8125

Методы неинформированного поиска. Поиск в ширину, в глубину, однородной стоимости, ограниченный по глубине поиск

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Методы не информированного поиска. Поиск в ширину,в глубину, однородной стоимости, ограниченный по глубине поиск. Основная проблема в области поиска - нахождение хорошей стратегии поиска для заданной задачи. Страт...

Русский

2013-02-04

142.53 KB

27 чел.

2

Методы неинформированного поиска. Поиск в ширину, в глубину, однородной стоимости, ограниченный по глубине поиск.

Основная проблема в области поисканахождение хорошей стратегии поиска для заданной задачи.

Стратегии принято оценивать с помощью 4 критериев:

  •  Полнотагарантированное нахождение решения, если оно существует;
  •  Временная сложностьвремя поиска решения конкретной задачи;
  •  Емкостная сложностьзатраты памяти;
  •  Оптимальностьспособность находить наилучшее решение (решение минимальной стоимости).

Стратегии поиска в пространства состояний принято делить на две группы:

  1.  Стратегии неинформированного (слепого) поиска.
  2.  Стратегии информированного поиска (эвристические cтратегии).

Неинформированный поискэто поиск в отсутствии какой-либо информации, позволяющей отдавать предпочтение одним направлениям поиска перед другими.

Информированный поиск имеет место, когда есть некоторая информация, которая может использоваться при выборе того или иного направления поиска.

Стратегии неинформированного поиска

Поиск (сначала) в ширину.

Сначала раскрывается вершинакорень в дереве поиска. Затем все вершинынепосредственные потомки корня и т.д. Вершины глубины d раскрываются раньше, чем вершины глубины (d+1). Пока есть хотя бы одна вершина глубины dнельзя раскрывать вершину на глубине d+1. Поиск в ширину может быть реализован алгоритмом General-Search, в котором функция построения очереди помещает вновь сгенерированные вершины в конец очереди.

function Breadth-First-Search(Problem) returns solution or failure

return General-Search(Problem, En-queue-At-End)

Cтратегия помещает вновь сгенерированные вершины в конец очереди.

Поиск в ширину:

гарантирует нахождение решения, если оно существует;

–первым всегда находит решение минимальной глубины.

Однако решение минимальной глубины не всегда имеет минимальную стоимость.

Недостаток поиска в ширинубольшая сложность.

Пусть пространство поиска, в котором каждое состояние может быть раскрыто в b новых состояний. Тогда корень дерева генерирует b потомков, далее b2, затем b3 и так далее.

Следовательно, если решение лежит на глубине d, для нахождения решения потребуется раскрыть 1 + b + bb + bd вершин.

Порядок сложности поискаO(bd).

Оценим временную и емкостную сложность поиска при коэффициенте ветвления b=10 и глубине равной d. Пусть за одну секунду проверяется 1000 вершин (раскрываются и проверяются на достижение цели).

d

Вершины

Время

Память

0

мс

байт

2

,1 с

кбайт

4

с

Мбайт

6

6

18 м

Мбайт

8

8

ч

Гбайт

10

10

дн

Тбайт

12

12

лет

Тбайт

14

14

лет

Тбайт

Поиск по критерию стоимости.

Поиск в ширину всегда находит целевое состояние минимальной глубины в дереве поиска, однако ему не всегда соответствует решение минимальной стоимости.

Поиск по критерию стоимостимодифицированная стратегия поиска в ширину, при которой всегда раскрывается вершина с минимальной стоимостью пути. Пусть 

g(n) –функция стоимости пути в  вершину n.

Поиск в ширину является частным случаем поиска по критерию стоимости, когда стоимость равна глубине.

g(n) = depth(n).

Пример: Рассмотрим пути поиска в графе рис. 4.1.

Рис. 4.1.

Найти путь минимальной стоимости из S в G.

S

C

B

A

g(n)=5

g(n)=1

3


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

75244. Славянская группа языков 19.51 KB
  Северно (велико) русское – «окающее» и южно (велико) русское– «акающее»; русский литературный язык сложился на почве переходных говоров Москвы и ее окрестностей, куда с юга и юго-востока тульские
75245. Теория речевых актов 21.71 KB
  Теория речевых актов. Речевой акт это целенаправленное речевое действие совершаемое с правилами и принципами речевого поведения в конкретном обществе. акт всегда соотнесен с говорящим. Последовательность речевых актов дискурс.
75247. Уровни языка 21.95 KB
  Каждый уровень это некая абстракция схема модели которую создают в целях изучения. Каждый язык состоит из нескольких основных уровней: Уровень дифференциальных элементов Фонологический уровень Морфологический уровень Лексический семантический уровень Синтаксический уровень Каждый уровень состоит из набора элементов этого уровня. Уровень диф. элементов самый низший уровень состоит из самых простых элементов сугубо абстрактные части звука.
75251. Противообледенительные устройства летательных аппаратов 5.98 MB
  Нагревательные элементы приемников полного и статического давления воздуха РИО3 СО4А и ДУА питаются постоянным током напряжением 27 В а лопасти винтов и их обтекатели – переменным током напряжением 115 В 400 Гц. Расход воздуха отбираемого от двигателей: для ПОС крыла и хвостового оперения. Температура воздуха отбираемого от двигателя для нужд ПОС. Давление воздуха отбираемого от двигателя для нужд ПОС до 7кгс см2; 4.
75252. Противопожарное оборудование летательных аппаратов 1.42 MB
  Основной формой проведения практических занятий считать осмотр самолетов и вертолетов их вспомогательных агрегатов той или иной системы на стендах. Противопожарное оборудование самолета состоит из стационарной противопожарной системы и ручных переносных огнетушителей. Стационарная противопожарная система состоит из противопожарной системы самолета и противопожарной системы двигателей. Обе системы имеют общую электросистему и щиток пожаротушения.