Элементы теории поиска

Задачи интеллектуального характера, в том числе задачи принятия решений, могут рассматриваться как поисково-переборные задачи. Основанием к этому служат 2 факта:

1. неточный, неопределенный характер обрабатываемых данных.

2. алгоритм решения может не существовать или же его реализация невозможна на некоторых заданных ресурсах. В этом случае говорят, что задача будет иметь недетерминированное решение. Общим подходом для решения таких задач является организация процедуры поиска. Процесс решения будет описываться в виде некоторого графа. Состояние графа определяют обрабатываемые данные. Дуги в графе между вершинами описывают применяемые правила.

Поисковая процедура генерирует варианты решений, и шаг за шагом постепенно их модифицирует. Отличие поиска от вычислений можно определить так: при вычислении на каждом шаге вид и количество срабатываемых правил известны и определены заранее. При поиске вид и количество применяемых правил заранее неизвестны. Вследствие этого в условие применимости правила должно быть заложено само правило. При этом желательно иметь унифицированное условие применимости правила, а еще лучше единственное условие.

Задача поиска формально определяется следующим образом:

{S, F, P, Q},

где S – начальное состояние,

F – конечное состояние (финишное)

P – множество правил, носящих недетерминированный смысл исполнений.

Q – множество ограничений.

А 1
D 4
B 2
C 3
E 5
F 6
G 7
H 8
I 9
K
L
M
N
P
O
 
 
 
 

Рис. 33.

Характеристики графа состояний, формируемых при поиске

1. глубина поиска

а) кратчайший путь в графе

б) наидлиннейший путь в графе

2. ширина поиска

а) максимальный коэффициент ветвления

б) средний коэффициент ветвления по графу

3. общее количество состояний в графе

4. коэффициент сужения

При организации поиска может возникать неоднозначность выбора пути для некоторого общего решения.

Например, для вершины L существуют пути:

A → B → E → L

A → D → L

С точки зрения конечного результата ценность представляет только один путь, желательно кратчайший. Все остальные пути, ведущие в общую вершину, следует признать неэффективными или холостыми, поэтому аналитическая оценка коэффициента сужения является достаточно мощным средством ускорения поиска.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: