Tìm kiếm ppsx

1 Tìm kiếm Ref: http://www.cs.cmu.edu/~awm/tutorials Tô Hoài Việt Khoa Công nghệ Thông tin Đại học Khoa học Tự nhiên TPHCM thviet@fit.hcmuns.edu.vn 2 Tổng quát • Bài toán tìm kiếm • Tìm kiếm Theo chiều Rộng • Tính tối ưu, Tính đầy đủ, Độ phức tạp thời gian và không gian • Cây Tìm kiếm • Tìm kiếm Theo chiều Sâu 3 Một bài toán Tìm kiếm Làm sao để đi từ S đến G? Và số biến đổi có thể ít nhất là gì? START GOAL d b p q c e h a f r 4 Hình thức hoá một bài toán tìm kiếm Một bài toán tìm kiếm có năm thành phần: Q , S , G , succs , cost • Q là một tập hữu hạn các trạng thái. • S ⊆ Q một tập khác rỗng các trạng thái ban đầu. • G ⊆ Q một tập khác rỗng các trạng thái đích. • succs : Q  P(Q) là một hàm nhận một trạng thái làm đầu vào và trả về kết quả là một tập trạng thái. succs(s) nghĩa là “tập các trạng thái có thể đến từ s trong một bước”. • cost : Q , Q  Số Dương là một hàm nhận hai trạng thái, s và s’, làm đầu vào. Nó trả về chi phí một bước của việc di chuyển từ s đến s’. Hàm chi phí chỉ được định nghĩa khi s’ là trạng thái con của s. 5 Bài toán Tìm kiếm Q = {START, a , b , c , d , e , f , h , p , q , r , GOAL} S = { START } G = { GOAL } succs(b) = { a } succs(e) = { h , r } succs(a) = NULL … etc. cost(s,s’) = 1 cho tất cả các biến đổi START GOAL d b p q c e h a f r 6 Bài toán Tìm kiếm Q = {START, a , b , c , d , e , f , h , p , q , r , GOAL} S = { START } G = { GOAL } succs(b) = { a } succs(e) = { h , r } succs(a) = NULL … etc. cost(s,s’) = 1 cho tất cả các biến đổi START GOAL d b p q c e h a f r 7 Các Bài toán Tìm kiếm 8 Các Bài toán Tìm kiếm Lập lịch 8-Hậu Gì nữa? Giải toán 9 Tìm kiếm Theo Chiều Rộng Gán nhãn tất cả trạng thái có thể đi đến được từ S trong 1 bước nhưng không thể đi đến được trong ít hơn 1 bước. Sau đó gán nhãn tất cả trạng thái có thể đi đến được từ S trong 2 bước nhưng không thể đi đến được trong ít hơn 2 bước. Sau đó gán nhãn tất cả trạng thái có thể đi đến được từ S trong 3 bước nhưng không thể đi đến được trong ít hơn 3 bước. V.v… đến khi trạng thái Goal được đi đến. START GOAL d b p q c e h a f r 10 START GOAL d b p q c e h a f r Tìm kiếm Theo Chiều Rộng 0 bước từ start [...].. .Tìm ki m Theo Chi u R ng 1 bư c t start GOAL a c b 0 bư c t start e d f START h p q r 11 Tìm ki m Theo Chi u R ng 1 bư c t start GOAL a c b 0 bư c t start e d f START h p q r 2 bư c t start 12 Tìm ki m Theo Chi u R ng 1 bư c t start GOAL a c b 0 bư c t start e d f START h p q 3 bư c t start r 2 bư c t start 13 4 bư c t start Tìm ki m Theo Chi u R ng 1 bư c t start... • Lùi so v i ti n Cái nào t t hơn? 27 Chi phí chuy n đ i GOAL a 2 2 c b 1 e 2 9 1 START h 4 1 p 5 8 d 3 5 15 q 4 f 9 5 3 r Lưu ý r ng BFS tìm đư ng đi ng n nh t theo s bi n đ i Nó không tìm th y đư ng đi có chi phí ít nh t Bây gi chúng ta xem xét m t thu t toán tìm đư ng đi chi phí th p nh t Trong vòng l p th k, v i b t kỳ tr ng thái S nào, đ t g(s) là chi phí đư ng đi có chi phí nh nh t đ n S trong... đã tìm đư c đích: “Tôi đã đ n đích Tôi th y mình đã f trư c đó Và tôi đã r trư c khi t i f Và… … do đó con đư ng l i gi i là S e r f G” 15 4 bư c t start Con tr quay lui 1 bư c t start GOAL a c b 0 bư c t start e d f START h p q 3 bư c t start r 2 bư c t start 16 4 bư c t start Con tr quay lui 1 bư c t start GOAL a c b 0 bư c t start e d f START h p q 3 bư c t start r 2 bư c t start 17 B t đ u Tìm. .. q r 19 BFS GOAL a c b e d f START V0 h p q r V1 20 BFS GOAL a c b e d f START V0 h p V1 r q V2 21 BFS GOAL a c b e d f START V0 V3 h p V1 r q V2 22 BFS V4 GOAL a c b e d f START V0 V3 h p V1 r q V2 23 Tìm ki m Theo Chi u R ng V0 := S (t p các tr ng thái ban đ u) previous(START) := NIL k := 0 while (không có tr ng thái đích trong Vk và Vk khác r ng) do Vk+1 := t p r ng V i m i tr ng thái s trong Vk V... := k+1 N u GOAL chưa gán nhãn, thoát FAILURE Ngl i xây d ng l i gi i theo: Đ t Sk là tr ng thái th k trên đư ng đi ng n nh t Đ nh nghĩa Sk = GOAL, và v i m i i . Cây Tìm kiếm • Tìm kiếm Theo chiều Sâu 3 Một bài toán Tìm kiếm Làm sao để đi từ S đến G? Và số biến đổi có thể ít nhất là gì? START GOAL d b p q c e h a f r 4 Hình thức hoá một bài toán tìm kiếm Một. 1 Tìm kiếm Ref: http://www.cs.cmu.edu/~awm/tutorials Tô Hoài Việt Khoa Công nghệ Thông tin Đại học Khoa học Tự nhiên TPHCM thviet@fit.hcmuns.edu.vn 2 Tổng quát • Bài toán tìm kiếm • Tìm kiếm. các biến đổi START GOAL d b p q c e h a f r 7 Các Bài toán Tìm kiếm 8 Các Bài toán Tìm kiếm Lập lịch 8-Hậu Gì nữa? Giải toán 9 Tìm kiếm Theo Chiều Rộng Gán nhãn tất cả trạng thái có thể đi đến