mi-10. 総当りによる探索
•Download as PPTX, PDF•
0 likes•1,984 views
トピックス：総当たり、総当たりのパス、状態空間表現での総当たり、パスと木 、Python による総当たり 人工知能の基礎（全１５回） https://www.kkaneko.jp/ai/mi/index.html 金子邦彦研究室ホームページ https://www.kkaneko.jp/index.html YouTube 動画 https://youtu.be/o_Ms27QaSsg
Recommended
More Related Content
More from kunihikokaneko1
More from kunihikokaneko1 (20)
mi-10. 総当りによる探索
- 2. アウトライン • 総当たりにより、正解を探索する。 • 総当たりは「正解を確実に探索できる方法」とも考 えることができる。 • 状態空間表現でのルールをもとに，変数値を変化さ せてゴールに至ることを探索。 2
- 4. 10-1 総当たり 4
- 7. 探索の例 7 スタート 宝 宝 知的な作業である． ※ 同じ経路（パス）を ２回試さないことは当 たり前 • スタートから出発 • 迷路をたどり，宝に 至る経路（パス）を 探す
- 10. 総当たりについて，知っていおいて 欲しいこと • 総当たりは，すべての経路（パス）を試す • 同じ経路（パス）を2回試すことはない ※ 気を付けて欲しいことがある 同じ「場所」にたどり着くことはありえる 10
- 16. 探索の例 16 スタート
- 17. 状態空間表現の例 17 スタート 0 1 状態空間表現では，世 界の状態を変数で表現 変数 x, y 変数 x 0 1 2 変数 y
- 18. 状態空間表現でのルールの例 18 スタート 0 1 1. (x, y| x < 1) → x + 1, y 2. (x, y| x > 0) → x – 1, y 3. (x, y| y < 2) → x, y + 1 4. (x, y| y > 0) → x, y - 1 変数 x 0 1 2 変数 y ルール番号 パスは，ルール番号の並び
- 20. 探索の例 パス長２ 20 スタート 5つのパス ・ルールの並び： 1, 2 ・ルールの並び： 1, 3 ・ルールの並び： 3, 1 ・ルールの並び： 3, 3 ・ルールの並び： 3, 4
- 21. 探索の例 パス長３ 21 12 のパス ・ルールの並び： 1, 2, 1 ・ルールの並び： 1, 2, 3 ・ルールの並び： 1, 3, 2 ・ルールの並び： 1, 3, 3 ・ルールの並び： 1, 3, 4 ・ルールの並び： 3, 1, 2 ・ルールの並び： 3, 1, 3 ・ルールの並び： 3, 1, 4 ・ルールの並び： 3, 3, 1 ・ルールの並び： 3, 3, 4 ・ルールの並び： 3, 4, 1 ・ルールの並び： 3, 4, 3 スタート
- 22. 状態空間表現での総当たり 22 • 総当たりでは，すべての経路（パス）を試す • 状態空間表現（世界の状態が変数で表されて いる）で，総当たりを行うとき， パスは，ルール番号の並び だと考える
- 25. 状態空間表現でのルールの例 25 スタート 0 1 1. (x, y| x < 1) → x + 1, y 2. (x, y| x > 0) → x – 1, y 3. (x, y| y < 2) → x, y + 1 4. (x, y| y > 0) → x, y - 1 変数 x 0 1 2 変数 y
- 26. 26 1. (x, y | x < 1) → x + 1, y 条件 x, y の値を どう変化 させるか if (r == 1) and (x < 1): x = x + 1 ルールのうち１つ プログラムの ソースコード 選んだルール番号を r とする 選んだルールが 1 のときは， x < 1 を調べ， x を x + 1 に変化 ※ y は変化しないので， y についてのプログラムは不要
- 27. GDB Online でのプログラム実行 URL: https://www.onlinegdb.com/ ※ 「Language」を「Python 3」に設定して使用 27 ソースコードの 編集画面 実行結果
- 28. ソースコード 28 ルール 最初 x, y の 0, 0 総当たり，条件に合致しない ルールは総当たりの対象にし ない 表示など 総当たりで探索するパスの パス長は 3 に設定
- 29. 実行結果 29 ソースコードの 編集画面 実行画面 GDB online を使用 https://www.onlinegdb.com/ ※ プログラム実行開始は 「Run」，停止は「Stop」
- 30. まとめ ゲームのルールを，コンピュータのプログラムとして 書き，コンピュータで動く 30 ルール プログラム化し実行 1. (x, y| x < 1) → x + 1, y 2. (x, y| x > 0) → x – 1, y 3. (x, y| y < 2) → x, y + 1 4. (x, y| y > 0) → x, y - 1
- 31. 10-5 パスと木 31
- 32. パスの例 • 総当たりでは，すべての経路（パス）を 試す 32 5つのパス ・ルールの並び： 1, 2 ・ルールの並び： 1, 3 ・ルールの並び： 3, 1 ・ルールの並び： 3, 3 ・ルールの並び： 3, 4 スタート
- 33. 総当たりでのパスの図示 • 総当たりでは，すべての経路（パス）を試す 33 5つのパス ・ルールの並び： 1, 2 ・ルールの並び： 1, 3 ・ルールの並び： 3, 1 ・ルールの並び： 3, 3 ・ルールの並び： 3, 4 スタート x = 0 y = 0 x = 1 y = 0 1 x = 0 y = 1 3 x = 0 y = 0 x = 1 y = 1 x = 1 y = 1 x = 0 y = 2 x = 0 y = 0 2 3 1 3 4 パス長２の経路（パス）をすべて試す パスの図示
- 37. ２つの水差し • 水差し① 大きさ４ • 水差し② 大きさ３ 37 水差し① 水差し②
- 38. 状態空間表現 状態変数表現とは，ゲームなどの世界の状態を，複 数の変数で表すこと 水差し ２つ • 水差し① 大きさ４ ・・・ 水の量: 変数 x • 水差し② 大きさ３ ・・・ 水の量: 変数 y 38 水差し① 水差し②
- 39. ルール 水差し① 1. 水差し①を満杯にする 2. 水差し①を空にする 3. 水差し①を使って，水差し②を満杯にする 4. 水差し①の水をすべて，水差し②に入れる 水差し② 5. 水差し②を満杯にする 6. 水差し②を空にする 7. 水差し②を使って，水差し①を満杯にする 8. 水差し②の水をすべて，水差し①に入れる 39
- 40. ルール 水差し① 1. (x, y | x < 4) → (4, y) 2. (x, y | x > 0) → (0, y) 3. (x, y | x + y >= 3 and y < 3) → (x + y - 3, 3) 4. (x, y | x + y <= 3 and x > 0) → (0, x + y) 水差し② 5. (x, y | y < 3) → (x, 3) 6. (x, y | y > 0) → (x, 0) 7. (x, y | x + y >= 4 and x < 4) → (4, x + y - 4) 8. (x, y | x + y <= 4 and y > 0) → (x + y, 0) 40
- 41. ソースコード 41 ルール 最初 x, y の 0, 0 総当たり，条件に合致しない ルールは総当たりの対象にしない 表示など 総当たりで探索するパスの パス長は 2 に設定
- 42. 実行結果 42 実行画面 GDB online を使用 https://www.onlinegdb.com/ ※ プログラム実行開始は 「Run」，停止は「Stop」 パス長 2 の総当たりは，6通り 【表示の見方】 (1, 2) 0 0 ルール 1, ルール 2 の順で行うと x = 0, y = 0 になる
- 43. 43 3 に書き換えて再実行
- 45. 45 5 に書き換えて再実行
- 46. 46 実行結果 （表示が長いので省略） 量「２」の水が欲しいときは， ルール 5, 8, 5, 7, 6 の順でもできる ことが 総当たりにより発見
- 47. まとめ • 総当たりでは，すべての経路（パス）を 試す • 正解（例えば，「量２の水が欲しい」） を発見する手段になる • 総当たりで正解が見つからなければ，正 解は存在しない 47