heuristic) : dựa vào kinh nghiệm và hiểu biết về vấn đề cần giải quyết để xây dựng hàm đánh giá hướng dẫn sự tìm kiếm.

• Tìm kiếm tối ưu

• Tìm kiếm có đối thủ : tìm kiếm nước đi trong các trò chơi hai người (cờ vua, cờ tướng, )

Không gian trạng thái

 Không gian tìm kiếm : bao gồm tất cả các đối tượng mà ta cần quan tâm tìm

kiếm (có thể là không gian liên tục (không gian các véc tơ thực n chiều) hoạc không gian các đối tượng rời rạc

 Toán tử : mô tả hành động hoặc phép biến đổi để đưa một trạng thái tới trạng

thái khác

Ví dụ : Bài toán tìm đường đi : các con đường nối các thành phố sẽ được biểu diễn bởi các toán tử ->Giải bài toán bằng tìm một dãy các toán tử để đưa

trạng thái ban đầu (điểm xuất phát) về trạng thái kết thúc (điểm đích)

 Biểu diễn một bài toán trong không gian trạng thái, cần xác định các yếu tố :

+ Trạng thái ban đầu

+ Một tập hợp các toán tử

+ Một tập hợp các trạng thái kết thúc (trạng thái đích)

Không gian trạng thái có thể được biểu diễn bởi một đồ thị có hướng: mỗi đỉnh

trong Tic-tac-toe

Đồ thị có hướng không

lặp (directed acyclic

graph - DAG)

Trò đố 8 ô hay 15 ô

Trạng thái ban đầu Trạng thái đích

 Trò đố

15 ô

 Trò đố

8 ô

1 2 3 4

12 13 14 5

11 15 6

10 9 8 7

1 2 3

8 4

7 6 5

11 14 4 7

10 6 5

1 2 13 15

9 12 8 3

2 8

3 5 7

6 2 1

“di chuyển ô trống”

Có khả năng xảy ra vòng lặp không?

Một ví dụ của bài toán TSP

KGTT của bài toán TSP

Mỗi cung được đánh dấu bằng tổng giá của con đường từ nút bắt đầu đến nút hiện tại.