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

57505. Інформаційна система. Апаратна складова 85 KB
  Зображення на екрані монітора утворюється з окремих елементів зображення пікселів англ. picture element елемент зображення які інколи називаютьточками зображення. Вони забезпечують високу яскравість і контрастність зображення.
57506. Перші весняні квіти. Урок розвитку зв’язного мовлення 67 KB
  Вчити учнів описувати весняні квіти послідовно формувати думки та поєднувати їх у мовленні. Чайковський Вальс квітів€ відео Весняні квіти†Спів соловейка†мультимедійна установка. Квіти Отже сьогодні ми навчимося описувати перші весняні квіти.
57507. Групи слів за значенням: синоніми, антоніми, омоніми, конспект уроку 43 KB
  Мета: поглибити знання про групи слів за значеннямформувати вміння визначати в реченнях і текстах синонімиантоніми й омоніми доречно вживати їх у мовленніутворювати синонімічні ряди добирати антонімічні пари...
57508. Дворцовые перевороты 62.5 KB
  Указ Петра I о престолонаследии. Задание учащимся: рассмотреть таблицу Дворцовые перевороты и ответить на вопрос: Что общего между правителями в эту эпоху Варианты ответов учащихся: Правителями были дальние и близкие родственники Петра I.
57509. Групи слів за значенням (синоніми, антоніми, омоніми, пароніми) 35.5 KB
  Скласти речення до кожної групи слів. Синоніми допомагають точніше висловлювати думку уникнути повторення однакових або співзвучних слів. З одним із слів скласти речення.
57510. Іменники-синоніми. Іменники-антоніми. Багатозначні слова 35 KB
  Мета: удосконалювати вміння вживати в мовленні іменники-синоніми антоніми як засіб увиразнення мовивміти застосовувати в мовленні багатозначні словарозвивати і збагачувати мовлення дітей виховувати інтерес до рідної мови.
57511. Омоніми 91 KB
  Мета: дати учням поняття про омоніми, формувати вміння визначати омоніми в реченнях, пояснювати їхнє лексичне значення, доречно вживати їх у мовленні; удосконалювати орфографічні та пунктуаційні навички.
57513. Слово. Значення слова 230.5 KB
  Мета: закріплювати знання про пряме і переносне значення слів багатозначність слова синоніми і антоніми удосконалювати навички користування фразеологізмами; збагачувати словниковий запас розвивати творче мислення та мовлення учнів...