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

57643. Health and Healthy Living 60 KB
  It’s great when we are well. But sometimes we have problems with our health. What do we feel? Call some symptoms: a headache, a backache, a toothache, a stomach ache, a burn, a bee sting, a cough, a running nose...
57644. Мистецтво робити покупки 35 KB
  Опрацювати лексику – назви магазинів та товарів, які там продаються; вчити переглядовому читанню тексту; вчити складати діалоги; повторити вживання структур у пасивному стані.
57645. Mass Media 79 KB
  Teacher’s objectives: to perfect students’ cognitive and creative skills; to define the problematic areas in students’ speaking, reading, listening of the giving topics; to develop students’ speaking and listening comprehension skills...
57646. Роль грошей у житті людства 44.5 KB
  Good morning my students and our guests! Sit down,please. It’s so nice to see you. How are you? Thank you. I’m fine too. So prepare everything required for the lesson. Make yourself comfortable and be attentive.
57647. Nature. The Londoners 47 KB
  Objectives: Structures: Preposition of time: in, on, at. Talking about the seasons and the weather. Vocabulary: Seasons: autumn, spring, summer, winter. Months of the year (revision). Weather: cloudy, cold, hot, rainy, snowy, stormy, sunny, windy.
57648. Nature is in danger 110.5 KB
  Objectives: to acquaint students with the problems of nature protection to teach students to express the opinion to practise student’s speaking stills to develop creative thinking to develop positive attitude towards the world around us...
57649. Nature. Weather 55 KB
  Objectives: by the end of the lesson pupils will be able to use the words from the topic “Weather”; to complete the dialogues; to compare the weather in different parts of the world; to answer the questions about the weather...
57650. The Nobel Prizes 263 KB
  Objectives: - to teach pupils to work in groups; to teach pupils to gather additional information on the topic; to practice speaking; to develop pupils language skills...
57651. Occupation, Profession, Trade 31 KB
  Objectives: to practice the new vocabulary for talking about professions and trades to develop communicative skills to involve students into reading, writing, communicative activities...