人工智能及其应用-状态空间的盲目搜索
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人工智能及其应用第四版答案【篇一:人工智能及其应用习题参考答案第9章】txt>9-1 分布式人工智能系统有何特点?试与多艾真体系统的特性加以比较。
分布式人工智能系统的特点:(1) 分布性系统信息(数据、知识、控制)在逻辑上和物理上都是分布的(2) 连接性各个子系统和求解机构通过计算机网络相互连接(3) 协作性各个子系统协调工作(4) 开放性通过网络互连和系统的分布,便于扩充系统规模(5) 容错性具有较多的冗余处理结点、通信路径和知识,提高工作的可靠性(6) 独立性系统把求解任务归约为几个相对独立的子任务,降低了问题求解及软件开发的复杂性9-2 什么是艾真体?你对agent的译法有何见解?agent是能够通过传感器感知其环境,并借助执行器作用于该环境的实体,可看作是从感知序列到动作序列的映射。
其特性为:行为自主性,作用交互性,环境协调性,面向目标性,存在社会性,工作协作性,运行持续性,系统适应性,结构分布性,功能智能性把agent 译为艾真体的原因主要有:(1) 一种普遍的观点认为,agent是一种通过传感器感知其环境,并通过执行器作用于该环境的实体。
(2) “主体”一词考虑到了agent具有自主性,但并未考虑agent还具有交互性,协调性,社会性,适应性和分布性的特性(3) “代理”一词在汉语中已经有明确的含义,并不能表示出agent的原义(4) 把agent译为艾真体,含有一定的物理意义,即某种“真体”或事物,能够在十分广泛的领域内得到认可(5) 在找不到一个确切和公认的译法时,宜采用音译9-3 艾真体在结构上有何特点?在结构上又是如何分类的?每种结构的特点为何?真体=体系结构+程序(1) 在计算机系统中,真体相当于一个独立的功能模块,独立的计算机应用系统。
(2) 真体的核心部分是决策生成器或问题求解器,起到主控作用(3) 真体的运行是一个或多个进程,并接受总体调度(4) 各个真体在多个计算机cpu上并行运行,其运行环境由体系结构支持。
第三章搜索推理技术3-1什么是图搜索过程?其中,重排OPEN表意味着什么,重排的原则是什么?图搜索的一般过程如下:(1) 建立一个搜索图G(初始只含有起始节点S),把S放到未扩展节点表中(OPEN表)中。
(2) 建立一个已扩展节点表(CLOSED表),其初始为空表。
(3) LOOP:若OPEN表是空表,则失败退出。
(4) 选择OPEN表上的第一个节点,把它从OPEN表移出并放进CLOSED表中。
称此节点为节点n,它是CLOSED表中节点的编号(5) 若n为一目标节点,则有解并成功退出。
此解是追踪图G中沿着指针从n到S这条路径而得到的(指针将在第7步中设置)(6) 扩展节点n,生成不是n的祖先的那些后继节点的集合M。
将M添入图G中。
(7) 对那些未曾在G中出现过的(既未曾在OPEN表上或CLOSED表上出现过的)M成员设置一个通向n的指针,并将它们加进OPEN表。
对已经在OPEN或CLOSED表上的每个M成员,确定是否需要更改通到n的指针方向。
对已在CLOSED表上的每个M成员,确定是否需要更改图G中通向它的每个后裔节点的指针方向。
(8) 按某一任意方式或按某个探试值,重排OPEN表。
(9) GO LOOP。
重排OPEN表意味着,在第(6)步中,将优先扩展哪个节点,不同的排序标准对应着不同的搜索策略。
重排的原则当视具体需求而定,不同的原则对应着不同的搜索策略,如果想尽快地找到一个解,则应当将最有可能达到目标节点的那些节点排在OPEN表的前面部分,如果想找到代价最小的解,则应当按代价从小到大的顺序重排OPEN表。
3-2 试举例比较各种搜索方法的效率。
宽度优先搜索(1) 把起始节点放到OPEN表中(如果该起始节点为一目标节点,则求得一个解答)。
(2) 如果OPEN是个空表,则没有解,失败退出;否则继续。
(3) 把第一个节点(节点n)从OPEN表移出,并把它放入CLOSED扩展节点表中。
(4) 扩展节点n。
5.1.什么是搜索?有哪两大类不同的搜索方法?二者的区别是什么?根据实际情况,按照一定的策略或规则,从知识库中寻找可利用的知识,从而构造出一条使问题获得解决的推理路线的过程,就称为搜索搜索一般分为盲目搜索和启发式搜索。
盲目搜索又称为无信息搜索,即在搜索过程中,只按预先规定的搜索控制策略进行搜索,而没有任何中间信息来改变这些控制策略。
由于这种搜索的控制策略都是预定的,不管什么问题都采用这样的控制策略,这就使得搜索带有盲目性,效率不高。
只适用于解决较简单问题。
启发式搜索又称有信息搜索,它是指在求解过程中,根据问题本身的特性或搜索过程中产生的一些信息来不断地改变或调整搜索的方向,使搜索朝着最有希望的方向前进,加速问题的求解,并找到最优解。
启发式搜索由于考虑到问题本身的特性并利用这些特性,从而使搜索求解的效率更高,更易于求解复杂问题5.2什么是启发式搜索,什么是启发信息?5.3请阐述状态空间的一般搜索过程。
OPEN表与CLOSED表的作用是什么?有何区别?1) 把初始节点S0放入OPEN表,并建立只含S0的图,记为G2) 检查OPEN表是否为空,若为空则问题无解,退出3) 把OPEN表的第一个节点取出放入CLOSE表,记该节点为节点n4) 观察节点n是否为目标节点,若是,则求得问题的解,退出5) 扩展节点n,生成一组子节点。
把其中不是节点n先辈的那些子节点记作集合M,并把这些节点作为节点n的子节点加入G中。
6)针对M中子节点的不同情况,分别进行如下处理对于那些未曾在G中出现过的M成员设置一个指向父节点(n)的指针,并把它放入OPEN表对于那些先前已在G中出现过的M成员,确定是否要修改指向父节点的指针对于那些先前已在G中出现,并且已经扩展了的M成员,确定是否需要修改其后继结点指向父节点的指针7) 按某种搜索策略对OPEN表中的节点进行排序8) 转第2步OPEN表:用于存放刚生成的节点CLOSE表:用于存放将要扩展或已扩展的节点区别:存放节点节点不同,open表存放未扩展的节点,closed表存放已经扩展的节点。
商务学院课程论文论文题目盲目搜索策略及其在实际中的应用研究专业年级08计科24班课程名称人工智能指导教师刘文江学生姓名伍铖煌学号************成绩教务处制二O一一年十月十日盲目搜索策略及其在实际中的应用研究摘要:搜索策略是人工智能研究的主攻方向之一,采用不同的搜索策略在求解问题的过程中也会存在差异.通过对于八数码的搜索求解分析,采用盲目搜索中的广度优先搜索算法和宽度搜索算法进行实现,将广度优先搜索算法与宽度搜索算法进行比较,从而评价这两种搜索算法的优劣性.关键字:搜索策略;深度优先;宽度优先;八数码1盲目的图搜索策略图搜索策略可分为两种:一种称为盲目的图搜索策略,或称无信息图搜索策略;而另一种称为启发式搜索策略,又称为有信息的图搜索策略。
盲目搜索是不利用问题的有关信息, 而根据事先确定好的某种固定的搜索方法进行搜索[1]。
最常用的两种无信息图搜索策略是宽度优先搜索和深度优先搜索。
1.1宽度优先搜索[2]它是从根节点(起始节点)开始,按层进行搜索,也就是按层来扩展节点。
所谓按层扩展,就是前一层的节点扩展完毕后才进行下一层节点的扩展,直到得到目标节点为止。
这种搜索方式的优点是,只要存在有任何解答的话,它能保证最终找到由起始节点到目标节点的最短路径的解,但它的缺点是往往搜索过程很长。
1.2深度优先搜索[3]它是从根节点开始,首先扩展最新产生的节点,即沿着搜索树的深度发展下去,一直到没有后继结点处时再返回,换一条路径走下去。
就是在搜索树的每一层始终先只扩展一个子节点,不断地向纵深前进直到不能再前进(到达叶子节点或受到深度限制)时,才从当前节点返回到上一级节点,沿另一方向又继续前进。
这种方法的搜索树是从树根开始一枝一枝逐渐形成的。
由于一个有解的问题树可能含有无穷分枝,深度优先搜索如果误入无穷分枝(即深度无限),则不可能找到目标节点。
为了避免这种情况的出现,在实施这一方法时,定出一个深度界限,在搜索达到这一深度界限而且尚未找到目标时,即返回重找,所以,深度优先搜索策略是不完备的[4]。