- Studovali jsme strategie, které mohou uvažovat buď dopředu, nebo dozadu, ale pro řešení složitého a velkého problému je vhodná kombinace těchto dvou směrů. Taková smíšená strategie umožňuje nejprve vyřešit hlavní část problému a poté se vrátit a vyřešit malé problémy, které vznikají při kombinování velkých částí problému. Taková technika se nazývá Analýza prostředků a cílů .
- Analýza prostředků a cílů je technika řešení problémů používaná v umělé inteligenci k omezení vyhledávání v programech AI.
- Jedná se o kombinaci techniky zpětného a dopředného vyhledávání.
- Technika MEA byla poprvé představena v roce 1961 Allenem Newellem a Herbertem A. Simonem ve svém počítačovém programu pro řešení problémů, který byl pojmenován jako General Problem Solver (GPS).
- Proces analýzy MEA se soustředil na vyhodnocení rozdílu mezi současným stavem a cílovým stavem.
Jak funguje analýza prostředků a cílů:
Proces analýzy prostředků a cílů lze na problém použít rekurzivně. Je to strategie kontroly vyhledávání při řešení problémů. Následují hlavní kroky, které popisují fungování techniky MEA pro řešení problému.
- Nejprve vyhodnoťte rozdíl mezi počátečním stavem a konečným stavem.
- Vyberte různé operátory, které lze použít pro každý rozdíl.
- Aplikujte operátor při každém rozdílu, čímž se sníží rozdíl mezi aktuálním stavem a cílovým stavem.
Stanovení dílčích cílů operátora
V procesu MEA zjišťujeme rozdíly mezi aktuálním stavem a cílovým stavem. Jakmile se tyto rozdíly objeví, můžeme použít operátor, který rozdíly sníží. Někdy je však možné, že na aktuální stav nelze použít operátor. Vytvoříme tedy podproblém aktuálního stavu, ve kterém lze operátor použít, takový typ zpětného řetězení, ve kterém se vybírají operátory a následně se nastavují dílčí cíle pro stanovení předpokladů operátora, se nazývá Stanovení dílčích cílů operátora .
Algoritmus pro analýzu prostředků a cílů:
Vezměme Aktuální stav jako AKTUÁLNÍ a Cílový stav jako CÍL, pak následují kroky pro algoritmus MEA.
- Vyberte nový operátor O, který je použitelný pro aktuální rozdíl, a pokud takový operátor neexistuje, pak porucha signálu.
- Pokuste se použít operátor O na CURRENT. Udělejte popis dvou stavů.
i) O-Start, stav, ve kterém jsou splněny předpoklady O.
ii) O-Result, stav, který by nastal, kdyby O bylo aplikováno při O-startu. - Li
(První díl<------ mea (current, o-start)< strong>
A
(Poslední část<----- mea (o-result, goal)< strong>, jsou úspěšné, pak signalizují Úspěch a vrátí výsledek zkombinování FIRST-PART, O a LAST-PART.
Výše diskutovaný algoritmus je vhodnější pro jednoduchý problém a není vhodný pro řešení složitých problémů.
Příklad analýzy střední hodnoty:
Vezměme si příklad, kdy známe počáteční stav a cílový stav, jak je uvedeno níže. V tomto problému potřebujeme získat cílový stav nalezením rozdílů mezi počátečním stavem a cílovým stavem a použitím operátorů.
Řešení:
K vyřešení výše uvedeného problému nejprve najdeme rozdíly mezi počátečními stavy a cílovými stavy a pro každý rozdíl vygenerujeme nový stav a použijeme operátory. Operátoři, které máme pro tento problém, jsou:
1. Vyhodnocení výchozího stavu: V prvním kroku vyhodnotíme počáteční stav a porovnáme počáteční a Cílový stav, abychom našli rozdíly mezi oběma stavy.
2. Použití operátoru Delete: Jak můžeme zkontrolovat, první rozdíl je v tom, že ve stavu cíle neexistuje žádný symbol tečky, který je přítomen v počátečním stavu, takže nejprve použijeme Smazat operátora k odstranění této tečky.
3. Použití operátoru přesunu: Po aplikaci operátoru Delete nastane nový stav, který opět porovnáme se stavem cíle. Po porovnání těchto stavů je tu další rozdíl, že čtverec je mimo kruh, takže použijeme Přesunout operátora .
4. Použití operátoru rozbalení: Nyní se ve třetím kroku vygeneruje nový stav a tento stav porovnáme s cílovým stavem. Po porovnání stavů je zde ještě jeden rozdíl, kterým je velikost čtverce, takže použijeme Rozbalte operátor a nakonec vygeneruje stav cíle.
