Download
1 / 20
290 likes | 688 Views
هوش مصنوعی. مثال هایی از فصل اول تا چهارم. اسماعیل نورانی. www.nurani.ir info@nurani.ir. مثال هایی که در این فصل خواهیم خواند. عامل های هوشمند حالت شروع، هدف، عملیات ممکن،تابع هزینه یافتن راه حل جستجوی A* کشیش و آدمخوار مساله روش اول سطح و A* و IDA* روش A *.
E N D
هوش مصنوعی مثال هایی از فصل اول تا چهارم اسماعیل نورانی www.nurani.ir info@nurani.ir
مثال هایی که در این فصل خواهیم خواند • عامل های هوشمند • حالت شروع، هدف، عملیات ممکن،تابع هزینه • یافتن راه حل • جستجوی A* • کشیش و آدمخوار • مساله روش اول سطح و A* و IDA* • روش A* هوش مصنوعی ـ مروری بر فصل های یک تا چهار ـ مثال 02/20 www.nurani.ir info@nurani.ir
عامل های هوشمند هوش مصنوعی ـ مروری بر فصل های یک تا چهار ـ مثال 03/20 www.nurani.ir info@nurani.ir
حالت شروع، هدف، عملیات ممکن،تابع هزینه • با توجه به موقعیت اولیه ایی که به شما داده شده است ، هدف، عملیات ممکن و تابع هزینه را بدست آوردید. • الف ) اگر شما یک نقشه ی داشته باشید که از چهار رنگ تشکیل شده باشد. درحالی که هر دو منطقه ی همجاور یک رنگ نباشد. • موقعیت اولیه : هیچ منطقه ی مجاور هم رنگ نیستند. • هدف : همه باید رنگ شده باشد و هیچ منطقه ی یکسانی رنگ شبیه به هم ندارد. • عملیات ممکن : واگذاری هر رنگ به یک منطقه. • هزینه : رنگ کردن هر منطقه ، هزینه ای دارد. هوش مصنوعی ـ مروری بر فصل های یک تا چهار ـ مثال 04/20 www.nurani.ir info@nurani.ir
حالت شروع، هدف، عملیات ممکن،تابع هزینه ب) اگر یک میمون با قدی در حدود سه فوت در یک اتاقی که تعدادی موز از سقفی با ارتفاع هشت فوت آویزان باشد ، داشته باشیم. و در داخل آن اتاق دو جعبه ی قابل حمل با ارتفاعی در حدود سه فوت وجود داشته باشد. موقعیت اولیه : همان موقعیت هایی که در متن آمده است. هدف : میمون به موز برسد. عملیات ممکن : جابجا کردن صندوق ها، بالا رفتن از جعبه ها ، پریدن از نقطه ای به نقطه ی دیگر ، گرفتن موز ها. هزینه : هر بار عملیاتی که صورت می گیرد. هوش مصنوعی ـ مروری بر فصل های یک تا چهار ـ مثال 05/20 www.nurani.ir info@nurani.ir
حالت شروع، هدف، عملیات ممکن،تابع هزینه ج) اگر شما سه مخزن با حجم های 12 گالنی ، 8 گالنی و 3 گالنی داشته باشید و مقداری آب داشته باشید و فقط این اجازه را داشته باشید که آب را از مخزنی به مخزن دیگر انتقال دهید و یا آب را به زمین بریزید. شما موقعیت اولیه : سه مخزن خالی هدف : عملیات ممکن : پر نمودن هر سه مخزن، خالی نمودن هر سه مخزن ، انتقال محتویات یک مخزن به مخزنی دیگر. هزینه : هر بار عملیاتی که صورت می گیرد. هوش مصنوعی ـ مروری بر فصل های یک تا چهار ـ مثال 06/20 www.nurani.ir info@nurani.ir
حالت شروع، هدف، عملیات ممکن،تابع هزینه د) اگر دو مخزن 3 و 4 لیتری که خالی هستند را داشته باشیم ، چگونه می توان مقدار 2 لیتر مخزن 4لیتری را پر نماییم. موقعیت اولیه : دو مخزن خالی هستند. هدف : پر نمودن دو لیتر مایع در مخزن چهار لیتری. عملیات ممکن : پر نمودن هر دو مخزن، خالی نمودن هردومخزن ، انتقال محتویات یک مخزن به مخزنی دیگر. هزینه : هر بار عملیاتی که صورت می گیرد. هوش مصنوعی ـ مروری بر فصل های یک تا چهار ـ مثال 07/20 www.nurani.ir info@nurani.ir
یافتن راه حل د) اگر دو مخزن 3 و 4 لیتری که خالی هستند را داشته باشیم ، چگونه می توان مقدار 2 لیتر مخزن 4لیتری را پر نماییم. گام 1 ) مخزن 3 لیتری را پر می کنیم. گام 2) محتویات مخزن 3 لیتری را به مخزن 4 لیتری انتقال می دهیم. گام 3 ) مجدد مخزن 3 لیتری را پر می نماییم. گام4 ) تا آنجایی که مایعی از مخزن 3 لیتری بر زمین نریزد ، مایع داخل آن را به مخزن 4 لیتری انتقال می دهیم. گام 5 ) تمام محتویات مخزن 4 لیتری را بیرون می ریزیم. گام 6 ) محتویات مخزن 3 لیتری به مخزن 4 لیتری انتقال می دهیم. هوش مصنوعی ـ مروری بر فصل های یک تا چهار ـ مثال 08/20 www.nurani.ir info@nurani.ir
یافتن راه حل هوش مصنوعی ـ مروری بر فصل های یک تا چهار ـ مثال 09/20 www.nurani.ir info@nurani.ir
جستجوی A* اگر f(n) = g(n) + h(n) داشته باشیم ، بهترین روش جستجو ، A* می باشد . که g(n) هزینه ای برای رسیدن به گره n و h(n) یه روشی از گره n به سمت مقصد. حال اگر گراف درختی داشته باشیم، توابع g(n) , f(n) و مقاصد ممکن را از طریق روش A* بیابید. الف ) Breadth-first Search یک A* می باشد با h(n)=0 , f(n) = depth(n) روش BFS ب ) Depth-first Search یک A* می باشد باh(n)=0 , f(n) = -depth(n) روش جستجوی عمقی ج ) Uniform-first Search یک A* می باشد با h(n) , f(n) = g(n) روش عمیق کننده تکراری هوش مصنوعی ـ مروری بر فصل های یک تا چهار ـ مثال 10/20 www.nurani.ir info@nurani.ir
فرض کنید در فضای حالتی قرار گرفته اید که در آن عدد شروع یک می باشد و تابعی که ما به حالت بعدی می رساند به ازای هر حالت ، دو حالت جدید ایجاد می کند. الف ) بخشی از فضای حالت را برای موقعیت اول تا پانزدهم را طراحی کنید. ب ) فرض کنید ، حالت پایانی 11 باشد. گره های ملاقات شده برای یافتن هدف در روشهای BFS و عمقی محدود با محدودیت 3 و عمیق کننده ی تکراری را بنویسید. ج ) آیا روش جستجوی دو طرفه برای حل این مسئله مناسب است؟ اگر جواب بله می باشد ، چگونگی کار را توضیح دهید. د) فاکتور انشعاب در جهت چه عددی خواهد بود؟ هـ ) آیا جواب قسمت ج ، فرمول بندی از راه حل را ارائه می دهد که از طریق آن بتوان از حالت یک به حالت هدف رسید. بدون تقریبا هیچ جستجویی. هوش مصنوعی ـ مروری بر فصل های یک تا چهار ـ مثال 11/20 www.nurani.ir info@nurani.ir
الف ) بخشی از فضای حالت را برای موقعیت اول تا پانزدهم را طراحی کنید. هوش مصنوعی ـ مروری بر فصل های یک تا چهار ـ مثال 12/20 www.nurani.ir info@nurani.ir
ب ) فرض کنید ، حالت پایانی 11 باشد. گره های ملاقات شده برای یافتن هدف در روشهای BFS و عمقی محدود با محدودیت 3 و عمیق کننده ی تکراری را بنویسید. ج ) آیا روش جستجوی دو طرفه برای حل این مسئله مناسب است؟ اگر جواب بله می باشد ، چگونگی کار را توضیح دهید. جستجوی دو طرفه خیلی مفید است زیرا پی آمد آن از n در واقع جهت معکوسی از می باشد د) فاکتور انشعاب در جهت چه عددی خواهد بود؟ به سمت جلو 2 و معکوس 1 می باشد. هـ ) آیا جواب قسمت ج ، فرمول بندی از راه حل را ارائه می دهد که از طریق آن بتوان از حالت یک به حالت هدف رسید. بدون تقریبا هیچ جستجویی؟ بله ، از هدف شروع کنید به جستجو هوش مصنوعی ـ مروری بر فصل های یک تا چهار ـ مثال 13/20 www.nurani.ir info@nurani.ir
کشیش و آدمخوار سه کشیش و سه آدمخوار در یک طرف رودخانه قرار دارند و هم چنین قایقی که قادر است یک یا دو نفر را حمل کند. راهی را بیابید که هر نفر به سمت دیگر رودخانه برود ، بدون آنکه تعداد کشیش ها در یک طرف کمتر از آدمخوارها باشد. حالات : یک دنباله ای مرتب شده از عدد است که تعداد کشیش ها،تعداد آدمخوارها و محل قایق در ساحل از رودخانه که از آنجا مسئله شروع شده را نمایش می دهد. عملگر : از هر حالت ، عملگرهای ممکن یک کشیش و یک آدمخوار ، دو کشیش و دو آدمخوار یا یکی از هر کدام را در قایق قرار می دهند. آزمون : رسیدن به حالت (0,0,0) هزینه ی سفر : تعداد دفعات عبور از رودخانه (3,3,1) (2,2,0) (3,2,1) (3,0,0) (3,1,1) (1,1,0) (2,2,1) (0,2,0) (0,3,1) (0,1,0) (0,2,1) (0,0,0) هوش مصنوعی ـ مروری بر فصل های یک تا چهار ـ مثال 14/20 www.nurani.ir info@nurani.ir
مساله اول سطح و A* و IDA* درخت زیر را به روش های اول سطح و A* و IDA* حل نمایید. هوش مصنوعی ـ مروری بر فصل های یک تا چهار ـ مثال 15/20 www.nurani.ir info@nurani.ir
مساله اول سطح و A* و IDA* درخت زیر را به روش اول سطح حل نمایید. هوش مصنوعی ـ مروری بر فصل های یک تا چهار ـ مثال 16/20 www.nurani.ir info@nurani.ir
مساله اول سطح و A* و IDA* درخت زیر را به روش A* حل نمایید. هوش مصنوعی ـ مروری بر فصل های یک تا چهار ـ مثال 17/20 www.nurani.ir info@nurani.ir
مساله اول سطح و A* و IDA* درخت زیر را به روش IDA* حل نمایید. هوش مصنوعی ـ مروری بر فصل های یک تا چهار ـ مثال 18/20 www.nurani.ir info@nurani.ir
روش A* فرض کنید که یک محیط پرپیچ و خم 55 شبیه شکل داریم. و می خواهیم از (1,1) به (5,5) برسیم. در طی مسیر در داخل گودال ها نباید بیفتیم ، به دیواره ها برخورد نداشته باشیم. هوش مصنوعی ـ مروری بر فصل های یک تا چهار ـ مثال 19/20 www.nurani.ir info@nurani.ir
روش A* هوش مصنوعی ـ مروری بر فصل های یک تا چهار ـ مثال 20/20 www.nurani.ir info@nurani.ir
