Búsqueda en un espacio de Estado

Conceptos

Problema de Búsqueda en un Espacio de Estado

Se dice que un problema de IA está definido como un problema de búsqueda en un espacio de estado, cuando para este se describen:

• Estado• Espacio de Estado (no es necesario para los

métodos)• Estado Inicial • Estado Meta• Reglas

Conceptos

ObjetoEs todo aquello al cual se puede asociar un conocimiento.

Ejemplouna computadora, un tablero de ajedrez, una ficha de ajedrez, un profesor, una hormiga, un agente inteligente, etc.

Conceptos

PROBLEMA:AJEDREZ

EstadoEs dado por la configuración de los objetos relevantes del problema. EjemploObjetos: tablero y piezas del ajedrez, jugadores (turno) Estado:Es dado por la configuración del tablero y las piezas del ajedrez, el turno. En algunos casos se puede considerar tiempos asociado a cada posible jugada.

Conceptos

PROBLEMA:AJEDREZ

Espacio de EstadoEs definido como el conjunto de todos los posibles estados asociado al problema.

EjemploEs dado por el conjunto de todas las posibles configuraciones de los objetos del juego de ajedrez, correspondiendo cada una de ellas a una posible jugada.

Conceptos

PROBLEMA:AJEDREZ

Estado InicialEs el estado que corresponde a la configuración de los objetos al inicio del problema.

EjemploLas piezas del ajedrez están colocadas en el tablero en la posición de la partida del ajedrez.

Conceptos

PROBLEMA:AJEDREZ

Estado MetaEs el estado que corresponde a la configuración de los objetos para el cual el problema se considera resuelto.

EjemploCualquier configuración de las piezas en el tablero para el cual gana las Blancas, gana las Negras o hay un Empate.

Conceptos

PROBLEMA:AJEDREZ

ReglasSon las acciones que se pueden aplicar a los estados y que tienen por objetivo modificar este.

EjemploMover ficha blanca o negra (peón, caballo, alfil, torre, rey, reina). Hacer troque, Comer ficha blanca o negra.

El problema de las vasijas

Considere dos vasijas de agua de 7 y 5 litros respectivamente, sin marcador de medidas y una bomba de agua.Se desea colocar 3 litros de agua en la vasija de 7 litros

Problema de Raciocinio

El problema de las vasijas

Objetos: Las vasijas de 7 y 5 litros, la cantidad de agua en las vasijas, la bomba de agua.Estado: Un estado es una configuración de objetos relevantes. Por ejemplo la configuración 2 lts de agua en la vasija de 7 lts y 1 lt de agua en la vasija de 5 lts constituye un estado.Un estado de este problema puede ser representado por un par ordenado (x,y) donde x e y representan la cantidad de agua en las vasijas de 7 y 5 lts respectivamente.Espacio de Estado: es definido por el conjunto de todos los estados posibles.

El problema de las vasijas

Espacio de Estado:Esto es el conjunto de todos los pares ordenados (x,y) donde x asume valores de 0,1,2,3,4,5,6,7 e y los valores 0,1,2,3,4,5.{0,1,2,3,4,5,6,7} x {0,1,2,3,4,5} = {(0,0), (0,1),(0,2), ..., (7,5)} Estado inicial: Al inicio las vasijas se encuentran vacías, esto es, el estado inicial es dado por: (0,0)Estado meta: Es dado por los estados para el cual la vasija de 7 lts tiene 3 lts de agua.(3,0),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4) y (3,5)

El problema de las vasijas

Reglas: Son definidas por las acciones que modifican un estado. Para este problema, estas son:Llenar-7: llena la vasija de 7 lts.Llenar-5: llena la vasija de 5 lts.Vaciar-7: Vacia la vasija de 7 lts.Vaciar-5: Vacia la vasija de 5 lts.Pasar-7-5: Pasa agua de la vasija de 7 lts a la vasija de 5 lt.Pasar-5-7: Pasa agua de la vasija de 5 lts a la vasija de 7 lt.

El problema de las vasijas Para cada regla se define su condición de aplicabilidad y el nuevo estado que se obtiene si la regla es aplicable.Sistema de Producción: Es una estructura conformado por el estado actual, la regla, la condición y el nuevo estado.

Estado Regla Condición Estado Nuevo

(x,y) Llenar-7 X < 7 (7, y)

(x,y) Llenar-5 Y < 5 (x, 5)

(x,y) Vaciar-7 X > 0 (0,y)

(x,y) Vaciar-5 Y > 0 (x,0)

(x,y) Pasar-7-5 X > 0 , y < 5 (x-m, y+m)

(x,y) Pasar-5-7 X < 7 , y > 0 (x+n, y-n)m=min{x,5-y}