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Inteligencia artificial
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2
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
Búsqueda de metas
Los procesos de búsqueda tienen sentido enproblemas que:
Permitan asociar conjunto de estados.Poseen estados iniciales donde empezar.Hay operadores para pasar de un estado aotro.Existen estados metas (solución)
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3
Inte
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cia
Art
ifici
al
Algoritmo general
Procbuscar() ABIERTO <- [estado inicial] CERRADO <- [] MQ (ABIERTO <> vacio) tomar estado X de ABIERTO SI (X = META) V: ÉXITO F: generar sucesores de X agregar X a CERRADO
agregar sucesores a ABIERTO FMQ return FALLOFin_proc_buscar()
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4
Inte
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Art
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Búsquedas
Anchura (amplitud)
Profundidad
Mixta
HeurísticaCon información
Sin información
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Inte
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x
x
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8
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Búsqueda en profundidad
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9
Inte
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Art
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Algoritmo
Buscar_ampli() ABIERTO <- [estado inicial] CERRADO <- [] MQ (ABIERTO <> vacío) tomar primer estado X de ABIERTO SI (X = META) V: ÉXITO F: generar sucesores de X agregar X a CERRADO eliminar sucesores que A/C agregar sucesores a ABIERTO final FMQ return FALLOFin_Buscar_ampl()
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Búsqueda en anchura
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11
Inte
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cia
Art
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al
Algoritmo
Buscar_prof() ABIERTO <- [estado inicial] CERRADO <- [] MQ (ABIERTO <> vacio) tomar primer estado X de ABIERTO SI (X = META) V: indicar camino, ÉXITO
F: MQ hermanos a derechagenerar sucesores de Xagregar sucesores a ABIERTO no repetiragregar X a CERRADO
FMQFMQreturn FALLO
Fin_Buscar_prof()
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Búsqueda mixta
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Búsqueda mixta
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Búsqueda mixta
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Búsqueda mixta
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Algoritmo
Buscar_nodet() ABIERTO <- [estado inicial] CERRADO <- [] MQ (ABIERTO <> vacío) tomar estado X de ABIERTO SI (X = META) V: ÉXITO F: generar sucesores de X agregar X a CERRADO agregar sucesores a ABIERTO al azar FMQ return FALLOFin_Buscar_nodet()
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Procesos-algoritmos
Mini-MaxPoda Alfa-BetaMuseo BritánicoPrimero el MejorA*A-Escalando Montañas
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Algoritmo
Minimax
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Inte
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Art
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AlgoritmoProc MinMax() Generar árbol ABIERTO <- [estado inicial] CERRADO <- [] MQ (ABIERTO <> vacío) tomar estado X de ABIERTO SI (X = META) V: ÉXITO F: aplicar utilidad de X trasladar mejor utilidad nivel superior FMQ retornar FALLOFin_proc_MinMax()
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Inte
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al
-1 2 4 5 3 2 7 3 2 6 3 -1 2 5 -2 4
MinMinMaxEjercicio
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Inte
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Algoritmo
Primero el mejor
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2
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6
5
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Inte
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Art
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al
Para implementar la búsqueda en el grafo(árbol) se hará uso de dos listas:
ABIERTO: Nodos generados y que han sidoevaluados pero no visitados.
CERRADO: Nodos que ya han sido examinados.
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En este método a cada paso se desarrolla elnodo más prometedor haciendo uso de laheurística.Después se desarrollan los hijos del nodo másprometedor y escoger el mejor y asísucesivamente, hasta hallar la meta.
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Cerrado: abcejfmdgAbierto : klhino
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Cerrado: abcejfmdghAbierto: klinopq
15 1615 16
14 13 13 14 13 13 13 14 13 14
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pp qq xx ss
Cerrado: abcejfmdghpqkAbierto: linoxs
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¿Será la meta que tiene el costo menor?¿Existen otras metas con este costo?¿Cómo determinar el camino desde el puntoinicial?
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Cerrado: abcejfmdghpqkxlAbierto: inostx
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Best-first Search
1. Inicializar ABIERTO con estado inicial2. Hasta encontrar meta o haya aún nodos enABIERTO hacer:Tomar el mejornodo de ABIERTOGenerar sucesores Por cada sucesor hacer:
– Si no ha sido ya generado evaluarlo, agregarlo aABIERTO y registrar el padre.
– Si fue ya generado cambiarle el padre si elcamino es mejor que el anterior y propagar asucesores la mejora en costo.
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Algoritmo
Museo Británico
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Cola a#cam 0Camopt _Costopt 0Costact 0
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Cola Cola abdixabdix##cam cam 1 1Camopt abdixCamopt abdixCostopt Costopt 2020Costact Costact 20 20
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Cola Cola abdirabdir##cam cam 1 1Camopt abdixCamopt abdixCostopt Costopt 20 20Costact Costact 19 19
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Cola Cola abejabej##cam cam 2 2Camopt Camopt abdixabdixCostopt Costopt 20 20Costact Costact 11 11
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Cola Cola abeabe##cam cam 2 2Camopt Camopt abdixabdixCostopt Costopt 20 20Costact Costact 7 7
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Cola Cola abekxabekx##cam cam 3 3Camopt abekxCamopt abekxCostopt Costopt 18 18Costact Costact 18 18
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Sigue el proceso, hasta revisar todos los nodos en elárbol, siempre evaluando cuál es el mejor camino...
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Algoritmo
Poda Alfa-Beta
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a = - inf b = + inf
maxmin
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b = - inf a = + inf
maxmin
b>=a => poda
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mina=2b=6
1 3
mina=2b=6
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max a=1b=3
3 4
maxa=2b=4
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a=2b=1
a=2b=3a=2b=1
a=3b=3
a=5b=4
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76
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
min
min
max
max
6 2 1 5 3 4 7 4 6 2 4 4 3 6 2 7
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77
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
a=+inf b=-inf
a=+inf b=-inf
a=+inf b=-inf
6 2
min
min
max
maxa=+inf b=-infa=+inf b=6
![Page 78: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/78.jpg)
78
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
a=+inf b=-inf
a=+inf b=-inf
a=+inf b=-inf
a=+inf b=6
min
min
max
max
6 2
a=6 b=-inf
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79
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
a=+infb=-inf
a=+infb=-inf
a=+infb=6
a=6b=-inf
a=6b=-inf
1 5
min
min
max
maxa=6b=1a=6b=5
![Page 80: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/80.jpg)
80
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
a=+infb=-inf
a=+infb=-inf
a=+infb=6
a=6b=-inf
a=6b=5
1 5
min
min
max
max
a=5b=-inf
a=+infb=5
![Page 81: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/81.jpg)
81
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
a=+infb=-inf
a=+infb=6
a=6b=5
a=5b=-inf
min
min
max
max
a=+infb=5
a=+infb=5
a=+infb=5
3 4
![Page 82: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/82.jpg)
82
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
a=+infb=-inf
a=+infb=6
a=6b=5
a=5b=-inf
min
min
max
max
a=+infb=5
a=+infb=5
a=+infb=5
3 4
a=5b=5
![Page 83: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/83.jpg)
83
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
a=+infb=-inf
a=+infb=6
a=6b=5
a=5b=-inf
min
min
max
max
a=+infb=5
a=+infb=5
a=5b=5
a=5b=-inf
a=5b=-inf
a=5b=-inf
6 2
a=5b=-inf
![Page 84: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/84.jpg)
84
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
a=6b=5
a=5b=-inf
min
min
max
max
a=+infb=5
a=+infb=5
a=5b=5
a=5b=-inf
a=5b=-inf
a=5b=-inf
a=5b=-inf
a=+infb=6
6
a=5b=6
![Page 85: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/85.jpg)
85
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
min
min
max
maxa=6b=5
a=5b=-inf
a=+infb=5
a=+infb=5
a=5b=5
a=5b=-inf
a=5b=-inf
a=5b=-inf
a=5b=6
a=+infb=6
a=5b=-inf
4 4
![Page 86: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/86.jpg)
86
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
min
min
max
max
a=5b=-inf
a=5b=-inf
a=5b=6
a=6b=5
a=5b=-inf
a=+infb=5
a=+infb=5
a=5b=5
a=5b=-inf
a=+infb=6
a=5b=-inf
4
a=5b=4
4
a=4b=-inf
a=5b=4
![Page 87: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/87.jpg)
87
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
min
min
max
maxa=6b=5
a=5b=-inf
a=+infb=5
a=+infb=5
a=5b=5
a=5b=-inf
a=+infb=6
a=5b=4
a=4b=-inf
a=5b=4
a=5b=6
a=5b=4
a=5b=4
3 6
![Page 88: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/88.jpg)
88
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
min
min
max
maxa=6b=5
a=5b=-inf
a=+infb=5
a=+infb=5
a=5b=5
a=5b=-inf
a=+infb=6
a=5b=4
a=4b=-inf
a=5b=4
a=5b=6
a=5b=4
a=5b=4
6
a=5b=6
3
![Page 89: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/89.jpg)
89
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
min
min
max
maxa=6b=5
a=5b=-inf
a=+infb=5
a=+infb=5
a=5b=5
a=5b=-inf
a=+infb=6
a=5b=4
a=4b=-inf
a=5b=4
a=5b=6
a=5b=6
a=5b=4
![Page 90: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/90.jpg)
90
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
min
min
max
maxa=5b=4
a=6b=5
a=5b=-inf
a=+infb=5
a=+infb=5
a=5b=5
a=5b=-inf
a=+infb=6
a=5b=4
a=4b=-inf
a=5b=4
a=5b=6
a=5b=6
a=5b=4
2 7
a=5b=7
![Page 91: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/91.jpg)
91
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
min
min
max
maxa=6b=5
a=5b=-inf
a=+infb=5
a=+infb=5
a=5b=5
a=5b=-inf
a=+infb=6
a=5b=4
a=4b=-inf
a=5b=4
a=5b=6
a=5b=6
a=5b=4
2 7
a=5b=7
![Page 92: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/92.jpg)
92
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
min
min
max
maxa=6b=5
a=5b=-inf
a=+infb=5
a=+infb=5
a=5b=5
a=5b=-inf
a=+infb=6
a=5b=4
a=4b=-inf
a=5b=4
a=5b=6
a=5b=6
a=5b=4
a=5b=7
a=5b=5
![Page 93: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/93.jpg)
93
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
min
min
max
maxa=5b=4
a=6b=5
a=5b=-inf
a=+infb=5
a=+infb=5
a=5b=5
a=5b=-inf
a=+infb=6
a=5b=4
a=4b=-inf
a=5b=6
a=5b=6
a=5b=4
a=5b=7
a=5b=5
![Page 94: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/94.jpg)
94
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
![Page 95: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/95.jpg)
95
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
![Page 96: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/96.jpg)
96
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
![Page 97: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/97.jpg)
97
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
![Page 98: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/98.jpg)
98
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
![Page 99: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/99.jpg)
99
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
6 2 1 5 4 4
![Page 100: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/100.jpg)
100
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
Algoritmo
Alg alfabeta()SI nivel=0 V: a=-inf, b=+inf FSIHQ todo hijo visitado
SI nivel = min V: HQ todo hijo visitado o a>=b (poda)
uno()SI valor <b V: b=valor FSI
FHQ retornar b F: HQ todo hijo visitado o a>=b (poda)
uno()SI valor >a V: a=valor FSI
FHQ retornar aFSI
FHQSALIR
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101
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
uno()SI nivel <> ultimo
V: a=a_actual b=b_actualF: retornar valor
FSIF_uno()
Fin Alg alfabeta()
![Page 102: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/102.jpg)
102
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
Otro ejemplo
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103
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
max
max
min
min
1 4 3 -2 1 5 3 -7 4 6 -2 4 4 3 6 2
![Page 104: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/104.jpg)
104
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
1 4
max
max
min
min
b=+infa=-inf
b=+infa=-inf
b=+infa=-inf
b=+infa=-infb=1a=-inf
![Page 105: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/105.jpg)
105
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
max
max
min
min
3 -2
b=+infa=-inf
b=+infa=-inf
b=+infa=-inf
b=1a=-inf
b=+infa=1
b=+infa=1b=3a=1b=-2a=1
![Page 106: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/106.jpg)
106
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
max
max
min
min
b=+infa=-inf
b=+infa=-inf
b=1a=-inf
b=+infa=1
b=-2a=1
b=1a=-inf
b=1a=-inf
b=1a=-inf
1 5
![Page 107: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/107.jpg)
107
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
max
max
min
min
b=1a=-inf
b=1a=-inf
1 5
b=+infa=-inf
b=1a=-inf
b=+infa=1
b=1a=-inf
b=-2a=1
b=1a=1
![Page 108: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/108.jpg)
108
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
max
max
min
min
b=+infa=-inf
b=1a=-inf
b=1a=-inf
b=+infa=1
b=-2a=1
b=1a=-inf
b=1a=1
b=+infa=1
b=+infa=1
b=+infa=1
b=+infa=1
4 6
![Page 109: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/109.jpg)
109
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
max
max
min
minb=1a=-inf
b=+infa=1
b=-2a=1
b=1a=-inf
b=1a=1
b=1a=1
b=+infa=1
b=+infa=1
b=+infa=1
b=+infa=1
4 6
b=4a=1
b=+infa=4
b=+infa=4
![Page 110: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/110.jpg)
110
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
max
max
min
min
-2 4
b=+infa=1
b=1a=-inf
b=+infa=1
b=-2a=1
b=1a=-inf
b=1a=1
b=1a=1
b=+infa=1
b=4a=1
b=+infa=4
b=+infa=4b=-2a=4
b=4a=1
![Page 111: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/111.jpg)
111
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
max
max
min
minb=4a=1
b=+infa=4
b=-2a=4
b=1a=-inf
b=+infa=1
b=-2a=1
b=1a=-inf
b=1a=1
b=1a=1
b=+infa=1
b=4a=1
b=4a=1
b=4a=1
4 3
b=3a=1
![Page 112: Inteligencia artificiallctorress/iartificial/IAc004.pdf2 Inteligencia Artificial Búsqueda de metas Los procesos de búsqueda tienen sentido en problemas que: Permitan asociar conjunto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022011813/5e38d772605da26a1b0477b7/html5/thumbnails/112.jpg)
112
Inte
ligen
cia
Art
ifici
al
max
max
min
minb=1a=-inf
b=+infa=1
b=-2a=1
b=1a=-inf
b=1a=1
b=1a=1
b=+infa=1
b=4a=1
b=+infa=4
b=-2a=4
b=4a=1
b=4a=1
b=3a=1
b=4a=3
b=4a=3
6 2
b=2a=3
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cia
Art
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max
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minb=1a=-inf
b=+infa=1
b=-2a=1
b=1a=-inf
b=1a=1
b=1a=1
b=+infa=1
b=4a=1
b=+infa=4
b=-2a=4
b=4a=1
b=2a=3
b=4a=3
b=3a=1
b=3a=1
b=+infa=3
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minb=1a=-inf
b=+infa=1
b=-2a=1
b=1a=-inf
b=1a=1
b=1a=1
b=4a=1
b=+infa=4
b=-2a=4
b=2a=3
b=4a=3
b=3a=1
b=3a=1
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4 6 4 3 61 4 3
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Ejercicios
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min
1 4 3 5 3 5 7 3 4 2 5 2 4 3 2 4
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Art
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max
max
min
min
-1 2 0 -2 -1 1 -2 0 1 -2 0 -1 2 1 -1 3
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min
min
max
max
1 -2 0 -1 1 0 3 2 2 3 0 1 2 3 1 3
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al 1 1 1
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3
3
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40
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0
-1 -1
-2
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-3 -4
-4
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Min
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4-1-2
-3
5 3
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3
3
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2
2 11
1
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4 -1 5
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min
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min
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Algoritmo
A *((Versión sofisticada del Best-First Search))
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Algoritmo A*
1. ABIERTO <- RAIZ, g = 0,h <- valor(RAIZ), f = h + g, CERRADO=[]2. Repetir hasta encontrar meta:
SI ABIERTO= [] RETORNAR(falla)SINO, tomar de ABIERTO el nodo con mín f. Llámese MEJORNODO,
quitarlo de ABIERTO,meterlo a CERRADO,
SI MEJORNODO = METARETORNAR(solución)
SINO generar sucesores de MEJORNODOexaminamos SUCESOR.
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Hacer link de SUCESOR a MEJORNODO (pararecuperar el camino)g(SUCESOR) = g(MEJORNODO) +costo(MEJORNODO hasta SUCESOR).SI SUCESOR está en ABIERTO
llamarlo VIEJOignoramos SUCESORdecidimos si VIEJO apunta a MEJORNODOregistra el nuevo costo g (VIEJO)y actualizar f (VIEJO)
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Comparar nuevo camino y el viejo como en el incisoanterior y reasignar apuntador al padre, actualizarf y g apropiadamente (Propagar hacia abajo).
SI SUCESOR ∉ ABIERTO ver si SUCESOR ∈CERRADO meter en CERRADO VIEJO y agregarVIEJO a la lista de SUCESOR de MEJORNODO.
Si SUCESOR ∉ ABIERTO o SUCESOR ∉CERRADO, agregar a ABIERTO y ponerlo comoSUCESOR de MEJORNODO.
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h, sirve para expandir el nodo aparentemente másprometedor.
g, sirve para evaluar (expandir) el mejor camino delinicio hasta ese nodo que parezca más cercano a lameta…… si lo que interesa es encontrar una soluciónaproximada, hacemos g=0 para escoger siempre elnodo más prometedor.Si se desea obtener el mínimo número de pasos elcosto es una constante para pasar a los SUCESOR.
Comentarios sobre A*
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h’ es estimación de distancia a la meta si h’= hestimación perfecta converge inmediatamente sinbúsqueda.
Si lo que se quiere es encontrar el camino másbarato reflejamos un criterio en el costo de lasaristas.
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Algoritmo
Subir MontañasHill Climbing
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Hill Climbing
Es una variedad del Generate-and-Test dondeTest es guiada por una función heurística que nosdice qué tan lejos se está de la meta.
La evaluación de la heurística no es costosa.
Es usado cuando se cuenta con una buenaheurística y no se puede echar mano de másinformación.
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Ejemplo. Buscar el centro de la ciudad cuando seestá perdido. La heurística sería tomar porreferencia edificios altos.
Una buena solución puede ser absoluta o relativa, esdecir, cuando se puede probar que estamos en unestado meta es absoluta y en caso contrario esrelativa.
Para el problema del agente viajero sólo se puedentener soluciones relativas.
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Algoritmo de Hill Climbing
Búsqueda fundamental para la solución de problemas
1. Evaluar el estado corriente y si es final salir y darlo comoresultado, en caso contrario hacer del estado corriente elestado inicial.
Si es un estado meta darlo como resultado y salir.Si no es un estado final pero es mejor que el estadoactual entonces hacerlo estado corrienteSi no es un mejor estado continuar con el ciclo.
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Notas
Hay una etapa de evaluación
Hay una pregunta sobre el mejor estado cuyosignificado dependerá del problema en cuestión.
En general Hill Climbing es un método local que noes recomendable cuando la función heurística sedispara repentinamente a medida que nos alejamosde la meta.
Es menos explosiva desde el punto de vistacombinatorio que otros métodos globales.
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Problemas del Hill Climbing
Mínimos locales - Máximo localPresencia de llanuras: Todos los vecinos tienenlocalmente el mismo valor.
Soluciones a estos problemasBacktracking (Bueno para salir de máximos locales)
Grandes brincos (Para evitar problema de llanuras)
Aplicar varias reglas a la vez antes del TEST(Bueno para evitar picos)
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Steepest-Ascent Hill Climbing oGradient Search
Es una variante del Hill Climbing que consideratodos los movimientos a partir del estado corriente yelige el mejor de todos.
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Algoritmo
1. Evaluar estado inicial; si es un estado metaregresarlo y salir, de lo contrario tomar el estadoactual como estado inicial y continuar.2. Repetir hasta encontrar una solución o hasta queuna iteración completa no produzca cambios alestado actual.Sea SUCC un estado tal que cualquier posiblesucesor del estado corriente sea mejor que SUCCPor cada operación aplicable a partir del estadoactual: Aplicar operador y generar nuevo estado
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Si SUCC es mejor que el estado corriente hacer queSUCC sea el estado corriente.
Evaluar nuevo estado. Si es un estado meta regresaréste como resultado y salirse. Si no, compararlo conSUCC y si es mejor hacerlo igual a ese estado . Si no,es mejor dejar SUCC solo.
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Simulated Annealing
La función heurística es conocida como funciónobjetivo.
En vez de buscar máx f buscamos mín f
La idea es explorar lo más que se pueda de tal formaque la solución final sea independiente de la posicióninicial.
Inspirado del proceso de enfriamiento de metales almezclarlos, para lo cual se ponen éstos a su máximaenergía y después se espera a que se endurezcan.
Se busca llegar a un estado final de energía mínimo.
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Físicamente las sustancias pasan de niveles altos deenergía a niveles más bajos, pero hay probabilidad deque existan saltos de energía los cuales aparecen conla siguiente distribución de probabilidad.
P=exp -²E/kT
Donde²E= Cambio de energíaT = Temperaturak = Constante de Boltzman
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La probabilidad de aparición de una cresta grande esmenor que la de una pequeña a medida que baja latemperatura.
Si los cambios de temperatura son bruscos aparecenmínimos locales si no, se forma una estructurauniforme y cristalina y aparecen mínimos globalesmás fácilmente.
Al inicio del enfriamiento pueden darse subidaslargas de temperatura pero después sólo se puedenpresentar pequeños movimientos hacia arriba.
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En este método ²E se escoge en función de laheurística y kT son escogidos de tal forma que seasegure un buen comportamiento.
La velocidad de enfriamiento debe mantenerse. Losmovimientos a estados peores se aceptan. A parte deguardar el estado corriente se guarda el mejor estadopor el que se ha pasado.
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Algoritmo de Simulated Annealing
Evaluar estado inicial. Si estado es una metaregresarlo como resultado y salir. Si no, continuarcon estado inicial el estado corriente
Inicializar BEST-SO-FAR estado corriente
Inicializar T de acuerdo a la tasa de enfriamiento
Repetir hasta hallar una solución o que ya no hayamás operaciones válidas a partir de este estado
Seleccionar un operador aún no utilizado desde este estado ygenerar un nuevo estado
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Evaluación de nuevo estado. Calcular:²E= (valor-de-estado-corriente)- (valor-nuevo-estado)
Si nuevo estado es una meta entonces devolverlo y salir.Si no, pero es mejor que estado corriente entonces hacerloestado corriente y BEST-SO-FAR es estado corriente.
Si no es mejor que estado corriente entonces hacerlo estadoactual con probabilidad P´.
Utilizar para esto un generador random y si <P´ entoncesaceptar y sino hacer nada.Revisar T
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Notas
El Annelating Schedule está compuesto de 3 partes:Temperatura inicial, criterio de reducción detemperatura, cantidad de temperatura adecrementar.
Se usa el Simulated Annealing cuando a cada paso elnúmero de opciones de acción es muy grande.Se experimenta y elige el proceso que se aproximamás al óptimo y converge más rápido.Si T -> 0 entonces p -> 0 y el proceso se convierte enun simple Hill Climbing.
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Es parecido al Depth-First cuando se escoge el nodomás prometedor pero se puede uno regresar a unnodo menos bueno en caso de falla y guardar la ramaen la lista de nodos generados pero no desarrollados.
Es similar al Steepest Ascending salvo que aquí noeliminamos ancestros y que el mejor estadodisponible es elegido aún si su valuación es menor aalgún otro nodo evaluado.
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Se puede evitar la duplicación de caminosmanteniendo en cada nodo su valor y unapuntador al padre más valioso paraposteriormente poder recuperar el mejorcamino una vez que se halla la meta.(Propagación de mejoras a sucesores) (ORgraphs)
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f = g + h aproximación de la f realg = medida del costo desde el inicio hasta ese nodo.h = estimación de costo de ir de ese estado a lameta.
Hay que explotar el conocimiento del problema,en particular (Buenos nodos dan valores bajos).
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