وجتسج طسوت لئاسم لح...3 بلاطم تسهف 1395 یوضر صان دیس-...
TRANSCRIPT
3
www.snrazavi.ir
فهرست مطالب
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
عامل های مبتنی بر جستجو.
جستجومسائل.
جستجوی ناآگاهانهالگوريتم های.جستجوی سطحیجستجوی هزينه يکنواختجستجوی عمقیجستجوی عمقی محدود
جستجوی عميق کننده تکراری
5
www.snrazavi.ir
عامل واکنشی
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
واکنشیعامل.محيطازفعلیدرکاساسبرتنهاعملانتخابباشدداشتهمحيطفعلیحالتازمدلیمی توانددارداهميتبرايشمحيطفعلیحالتتنهانمی گيردنظردرراشدهانتخابعملعواقبعمل-شرطقوانينازمجموعه ایشامل
کند؟عملمنطقیمی تواندواکنشیعامليکآيا.س
[حلقه/ واکنشی بهینه : اجرا]
6
www.snrazavi.ir
موفقیت: عامل واکنشی
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
اگر در خانه مجاور غذا وجود دارد، آنگاه آن را بخور
7
www.snrazavi.ir
شکست: عامل واکنشی
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
اگر در خانه مجاور غذا وجود دارد، آنگاه آن را بخور
8
www.snrazavi.ir
شکست: عامل واکنشی
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
اگر در خانه مجاور غذا وجود دارد، آنگاه آن را بخور
9
www.snrazavi.ir
(برنامه ریزی کننده)عامل هدف گرا
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
هدف گراعامل.هدفدارایدهمانجامراعملايناگرمی شودچه»می پرسد»[شبيه سازی]اعمالفرضیعواقباساسبرگيریتصميمدربارهدانشومحيطفعلیحالتازمدليکدارای:
محيطتغييرچگونگیمحيطبرخوداعمالتاثير
بهينهبرنامه ريزیوکاملبرنامه ريزی.می کندپيداراآنحتماراه حلوجودصورتدر:کاملبرنامه ريزی.
می کندپيداراممکنراه حلبهترينهمواره:بهينهبرنامه ريزی.
10
www.snrazavi.ir
(کنندهبرنامه ریزی )هدف گرا عامل
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
یافتن یک مسیر تا یک غذا، اجرای مسیر، تکرار این مراحل تا خوردن همه غذاها
11
www.snrazavi.ir
(کنندهبرنامه ریزی )هدف گرا عامل
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
خوردن تمام غذاها با حداقل تعداد عملیات ممکن. هدف
12
www.snrazavi.ir
عامل واکنشی یا برنامه ریز: پرسش کالسی
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
ريزیبرنامهياواکنشی:استنوعکدامازشدهارائهعاملکنيدتعيينزيرمواردازهريکدر.س ؟کننده
.iمی کندحرکتغذانزديک ترينسمتبههميشهکهپکمنعامليک..iiيکحرکتشمسيردرکهاينمگرمی کند،حرکتغذانزديک ترينسمتبههميشهکهپکمنعامليک
.باشدداشتهوجودخانهسهازکمترفاصله ایباروح.iiiابانتخرامسيرکوتاه ترينسپسومی گيردنظردررامقصدتامسيرهاتمامکهمسيريابعامليک
.می کند
14
www.snrazavi.ir
مسایل جستجو
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
استزيرمواردشاملجستجومسئله یيک:حالتفضایيک
جانشينتابعيک:عملهرنتيجهوهزينهوحالتهردرانجامقابلعملياتبيانگرعاملاعمالبهپاسخدرمحيطتغييرچگونگیبيانگر
هدفحالتيکوشروعحالتيک
می کندتبديلهدفحالتيکبهراشروعحالتکهعملياتازدنباله ای.راه حل.
N
E
1
1
15
www.snrazavi.ir
(انتزاع)مدل سازی
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
هستندواقعیمسئله یازمدليکتنهاجستجومسايل.مدل سازی.هستندانتزاعیعملياتوحالت ها!
16
www.snrazavi.ir
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
جانشينتابعجاده ها
شروعحالتآراد
هدفآزمايشبخارستدربودن
.يک مسير از آراد به بخارست. راه حل
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
17
www.snrazavi.ir
حالت مسئله
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
است؟اطالعاتیچهشاملمسئلهحالت.س[انتزاع].استجستجوبرایالزمجزيياتشاملتنهامسئلهحالت.ج
مسيريابی:مسئلهمرتبزوج:حالت ها(𝑥,𝑦)عاملمکانبيانگرغربشرق،جنوب،شمال،:عملياتعاملمکانرسانیروزبه:بعدیحالت
آيا:هدفآزمايش𝑥,𝑦 = 𝑥𝐺 ,𝑦𝐺
18
www.snrazavi.ir
حالت مسئله
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
است؟اطالعاتیچهشاملمسئلهحالت.س[انتزاع].استجستجوبرایالزمجزيياتشاملتنهامسئلهحالت.ج
غذاهاتمامخوردن:مسئلهداردوجودغذاخانه هاکدامدرکهاينبيانگربولیماتريسيک+عاملمکان:حالت هاغربشرق،جنوب،شمال،:عملياتبولیماتريسخانه هایازيکیاحتماالًوعاملمکانرسانیروزبه:بعدیحالت
باشدنماندهباقیغذايیهيچ:هدفآزمايش[بابرابربولیماتريسعناصرهمهfalse]
19
www.snrazavi.ir
اندازه فضای حالت
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
شروعحالتازدسترسقابلحالت هایتعداد.حالتفضایاندازه ی.
حالتفضای:120:عاملبرایممکنمکان های
4:عاملبرایممکنجهت های12:ارواحبرایممکنحالت های30:غذاهاتعداد
230 ×122 ×4 ×120
20
www.snrazavi.ir
اندازه فضای حالت
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
شروعحالتازدسترسقابلحالت هایتعداد.حالتفضایاندازه ی.
جستجوفضایاندازه ی:
120:مسيريابیمسئله ی
120×230:غذاهاتمامخوردنمسئله ی
21
www.snrazavi.ir
عبور امن: پرسش کالسی
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
همزمانطوربهارواحداشتننگهترسدروغذاهاتمامخوردن.مسئله.شوند؟ذخيرهحالت هادربايداطالعاتیچه.س
انرژیکپسول هایمکانغذاها،مکان
ارواحازيکهرترسزمانازباقيماندهزمانمدت!
22
www.snrazavi.ir
گراف فضای حالت و درخت جستجو
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
23
www.snrazavi.ir
گراف فضای حالت
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
وجستجمسئله یازرياضیمدليک.حالتفضایگراف
(انتزاعی)محيطحالت های:رئوس
رأسهردرممکنعمليات:يالها
همسايهرئوس:بعدیحالتتابع
رئوسازيکی:شروعحالت
رأسچنديايکازمجموعه ای:هدفآزمون
نداردوجودتکراریرأسحالت،فضایگرافدر.توجه!
24
www.snrazavi.ir
مسیریابی در رومانی: گراف فضای حالت
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
8598
86
142
92
87
118
111
70
75
120
138
146
80
71
75
140
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
25
www.snrazavi.ir
دنیای مکش: حالتگراف فضای
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
R
L
S S
S S
R
L
R
L
R
L
S
SS
S
L
L
LL R
R
R
R
26
www.snrazavi.ir
درخت جستجو
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
جستجودرخت.استمسئلهشروعحالتبابرابرريشه.هستندگرهآنبعدیحالت هایبامتناظرگرهيکفرزندان.می دهندنشانراحالت هاآنبهرسيدنمسيروهستندمسئلهحالت هایشاملگره ها.
استغيرممکندرختتمامیساختنمسائل،اغلبدر!!!
“N”, 1.0 “E”, 1.0
حالت شروع
حالت های ممکن بعدی
27
www.snrazavi.ir
گراف فضای حالت و درخت جستجو
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
شوندرفتهگاشتباهيکديگربانبايدوهستندمتفاوتکامالًساختاردوجستجودرختوحالتفضایگراف.توجه.
28
www.snrazavi.ir
گراف فضای حالت و درخت جستجو : پرسش کالسی
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
بگيريدنظردرراحالت4بامقابلگراف:
S
a b
G G ab
G a Gb
جستجودرختاندازه.س(ازشروعباs)است؟چقدر
S G
b
a
30
www.snrazavi.ir
جستجوی فضای حالت با استفاده از درخت جستجو
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
جستجو.نامزدگرهيکانتخابهدفآزمايش
شدهانتخابگرهگسترش
Arad
Sibiu Timisoara Zerind
Arad Fagaras Oradea Rimnicu Arad Ligoj Arad Oradea
31
www.snrazavi.ir
جستجوی فضای حالت با استفاده از درخت جستجو
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
Arad
Sibiu Timisoara Zerind
Arad Fagaras Oradea Rimnicu Arad Ligoj Arad Oradea
جستجو.نامزدگرهيکانتخابهدفآزمايش
شدهانتخابگرهگسترش
32
www.snrazavi.ir
جستجوی فضای حالت با استفاده از درخت جستجو
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
Arad
Sibiu Timisoara Zerind
Arad Fagaras Oradea Rimnicu Arad Ligoj Arad Oradea
جستجو.نامزدگرهيکانتخابهدفآزمايش
شدهانتخابگرهگسترش
33
www.snrazavi.ir
جستجوی فضای حالت با استفاده از درخت جستجو
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
Arad
Sibiu Timisoara Zerind
Arad Fagaras Oradea Rimnicu Arad Ligoj Arad Oradea
جستجو.نامزدگرهيکانتخابهدفآزمايش
شدهانتخابگرهگسترش
function TREE-SEARCH(𝑝𝑟𝑜𝑏𝑙𝑒𝑚, 𝑠𝑡𝑟𝑎𝑡𝑒𝑔𝑦) returns a solution, or failure
initialize 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
www.snrazavi.ir
الگوریتم عمومی جستجوی درختی
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
function TREE-SEARCH(𝑝𝑟𝑜𝑏𝑙𝑒𝑚, 𝑠𝑡𝑟𝑎𝑡𝑒𝑔𝑦) returns a solution, or failure
initialize 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.دادنگسترشاستراتژیداده یساختمانfringe
گره هادادنگسترش
شود؟دادهگسترشبايددرختگرهکدامبارهر
35
www.snrazavi.ir
الگوریتم عمومی جستجوی درختی
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
مهمايده های.دادنگسترشاستراتژیداده یساختمانfringe
گره هادادنگسترش
شود؟دادهگسترشبايددرختگرهکدامبارهر
function TREE-SEARCH(𝑝𝑟𝑜𝑏𝑙𝑒𝑚) returns a solution, or failure
initialize 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
36
www.snrazavi.ir
استراتژی های جستجو
1395-سید ناصر رضوی -هوش مصنوعی
گره هادادنگسترشترتيب.جستجواستراتژی.
استراتژیيکارزيابی.می کند؟تضمينراراه حليافتنراه حل،وجودصورتدرالگوريتمآيا:بودنکامل
می کند؟پيدارا(بهينهراه حل)راه حلهزينه ترينکمهموارهالگوريتمآيا:بودنبهينه
دارد؟نياززمانميزانچهبهراه حليافتن:زمانیپيچيدگی
؟استنيازحافظهميزانچهبهجستجوانجامبرای:حافظهپيچيدگی
مهمپارامترهای.b:جستجودرختدرگرهيکفرزندانتعدادحداکثر
d:جستجودرختدرهدفگرهعمق ترينکمعمق
m:(جستجودرختارتفاع)حالتفضایدرمسيريکطولحداکثر