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人工智能之状态空间搜索.ppt


§01 Three-S 的基本思想 Ruan Xiaogang Institute of Artificial Intelligence & Robots Beijing University of Technology
1.2 事物的特性
变化的和运动的
事物有事物的特性。 事物既有内在特性又有外在特性,内在特性通 常表现为事物固有的和本质的特征,而外在特性通 常表现为事物与环境的关系。 事物的特性是在不断地变化的,或不断地运动 的,因而,被称为动态特性。 事物特性的变化或运动必定是在一定的时间和 空间中发生的。
(问题原态的描述)
在问题求解活动中,事物的特性代表着问题的性 质,事物特性的变化意味着问题性质的变化。
因此,状态空间中状态的运动,意味着事物特性 的变化,意味着问题性质的变化。重要的是,这种运 动是可以通过对事物进行操作来控制的。
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1.4 状态是问题的性质
问题求解过程搜索过程
关于状态空间搜索 (Three-S):
状态 (State):状态空间中的点,代表问题的性质; 问题原态对应的状态称为初始状态,问题终态所对 应的状态称为目标状态。
状态空间 (State Space):所有可能的状态的集合。
状态空间搜索 (Search in State Space): 在状态空间 中搜寻一条由初始状态到目标状态的路径的过程, 即问题求解的过程。
2.1 Three-S 问题的形式化
定义:
状态空间搜索中的问题被定义为一个四元组:
其中:
S,O,s(o),s(g)
(4.1)
(1) S ={s}:状态空间 (状态的集合) (2) O ={O}:算子空间 (操作的集合) (3) s(o)S:初始状态 (4) s(g)S:目标状态
应用 O 中的算子 (操作) 对 s(o) 进行操作 (运算),使其 运动至目标状态 s(g) 的过程称为问题 (4.1) 的求解。
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1.3 事物特性的可操作性
事物特性问题性质
在状态空间搜索策略中,事物的特性称为事物的 状态,状态随时间变化或运动,而状态运动的空间, 就是状态空间。
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1.4 状态是问题的性质
问题求解过程搜索过程
关于状态空间搜索 (Three-S):
Ruan Xiaogang Institute of Artificial Intelligence & Robots Beijing University of Technology
人工智能原理
(符号计算科学)
Principles of Artificial Intelligence
Ruan Xiaogang Institute of Artificial Intelligence & Robots Beijing University of Technology
§02 Three-S 问题的描述
Section 02 Representations
of Problems in Three-S
§02 Three-S 问题的描述 Ruan Xiaogang Institute of Artificial Intelligence & Robots Beijing University of Technology
问题 原态
状态空间 过渡操作: 改变状问态题状态的措施
问题的求解:的过程: 一 搜条索由初始状态至目标 状态的路径。的过程。
问题 终态
Ruan Xiaogang Institute of Artificial Intelligence & Robots Beijing University of Technology
§02 Three-S 问题的描述 Ruan Xiaogang Institute of Artificial Intelligence & Robots Beijing University of Technology
2.2 Three-S 问题的三要素
s(o)和 s(g)以及O
(1) 初始状态 (Original State): s(o) = (s1,s2,…,sn)(o) S
第四章: 状态空间搜索
Chapter 04 Search
in State Spaces
Ruan Xiaogang Institute of Artificial Intelligence & Robots Beijing University of Technology
§01 Three-S 的基本思想
Section 01 the Essentials of Three-S
§01 Three-S 的基本思想 Ruan Xiaogang Institute of Artificial Intelligence & Robots Beijing University of Technology
1.1 所谓状态空间搜索:
机器的一种思维方式
模拟人的问题球解过程,模拟人的思维或逻辑推 理,是人工智能,特别是符号计算学的重要任务。
人工智能的问题求解方法,是人的思维和逻辑推 理的形式化,是机器或计算机的思维和逻辑推理。
状态空间搜索 (The Search in State Spaces, Three-S) 是一种问题求解策略,是一种模拟人的问题球解过程 的人工智能方法,是机器的一种思维方式或逻辑推理 方式。
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