31
3.2.3. Giải thuật D*
Stentz (1994) đã giới thiệu một thuật toán tìm kiếm trên đồ thị nổi tiếng có khả năng nhanh chóng lập lại kế hoạch khi môi trường thay đổi. Nó được biết đến là phiên bản động của thuật toán A* bỏ đi hàm phỏng đoán.
Với mọi nút đã được duyệt n, thuật toán D* tính chi phí 𝑔 𝑛 của đường đi tối ưu từ n đến điểm đích G và giá trị của hàm khóa k(n) cho quá trình lên kế hoạch, hàm này lưu thông tin giá trị g(n) cũ trước khi thay đổi trọng số trong đồ thị
𝐺 𝑁, 𝐸, 𝑊 . Thuật toán lưu lại con trỏ quay lại của mọi nút được duyệt n, trỏ đến nút cha trong đường đi có chi phí tối ưu. Một con trỏ ngược được ghi lại bởi hàm
b() mà b(n) = m nếu n có chi phí nhỏ nhất nếu nó đi theo đường tiếp sau m. Hàm này cho phép truy ngược lại đường đi tối ưu từ một điểm bất kỳ đến đích.
Quá trình thực hiện thuật toán D* có thể chia làm hai pha, pha khởi tạo và pha lên kế hoạch lại. Pha khởi tạo là khi robot đứng yên tại vị trí ban đầu và pha lên kế hoạch lại là khi robot nhận ra có sự thay đổi của môi trường. [5]
Hình 15 : Quá trình thực hiện tìm kiếm D* từ điểm S đến G
Robot nhận ra sự thay đổi của môi trường và lập lại kế hoạch (replanning) tại các điểm X và chạy từ S tới G theo giải thuật tìm kiếm D*
s
s s
32
2.2.4. Giải thuật Path Transform (PT)
Giải thuật Path Transform (PT) là giải thuật dựa trên thuật toán lan truyền sóng WaveFront. Nó tính chi phí của đường đi từ mọi nút đến nút đích. Chi phí được tính toán bằng thuật toán lan truyền ngược, bắt đầu từ nút G. Ví dụ, nút G sẽ có chi phí là 1, các hàng xóm của nó sẽ có chi phí là 2, các hàng xóm của hàng xóm nếu chưa được xét đến sẽ có chi phí là 3, và cứ tiếp như thế cho đến hết. Chúng ta có thể xem hình minh họa bên dưới, ở đây đường chéo và đường thẳng được xem như nhau. Giải thuật này với giải thuật D* giống nhau ở pha khởi tạo. Đường đi che phủ hết bản đồ được xác định là đường dài nhất xuất phát từ đỉnh S ( hình 16). Thuật toán Path Transform là phiên bản chỉnh sửa của thuật toán lan truyền sóng WaveFront. Sóng lan truyền là tổng các trọng số và sự đo lượng khoảng cách với các vật cản. Điều này tương tự với việc tìm đường đi trên đồ thị có trọng số đi kèm với mặt nạ chi phí an toàn. [5]