Ε ανάληψη. Α ληροφόρητη αναζήτηση



Σχετικά έγγραφα
Ε ανάληψη. Ε αναλαµβανόµενες καταστάσεις. Αναζήτηση µε µερική ληροφόρηση. Πληροφορηµένη αναζήτηση. µέθοδοι αποφυγής

Θεωρία Λήψης Αποφάσεων

ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ. Ενότητα 5: Παραδείγματα. Ρεφανίδης Ιωάννης Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής

ΠΛΗ 405 Τεχνητή Νοηµοσύνη

Τεχνητή Νοημοσύνη. 5η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

ΤΜΗΜΑ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

6 η Διάλεξη. Ενδεικτικές λύσεις ασκήσεων

ΑΛΓΟΡΙΘΜΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗΣ

Πληροφορηµένη αναζήτηση και εξερεύνηση

Συστήματα Επιχειρηματικής Ευφυίας. Οι αλγόριθμοι Hill Climbing, Simulated Annealing, Great Deluge, VNS, Tabu Search

Τεχνητή Νοημοσύνη (ΥΠ23) 6 ο εξάμηνο Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεματικής Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο Ουρανία Χατζή

Τεχνητή Νοημοσύνη. 5η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

Τεχνητή Νοημοσύνη. 4η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

Επίλυση προβληµάτων. Περιγραφή προβληµάτων Αλγόριθµοι αναζήτησης

Ε ανάληψη. Ορισµοί της Τεχνητής Νοηµοσύνης (ΤΝ) Καταβολές. Ιστορική αναδροµή. Πράκτορες. Περιβάλλοντα. κριτήρια νοηµοσύνης

ΠΛΗ 405 Τεχνητή Νοηµοσύνη

Ε ανάληψη. Καταβολές. Ιστορική αναδροµή. Πράκτορες. Περιβάλλοντα. συνεισφορά άλλων επιστηµών στην ΤΝ σήµερα

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Τεχνητή Νοημοσύνη. Ενότητα 3: Αναζήτηση

ΤΥΦΛΗ ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ (1) ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΗ Ή ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΑΝΑΖΗΤΗΣΗΣ

ΠΛΗ 405 Τεχνητή Νοηµοσύνη

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος. Τεχνολογία Συστημάτων Υδατικών Πόρων

Επίλυση προβλημάτων με αναζήτηση

Αναζήτηση (Search) συνέχεια. Τµήµα Ψηφιακών Συστηµάτων Πανεπιστήµιο Πειραιώς

Τεχνητή Νοημοσύνη (ΥΠ23) 6 ο εξάμηνο Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεματικής Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο Ουρανία Χατζή

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος. Διαχείριση Υδατικών Πόρων

Τυπικά θέματα εξετάσεων. ΠΡΟΣΟΧΗ: Οι ερωτήσεις που παρατίθενται ΔΕΝ καλύπτουν την πλήρη ύλη του μαθήματος και παρέχονται απλά ενδεικτικά

ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΑΝΟΠΤΗΣΗΣ: Ο ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΤΗΣ ΑΠΟ ΟΧΗΣ ΚΑΤΩΦΛΙΟΥ (THRESHOLD ACCEPTING)

Κεφάλαιο 7. Γενετικοί Αλγόριθµοι. Τεχνητή Νοηµοσύνη - Β' Έκδοση Ι. Βλαχάβας, Π. Κεφαλάς, Ν. Βασιλειάδης, Φ. Κόκκορας, Η.

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΔΙΟΙΚΗΤΙΚΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ

Τεχνητή Νοημοσύνη ( )

ΠΛΗ 405 Τεχνητή Νοηµοσύνη

Τεχνολογία Συστημάτων Υδατικών Πόρων

Οι Εξελικτικοί Αλγόριθμοι (ΕΑ) είναι καθολικοί στοχαστικοί αλγόριθμοι βελτιστοποίησης, εμπνευσμένοι από τις βασικές αρχές της φυσικής εξέλιξης.

Γενετικοί Αλγόριθμοι (ΓΑ) Genetic Algorithms (GAs) Είναι το πιο αντιπροσωπευτικό και δημοφιλές είδος Εξελικτικού Αλγόριθμου Χρησιμοποιούνται κυρίως

Τεχνητή Νοημοσύνη (ΥΠ23) 6 ο εξάμηνο Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεματικής Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο Ουρανία Χατζή

Γενετικοί αλγόριθµοι - ΓΑ Genetic algorithms - GA

Επίλυση προβληµάτων. Αλγόριθµοι Αναζήτησης

Υπολογιστική Νοηµοσύνη

ΥΣ02 Τεχνητή Νοημοσύνη Χειμερινό Εξάμηνο

ΥΣ02 Τεχνητή Νοημοσύνη Χειμερινό Εξάμηνο

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος. Διαχείριση Υδατικών Πόρων

ιοίκηση Παραγωγής και Υπηρεσιών

Για παράδειγμα η αρχική και η τελική κατάσταση αναπαριστώνται ως εξής: (ένα λίτρο)

Επίλυση Προβλημάτων. Περιγραφή Προβλημάτων Αλγόριθμοι αναζήτησης Αλγόριθμοι τυφλής αναζήτησης. Αλγόριθμοι ευρετικής αναζήτησης Παιχνίδια δύο αντιπάλων

Επίλυση Προβλημάτων 1

Γενετικοί Αλγόριθμοι. Εισαγωγή

ΕΞΕΛΙΚΤΙΚΟΙ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ: θεωρητικό Πλαίσιο

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΜΣ «ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ & ΤΩΝ ΑΠΟΦΑΣΕΩΝ ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ η Σειρά Ασκήσεων ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΠΛΗ 405 Τεχνητή Νοηµοσύνη Ε ανάληψη. δοµή δεδοµένων για κατασκευή ευρετικών συναρτήσεων Ο αλγόριθµος GraphPlan

Διερεύνηση μεθόδων αναζήτησης ολικού βελτίστου σε προβλήματα υδατικών πόρων

Νευρωνικά ίκτυα και Εξελικτικός. Σηµερινό Μάθηµα. επανάληψη Γενετικών Αλγορίθµων 1 η εργασία Επανάληψη νευρωνικών δικτύων Ασκήσεις εφαρµογές

Ε..Ε. ΙI ΑΠΑΓΟΡΕΥΜΕΝΗΕΡΕΥΝΑ TABU SEARCH ΧΡΗΣΤΟΣ. ΤΑΡΑΝΤΙΛΗΣ MANAGEMENT SCIENCE IN PRACTICE II

ΑΛΓΟΡΙΘΜΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗΣ

Γενετικές Μέθοδοι Βελτιστοποίησης Ερωτηµάτων σε Βάσεις εδοµένων

Θεωρία Λήψης Αποφάσεων

Συστήματα Επιχειρηματικής Ευφυίας. Εισαγωγικές έννοιες Υπολογιστικής Νοημοσύνης

Ασκήσεις μελέτης της 4 ης διάλεξης. ), για οποιοδήποτε μονοπάτι n 1

ΠΛΗ 405 Τεχνητή Νοηµοσύνη

Εφαρμόζονται σε προβλήματα στα οποία δεν υπάρχει πληροφορία που να επιτρέπει την αξιολόγηση των καταστάσεων του χώρου αναζήτησης.

ΠΛΗ 405 Τεχνητή Νοηµοσύνη

Επίλυση Προβλημάτων. Αποτελεί ένα από τα βασικά χαρακτηριστικά γνωρίσματα της νοημοσύνης.

ΠΛΗ 405 Τεχνητή Νοηµοσύνη Ε ανάληψη. πεπερασµένα χρονικά περιθώρια ανά κίνηση. απευθείας αξιολόγηση σε ενδιάµεσους κόµβους

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΙΝΗΣΗΣ ΚΑΙ ΧΡΟΝΟΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΣΕ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΑ

Υπολογιστική Νοημοσύνη

Μη Συµβολικές Μέθοδοι

Branch and Bound. Branch and Bound

Πανεπιστήμιο Πειραιώς Τμήμα Πληροφορικής

Συστήματα Επιχειρηματικής Ευφυίας

Ποσοτικές Μέθοδοι στη Διοίκηση Επιχειρήσεων ΙΙ Σύνολο- Περιεχόμενο Μαθήματος

ΤΜΗΜΑ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΚΟΙΝΩΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΝΕΥΡΩΝΙΚΑ ΙΚΤΥΑ

Μαθηματικά των Υπολογιστών και των Αποφάσεων Τεχνητή Νοημοσύνη 1η Σειρά Ασκήσεων

Ευρετικές Μέθοδοι. Ενότητα 3: Ευρετικές μέθοδοι αρχικοποίησης και βελτίωσης για το TSP. Άγγελος Σιφαλέρας. Μεταπτυχιακό Εφαρμοσμένης Πληροφορικής

Τεχνητή Νοημοσύνη (ΥΠ23) 6 ο εξάμηνο Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεματικής Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο Ουρανία Χατζή

ΕΡΩΤΗΜΑΤΑ σε ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ

Ε ανάληψη. Παιχνίδια παιχνίδια ως αναζήτηση. Βέλτιστες στρατηγικές στρατηγική minimax. Βελτιώσεις κλάδεµα α-β

ιαµέριση - Partitioning

PROJECT ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ "ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΕΥΡΕΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣ"

Επίλυση Προβλημάτων και Τεχνικές Αναζήτησης Εισαγωγή

Περιεχόμενα. Εισαγωγή του επιμελητή, Γιάννης Σταματίου 15 Πρόλογος 17 Εισαγωγή 23. Μέρος I. ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟΙ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΚΑΙ ΑΝΑΛΛΟΙΩΤΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ

ΕΝΟΤΗΤΑ III ΒΑΣΙΚΕΣ ΜΕΘΟ ΟΙ ΑΝΑΛΥΣΗΣ

ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ. Ενότητα 2: Δένδρο αναζήτησης. Ρεφανίδης Ιωάννης Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής

ΤΜΗΜΑ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

ΑΛΓΟΡΙΘΜΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗΣ

ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗΣ

Θεωρία Λήψης Αποφάσεων

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΣΧΕΔΙΑΣΗΣ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΚΑΡΑΓΙΑΝΝΙΔΗ ΧΡΙΣΤΙΝΑ ΑΜ: /017

PROJECT ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ "ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΕΥΡΕΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣ"

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΣΙΤΩΝ ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΩΝ ΑΛΥΣΟΕΙΔΩΝ ΜΟΝΩΤΗΡΩΝ ΜΕΣΩ ΓΕΝΕΤΙΚΟΥ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΥ

Ε ανάληψη. Προβλήµατα ικανο οίησης εριορισµών. ορισµός και χαρακτηριστικά Ε ίλυση ροβληµάτων ικανο οίησης εριορισµών

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΚΟΙΝΩΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ

Επίλυση Προβλημάτων 1

Αλγόριθμοι Τυφλής Αναζήτησης

Ασκήσεις ανακεφαλαίωσης στο μάθημα Τεχνητή Νοημοσύνη

Τεχνητή Νοημοσύνη (ΥΠ23) 6 ο εξάμηνο Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεματικής Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο Ουρανία Χατζή

ΜΕΘΟΔΟΙ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗΣ ΑΠΟΙΚΙΑΣ ΜΥΡΜΗΓΚΙΩΝ ANT COLONY OPTIMIZATION METHODS

Τεχνητή Νοημοσύνη. 3η διάλεξη ( ) Ίων Ανδρουτσόπουλος.

Επίλυση προβληµάτων µε αναζήτηση

είναι πρόβλημα μεγιστοποίησης όλοι οι περιορισμοί είναι εξισώσεις με μη αρνητικούς του σταθερούς όρους όλες οι μεταβλητές είναι μη αρνητικές

ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ. Ενότητα 3: Αλγόριθμοι πληροφορημένης αναζήτησης. Ρεφανίδης Ιωάννης Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής

Transcript:

ΠΛΗ 405 Τεχνητή Νοηµοσύνη Το ική Αναζήτηση Local Search Τµήµα Ηλεκτρονικών Μηχανικών και Μηχανικών Υ ολογιστών Πολυτεχνείο Κρήτης

Ε ανάληψη Α ληροφόρητη αναζήτηση σε πλάτος, οµοιόµορφου κόστους, σε βάθος, περιορισµένου βάθους, επαναληπτική εκβάθυνση, αµφίδροµη αναζήτηση επαναλαµβανόµενες καταστάσεις Αναζήτηση µε µερική ληροφόρηση προβλήµατα χωρίς αισθητήρες και προβλήµατα ενδεχοµένων Πληροφορηµένη αναζήτηση άπληστη αναζήτηση πρώτα στο καλύτερο, αναζήτηση Α* Πληροφορηµένη αναζήτηση µε εριορισµό µνήµης Ευρετικές συναρτήσεις

Σήµερα Το ική αναζήτηση αναρρίχηση λόφων προσοµοιωµένη ανόπτηση γενετικοί αλγόριθµοι συνεχείς χώροι

Το ική Αναζήτηση Προβλήµατα στόχου µας ενδιαφέρει ο στόχος, όχι η διαδροµή προς το στόχο π.χ. παιχνίδι 8 βασιλισσών, χρονοπρογραµµατισµός ενεργειών Αλγόριθµοι το ικής αναζήτησης παρακολουθούν µόνο την τρέχουσα κατάσταση µετακινούνται γενικά µόνο σε γειτονικές καταστάσεις δεν κάνουν συστηµατική αναζήτηση δεν είναι πλήρεις Πλεονεκτήµατα χρησιµοποιούν ελάχιστη (σταθερή) µνήµη βρίσκουν καλές λύσεις σε πολύ µεγάλους ή άπειρους χώρους

Παράδειγµα: Πρόβληµα Βασιλισσών

Βελτιστο οίηση (Optimization) βελτιστοποίηση: µετατροπή βελτιστοποίησης µεγιστοποίηση αλλαγή ή ελαχιστοποίηση προσήµου Προβλήµατα βελτιστο οίησης αντικειµενική συνάρτηση (objective function) για αξιολόγηση αντικειµενική συνάρτηση: απεικονίζει κάθε κατάσταση σε ένα αριθµό στόχος: κατάσταση που βελτιστοποιεί την αντικειµενική συνάρτηση Το ίο χώρου καταστάσεων (state space landscape) τοποθεσία = κατάσταση, υψόµετρο = τιµή αντικειµενικής συνάρτησης ακρότατα: καθολικό (global) ελάχιστο και καθολικό µέγιστο τοπικά ακρότατα: τοπικό (local) ελάχιστο ή τοπικό µέγιστο βελτιστότητα: εύρεση καθολικού ελαχίστου ή µεγίστου

Το ίο Χώρου Καταστάσεων

Αναρρίχηση Λόφων (Hill Climbing) Αλγόριθµος διάλεξε µια γειτονική κατάσταση µε καλύτερη τιµή σταµάτησε όταν όλοι οι γείτονες έχουν χειρότερες ή ίσες τιµές

Αναρρίχηση Λόφων Παράδειγµα Τρέχουσα τιµή h=17 Τοπικό ελάχιστο µε h=1

Προβλήµατα Αναρρίχησης τυχαία Λόφων αναρρίχηση Προβλήµατα Αντιµετώ ιση πλήρης επιλογή αλγόριθµος λόφων «καλών» µε πρώτη κινήσεων επιλογή τοπικά µέγιστα πλάγιες κινήσεις κορυφογραµµές στοχαστική αναζήτηση οροπέδια τυχαίες επανεκκινήσεις

Προσοµοιωµένη Ανό τηση (Simulated Annealing) Ιστορικό επινοήθηκε από τον Nicholas Metropolis το 1953 βασίζεται σε µοντέλα φυσικής για στερεά σώµατα µια Ε<0 µορφή η χειροτέρευση στοχαστικής στην αναρρίχησης τιµή και Τ>0 λόφων η παράµετρος P=e Ε/Τ «θερµοκρασίας» Αλγόριθµος προ-επιλέγει τυχαία µια κίνηση (ανεξάρτητα από τιµή) αν αυτή έχει καλύτερη τιµή, γίνεται αποδεκτή αν όχι, τότε γίνεται αποδεκτή µε πιθανότητα η θερµοκρασία µειώνεται σταδιακά µε την πάροδο του χρόνου αρχικά επιτρέπονται πολλές τυχαίες κινήσεις, σταδιακά µειώνονται

Προσοµοιωµένη Ανό τηση

Το ική Ακτινική Αναζήτηση (Local Beam Search) Αλγόριθµος παράλληλη αναρρίχηση λόφων από διαφορετικά σηµεία επιλέγονται k τυχαίες αρχικές καταστάσεις εκτελούνται k τοπικές αναζητήσεις παράλληλα σε κάθε βήµα επιλέγονται τα k καλύτερα παιδιά από όλα τα παιδιά του προηγούµενου βήµατος Χαρακτηριστικά µεταφορά πόρων όπου γίνεται µεγαλύτερη πρόοδος πρόβληµα: συγκέντρωση όλων των αναζητήσεων στον ίδιο χώρο αντιµετώπιση: στοχαστική επιλογή των k παιδιών

Γενετικοί Αλγόριθµοι (Genetic Algorithms) Αλγόριθµος στοχαστική ακτινική αναζήτηση + γενετήσια αναπαραγωγή διαδόχων ληθυσµός (population): k άτοµα ή καταστάσεις (αρχικά τυχαίες) χρωµόσωµα: αναπαράσταση κάθε κατάστασης (συµβολοσειρές) καταλληλότητα (fitness): ευρετική συνάρτηση αξιολόγησης ατόµων ε ιλογή (selection): επιβιώνουν τα «καλύτερα» άτοµα στον πληθυσµό διασταύρωση (crossover): δηµιουργία ατόµου από δύο «καλούς» γονείς µετάλλαξη (mutation): τυχαία, ανεξάρτητη αλλαγή σε κάποιο άτοµο Χαρακτηριστικά απαιτείται προσεκτική σχεδίαση της αναπαράστασης

Γενετικοί Αλγόριθµοι: Παράδειγµα

Σύγγραµµα Ενότητα 4.3 Μελέτη