Vyhľadávacie algoritmy sú jednou z najdôležitejších oblastí umelej inteligencie. Táto téma vysvetlí všetko o vyhľadávacích algoritmoch v AI.

Prostriedky na riešenie problémov:

V umelej inteligencii sú techniky vyhľadávania univerzálnymi metódami riešenia problémov. Racionálni agenti alebo Prostriedky na riešenie problémov v AI väčšinou používali tieto vyhľadávacie stratégie alebo algoritmy na vyriešenie konkrétneho problému a poskytnutie najlepšieho výsledku. Prostriedky na riešenie problémov sú agentmi založenými na cieli a používajú atómovú reprezentáciu. V tejto téme sa naučíme rôzne vyhľadávacie algoritmy na riešenie problémov.

Terminológie vyhľadávacích algoritmov:

Vyhľadávanie:Vyhľadávanie je postup krok za krokom na vyriešenie problému vyhľadávania v danom vyhľadávacom priestore. Problém s vyhľadávaním môže mať tri hlavné faktory:
Vyhľadávací priestor:Vyhľadávací priestor predstavuje množinu možných riešení, ktoré systém môže mať.Počiatočný stav:Je to stav, v ktorom agent začína hľadanie .Cieľový test:Je to funkcia, ktorá sleduje aktuálny stav a vracia, či je cieľový stav dosiahnutý alebo nie.
Vyhľadávací strom:Stromová reprezentácia problému vyhľadávania sa nazýva strom vyhľadávania. Koreňom vyhľadávacieho stromu je koreňový uzol, ktorý zodpovedá počiatočnému stavu.Akcie:Poskytuje agentovi popis všetkých dostupných akcií.Model prechodu:Popis toho, čo každá akcia robí, môže byť reprezentovaný ako prechodový model.Cena cesty:Je to funkcia, ktorá každej ceste priraďuje číselnú cenu.Riešenie:Je to akčná sekvencia, ktorá vedie od počiatočného uzla k cieľovému uzlu.Optimálne riešenie:Ak má riešenie najnižšie náklady spomedzi všetkých riešení.

Vlastnosti vyhľadávacích algoritmov:

Nasledujú štyri základné vlastnosti vyhľadávacích algoritmov na porovnanie účinnosti týchto algoritmov:

Úplnosť: Algoritmus vyhľadávania sa považuje za úplný, ak zaručuje, že vráti riešenie, ak pre ľubovoľný náhodný vstup existuje aspoň nejaké riešenie.

objekt v programovaní Java

Optimalita: Ak je riešenie nájdené pre algoritmus zaručené ako najlepšie riešenie (najnižšie náklady na cestu) spomedzi všetkých ostatných riešení, potom sa takéto riešenie považuje za optimálne riešenie.

q4 mesiace

Časová zložitosť: Časová zložitosť je miera času, za ktorý algoritmus dokončí svoju úlohu.

Priestorová zložitosť: Je to maximálny úložný priestor potrebný v ktoromkoľvek bode počas vyhľadávania, vzhľadom na zložitosť problému.

Typy vyhľadávacích algoritmov

Na základe problémov s vyhľadávaním môžeme klasifikovať vyhľadávacie algoritmy na algoritmy neinformovaného (Slepé vyhľadávanie) a informovaného vyhľadávania (Heuristické vyhľadávanie).

Neinformované/slepé vyhľadávanie:

Neinformované vyhľadávanie neobsahuje žiadne doménové znalosti, ako je blízkosť, umiestnenie cieľa. Funguje spôsobom hrubej sily, pretože obsahuje iba informácie o tom, ako prechádzať stromom a ako identifikovať uzly listov a cieľov. Neinformované vyhľadávanie používa spôsob, pri ktorom sa vyhľadávací strom vyhľadáva bez akýchkoľvek informácií o vyhľadávacom priestore, ako sú operátory počiatočného stavu a test na cieľ, preto sa nazýva aj slepé vyhľadávanie. Skúma každý uzol stromu, kým nedosiahne cieľový uzol.

Dá sa rozdeliť do piatich hlavných typov:

• Hľadanie do šírky
• Jednotné vyhľadávanie nákladov
• Hĺbkové vyhľadávanie
• Iteratívne prehlbovanie hĺbkové-prvé vyhľadávanie
• Obojsmerné vyhľadávanie

Informované vyhľadávanie

Informované vyhľadávacie algoritmy využívajú znalosti domény. Pri informovanom vyhľadávaní sú k dispozícii informácie o problémoch, ktoré môžu usmerňovať vyhľadávanie. Informované stratégie vyhľadávania dokážu nájsť riešenie efektívnejšie ako neinformovaná stratégia vyhľadávania. Informované vyhľadávanie sa tiež nazýva heuristické vyhľadávanie.

Heuristika je spôsob, ktorý nemusí vždy zaručiť najlepšie riešenia, ale zaručiť nájdenie dobrého riešenia v primeranom čase.

previesť celé číslo na reťazec java

Informované vyhľadávanie môže vyriešiť veľmi zložitý problém, ktorý by sa nedal vyriešiť iným spôsobom.

Príkladom informovaných vyhľadávacích algoritmov je problém obchodného cestujúceho.

1. Greedy Search
2. A* Hľadať