Thuyết trình Tìm hiểu và ứng dụng giải thuật Heuristic trong một số bài toán

Người đưa thư phải đi qua tất cả các điểm cần phát thư rồi trở về vị trí ban đầu với đường đi ngắn nhất.. Bài toán có thể phát biểu lại tìm đường đi ngắn nhất qua tất cả các đỉnh của đồ

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC

“Tìm hiểu và ứng dụng giải thuật Heuristic trong một số bài toán”

HV : Bùi Duy Linh

Lớp : CHK7

Thuật ngữ Heuristic xuất phát từ tiếng Hy Lạp là ″heuriskein″ có nghĩa là ″tìm kiếm″ hoặc ″phát minh″ Chắc chắn chúng ta vẫn còn nhớ câu chuyện về nhà bác học Archimedes Khi phát hiện ra định luật về trọng lượng riêng, ông đã trần truồng chạy

ra đường và kêu lớn ″tôi tìm ra rồi″ Thực

ra, lúc đó ông đã kêu lên ″heureka″, về sau này người ta đổi từ này thành ″eureka″ .

I Giới thiệu về thuật toán Heuristic

II.Ứng dụng Heuristic trong một số bài toán

1 Bài toán người đưa thư

1 Giới thiệu :

Bài toán: Để tiết kiệm thời gian đi đưa thư trong một địa phương Người đưa thư phải đi qua tất cả các điểm cần phát thư rồi trở về vị trí ban đầu với

đường đi ngắn nhất Bài toán có thể phát biểu lại

tìm đường đi ngắn nhất qua tất cả các đỉnh của đồ thị rồi trở về đỉnh ban đầu

Cài đặt chương trình

Nhận xét về giải thuật

Ưu điểm: Thuật giải Heuristic cho bài toán người

so với thuật toán tối ưu ( có độ phức tạp O( n!) )

- Nhược điểm: thuật giải có những hạn chế, chưa cho ra lời giải chính xác

Kết Luận

-> Kết luận: Thuật giải Heuristic cho bài toán người

đưa thư tuy chưa đưa ra được lời giải chính xác cho bài toán, nhưng nó cho ra một lời giải có thể chấp nhận được với độ phức tạp thấp hơn nhiều so với thuật toán tối ưu

2 Bài toán tô màu đồ thị

Giả sử G = là một đồ thị không định hướng Yêu cầu tô màu cho tất cả các đỉnh của G sao cho hai đỉnh được nối bằng một cung thì phải có hai màu khác nhau

Cài đặt thuật toán

Có thể thấy rằng bài toán tô màu này sao cho số màu được dùng là ít nhất là một bài toán NP-đầy đủ

Lúc này, ta tìm một lời giải tốt có thể chấp nhận

được theo một thuật toán heuristic như sau:

Ban đầu chọn một màu và một đỉnh xuất phát Ta tô màu đỉnh này và tất cả các đỉnh khác có thể tô

được mà vẫn thoả mãn điều kiện của bài toán

Chúng ta chọn màu mới và một đỉnh xuất phát mới (chưa được tô), ta tô đỉnh này và tất cả các đỉnh

khác (còn chưa được tô) có thể tô được bằng màu thứ hai, và cứ như vậy…cho đến khi tô hết các đỉnh

Cài đặt thuật toán

trong dòng đầu tiên mô tả trạng thái đích

OUTPUT.TXT chứa một số L là số lượng phép biến đổi của dãy các phép biến đổi tìm được Trong L dòng tiếp theo phải ghi dãy tên các phép biến đổi

cơ bản theo trình tự thực hiện, mỗi tên ghi ở vị trí đầu tiên của mỗi dòng

Kết luận

Thuật toán Heuristic tuy có nhiều điểm mạnh nổi

bật, nhưng trong một vài lĩnh vực nghiên cứu nào

đó thì các phương pháp Heuristic còn bộc lộ

những điểm yếu nhất định, vì vậy chúng ta phải tìm hiểu kỹ thuật toán để có thể áp dụng vào

từng trường hợp cụ thể nhằm thu được kết quả tốt nhất