Your SlideShare is downloading. ×
Tipos de búsqueda  en inteligencia artificial
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×

Introducing the official SlideShare app

Stunning, full-screen experience for iPhone and Android

Text the download link to your phone

Standard text messaging rates apply

Tipos de búsqueda en inteligencia artificial

3,196
views

Published on

Published in: Education

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
3,196
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
100
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. UNIVERSIDAD REGIONAL AUTÓNOMA DE LOS ANDES ”UNIANDES” NOMBRE: CAMBAL BARAHONA HENRY DAVID TEMA: TIPOS DE BUSQUEDA ASIGNATURA: INTELIGENCIA ARTIFICIAL NIVEL: SEXTO SISTEMASREALIZADO POR: HENRY CAMBAL 1
  • 2. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 2  ¿Qué son las técnicas de búsqueda y cuáles son sus elementos?  Tipos de solucionadores - Búsqueda ciega - Búsqueda heurística  Búsqueda sin información del dominio o ciega - Búsqueda en amplitud - Búsqueda en profundidad - Búsqueda en profundidad progresiva - Búsqueda bidireccional  Sistemas de reducción
  • 3. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 3  Búsqueda heurística - Definiciones - Función de evaluación heurística - Estrategias - Búsqueda con adversos - Algoritmo MINIMAX - Poda Alfa-Beta  Aplicaciones - GPS (General Problem Solver)  Enlaces de interés
  • 4. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 4 ¿QUÉ SON LAS TÉCNICAS DE BÚSQUEDA Y CUÁLES SON SUS ELEMENTOS? Las técnicas de búsqueda son una serie de esquemas de representación del conocimiento, que mediante diversos algoritmos nos permite resolver ciertos problemas desde el punto de vista de la I.A.
  • 5. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 5 ¿QUÉ SON LAS TÉCNICAS DE BÚSQUEDA Y CUÁLES SON SUS ELEMENTOS? Los elementos que integran las técnicas de búsqueda son: - Conjunto de estados: todas las configuraciones posibles en el dominio. - Estados iniciales: estados desde los que partimos. - Estados finales: las soluciones del problema. - Operadores: se aplican para pasar de un estado a otro.
  • 6. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 6 ¿QUÉ SON LAS TÉCNICAS DE BÚSQUEDA Y CUÁLES SON SUS ELEMENTOS? - Solucionador: mecanismo que nos permite evolucionar de un estado a otro mediante un algoritmo aplicando los siguientes pasos: 1. Elegir el estado a explorar 2. Establecer un operador que trabaje sobre el estado elegido en el paso 1 3. Comprobar si el resultado obtenido es un estado final (es una solución del problema). Sino ir al paso 1.
  • 7. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 7 ¿QUÉ SON LAS TÉCNICAS DE BÚSQUEDA Y CUÁLES SON SUS ELEMENTOS? Ejemplo con 8-puzzle: este juego consiste en, dada una matriz de 3x3 elementos, tenemos 8 números que deben de ser ordenados dejando la casilla central vacía. Para resolverlo usaremos técnicas de búsqueda: - El conjunto de estados son todas las combinaciones posibles de ordenación de las 9 piezas. - El estado inicial es el estado en el que nos dan el puzzle, en desorden. - El estado final es el puzzle ordenado. - Los operadores son mover una ficha en cualquier dirección: arriba, abajo, izquierda o derecha.
  • 8. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 8 TIPOS DE SOLUCIONADORES Para decidir como contestar a las preguntas del solucionador podemos usar dos tipos de búsqueda: - Búsqueda ciega: - Se hace crecer el árbol de forma sistemática - No se realiza análisis entre el estado obtenido y la solución - Búsqueda heurística: - El crecimiento del árbol se hace inyectando conocimiento. - Este conocimiento permite calcular la distancia entre el estado obtenido y el estado final
  • 9. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 9 TIPOS DE SOLUCIONADORES Un buen solucionador será aquel que realice su función a bajo coste según los siguientes parámetros: - Complejidad temporal: tiempo empleado en obtener la solución - Complejidad espacial: cantidad de recursos necesarios para obtener la solución. Por ejemplo: memoria. La explosión combinatoria es un fenómeno que hace que el problema no se pueda abordar computacionalmente.
  • 10. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 10  Sólo utiliza información acerca de si un estado es o no objetivo para guiar su proceso de búsqueda. Antes de explicar los tipos de búsqueda ciega, convendría dar una serie de definiciones: Expandir un nodo: obtener los posibles hijos de un nodo a partir de la aplicación de los distintos operadores sobre él. Nodo cerrado: Se han aplicado todos los posibles operadores sobre él, obteniéndose todos sus posibles hijos.
  • 11. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 11 Nodo abierto: No han actuado todos los posibles operadores, con lo que podrían obtenerse nuevos hijos aplicando los operadores restantes. TIPOS DE BÚSQUEDA CIEGA:  Búsqueda en amplitud.  Búsqueda en profundidad.  Búsqueda en profundidad progresiva.  Búsqueda bidireccional.
  • 12. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 12 Búsqueda en amplitud: - Procedimientos de búsqueda nivel a nivel. - Para cada uno de los nodos de un nivel se aplican todos los posibles operadores. - No se expande ningún nodo de un nivel antes de haber expandido todos los del nivel anterior. - Se implementa con una estructura FIFO. Ejemplo de movimiento de caballo dirigido con búsqueda en amplitud ( Archivo flash )
  • 13. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 13 - Ventajas: - Si existe la solución, la encuentra en la menor profundidad posible. - Desventajas: - Explosión combinatoria aparece frecuentemente debido a la alta complejidad espacial y temporal de esta técnica. Referencia a ésta y otras técnicas de búsqueda ciega: [Fernández, González y Mira, 1998] Cap. 1 “Búsqueda sin información del dominio”
  • 14. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 14 Búsqueda en profundidad: - La búsqueda se realiza por una sola rama del árbol hasta encontrar una solución o hasta que se tome la decisión de terminar la búsqueda por esa dirección. - Terminar la búsqueda por una dirección se debe a no haber posibles operadores que aplicar sobre el nodo hoja o por haber alcanzado un nivel de profundidad muy grande. - Si esto ocurre se produce una vuelta atrás (backtracking) y se sigue por otra rama hasta visitar todas las ramas del árbol si es necesario.
  • 15. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 15 - Ventajas: - Tiene menor complejidad espacial que búsqueda en amplitud. - Desventajas: - Se pueden encontrar soluciones que están mas alejadas de la raíz que otras. - Existe el riesgo de presencia de bucles infinitos. Un ejemplo de uso de distintos tipos de búsqueda ciega ( Problema de las jarras )
  • 16. Búsqueda en profundidad progresiva: - Se define una profundidad predefinida. - Se desarrolla el árbol realizando una búsqueda en profundidad hasta el límite definido en el punto anterior. - Si se encuentra la solución  FIN - En caso contrario, se establece un nuevo límite y volvemos al segundo paso. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 16
  • 17. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 17 Búsqueda bidireccional: - Se llevan a la vez dos búsquedas: una descendente desde el nodo inicial y otra ascendente desde el nodo meta. - Al menos una de estas dos búsquedas debe ser en anchura para que el recorrido ascendente y descendente puedan encontrarse en algún momento. - Cuando se llegue a un nodo que ya había sido explorado con el otro tipo de búsqueda, el algoritmo acaba. - El camino solución es la suma de los caminos hallados por cada búsqueda desde el nodo mencionado hasta el nodo inicial y hasta el nodo meta.
  • 18. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 18 • Objetivo: reducir un problema en subproblemas más sencillos que el problema original. • Ejemplo: integrales por partes. • Grafos: en un grafo de reducción, cada uno de los nodos representan un subproblema del problema original.
  • 19. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 19 • Las técnicas de búsqueda heurística usan el conocimiento del dominio para adaptar el solucionador y, de esta manera, éste sea más potente y consiga llegar a la solución con mayor rapidez. Por tanto, estas técnicas utilizan el conocimiento para avanzar buscando la solución al problema. • Definiciones: - Costo del camino: coste necesario para ir del nodo raíz al nodo meta por dicho camino. - Costo para hallar la solución: coste necesario para encontrar el camino anteriormente definido. -Potencia heurística: capacidad de un método de exploración para obtener la solución con un coste lo más bajo posible.
  • 20. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 20 • Definición: es una aplicación del espacio de estados con el espacio de los números reales F(estado) => n • n representa lo cercano que esta el estado con el que se ha aplicado la función de evaluación de la solución final. • Es muy importante mantener un equilibrio entre la eficiencia de la función y su complejidad. No debemos tener una función de evaluación demasiado complicada, ni tampoco una demasiado sencilla pero que no avance prácticamente nada en el problema. En caso de no mantener este equilibrio se podría producir explosión combinatoria.
  • 21. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 21 • Tipos: • Estrategias tentativas: aquellas en las que se puede abandonar la exploración de una rama y pasar a explorar otra en cualquier momento del problema. • Estrategias irrevocables: aquellas en las que no se puede abandonar la exploración de la rama por la que se comenzó. •Métodos: • Gradiente • Primero el mejor • Búsqueda en haz • Algoritmo A
  • 22. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 22  Gradiente: • Metodología: elegir el camino de máxima pendiente, usando para ello la función de evaluación. • Tipo: irrevocable. • Ventajas: se llega a la solución con poco coste computacional. • Inconvenientes: puede ser que el problema no sea compatible con este método, y, por lo tanto, no conseguiremos obtener la solución.
  • 23. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 23  Primero el mejor: • Metodología: elegir como siguiente nodo aquel con mayor función de evaluación. • Tipo: tentativo. • Ventajas: no depende en exceso de la función de evaluación. • Inconvenientes: excesiva complejidad espacial, pues se deben guardar todos los nodos abiertos.
  • 24. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 24  Búsqueda en haz: • Metodología: elegir un conjunto de nodos como los siguientes a expandir, y hacerlo de forma irrevocable. • Tipo: irrevocable/tentativo. • Ventajas: más permisible. • Inconvenientes: en caso de que el sistema sea irrevocable, este método no actúa con eficacia.
  • 25. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 25  Algoritmo A: • Metodología: Ponderar a la vez lo cerca que estamos del nodo meta y lo lejos que estamos del nodo inicial. • Tipo: tentativo. • Ventajas: soluciones más cercanas a la raíz. • Inconvenientes: la función de evaluación se complica.
  • 26. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 26 La búsqueda con adversos (juego contra un oponente) analiza los problemas en los que existe mas de un adversario modificando el estado del sistema. Hay dos operadores: - el que lleva el problema a la mejor situación (jugada nuestra) - el que lleva el problema a la peor situación (jugada de nuestro adversario)
  • 27. REALIZADO POR: HENRY CAMBAL 27