6第六讲--第三章(盲目、启发搜索)PPT课件

修改指针方针，重排OPEN表
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一、图搜索策略(Graph Search)
5.图搜索方法分析：
（1）策略：各种搜索策略的 区别主要体现在OPEN表排序准 则的不同。
（2）成功：每当扩展节点为 目标节点时，宣告成功结束。这 时，能够重现这条成功路径，
（3）失败：当搜索树不再剩 有未被扩展的端节点时，过程就 以失败告终。在失败终止的情况 下，从起始节点出发，一定达不 到目标节点。
(5) 若n为一目标节点，则成功 退出。此解是搜索图G中沿着指 针从n到S这条路径而得到的(指针 在第7步中设置)。
A
A,47 机制教研室
一、图搜索策略
3.图搜索的一般过程
(6) 扩展节点n，生成后继节点 。
B1,77
(7) 把n的后继节点放入OPEN 表的末端，提供返回节点n的指针
(8) 按某一任意方式或按某个探 试值，重排OPEN表。
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一、图搜索策略
3.图搜索的一般过程
(1) 建立一个只含有起始节点S 的搜索图G，把S放到OPEN表中 。
(2) 建立一个CLOSED表，其 初始为空表。
(3) LOOP：若OPEN表是空表 ，则失败退出。
A
A,47 机制教研室
一、图搜索策略
3.图搜索的一般过程
(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。
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第三章 搜索技术
搜索分类
盲目搜索
只是可以区分出哪个 是目标状态。
一般是wk.baidu.com预定的搜索 策略进行搜索。
没有考虑到问题本身 的特性，这种搜索具 有很大的盲目性，效 率不高，不便于复杂 问题的求解。
启发式搜索
是在搜索过程中加入 了与问题有关的启发 式信息，用于指导搜 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。
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第三章 搜索技术
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课程主要内容
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章
绪论 知识表示 搜索技术 推理技术 机器学习 专家系统
.
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第三章 搜索技术
搜索概念
搜索：搜索什么？在哪 里搜索？适用范围？
在状态空间，寻找一条 从初始节点到目标节点 的路径。
F1,32
G1,27 H1,51
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3.1 盲目搜索
二、宽度优先搜索
宽度优先搜索
搜索是以接近起始节点的程
度依次扩展节点。
宽度优先搜索的基本思想
B1,77
深度优先搜索是严格按节点
在树中的出现位置一层一层
向下的搜索过程。
C2,87 C1,96
通过将OPEN表设计为一个
队列来实现，将新生成的子 F1,32
A,47
B1,77
B3,52 B2,65
C2,87 C1,96 D1,77 E1,57 E2,92
F1,32
G1,27 H1,51
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二、宽度优先搜索
例3.1 从王某家族的四代中找王A的后代且其寿 命为X的人(设X=57)
A,47
搜索8步找到
B1,77
B3,52 B2,65
C2,87 C1,96 D1,77 E1,57 E2,92
王B3:寿命52，有儿子王1
A,47
王B2:寿命65，有儿子王E1、王E2
王C1:寿命96 王C2:寿命87，有儿子王F1 B1,77
B3,52 B2,65
王D1:寿命77，没有儿子
王E1：寿命57，有儿子王G1
王E2：寿命92，有儿子王H1
王F1：寿命32
C2,87 C1,96 D1,77 E1,57 E2,92
节点放在OPEN表的后面，
保证先生成的节点先考察（
FIFO）。
A,47 B3,52 B2,65 D1,77 E1,57 E2,92
G1,27 H1,51
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宽度优先搜索示意图
OPEN表
节点 父节点
A NULL
B1
A
B3 A
B2 A
C2 B1
C1 B1
D1 B3
E1 B2
E2 B2
CLOSE表 编号 节点 父节点
F1,32
G1,27 H1,51 机制教研室
3.1 盲目搜索
一、 图搜索策略—在图中寻找路径的方法
1. 两种数据结构
（1）OPEN表 存放已生成但还没考察的节点，即待考察 节点。
（2）CLOSED表存放考察过的节点，以及节点之间的关 系，如每个节点指向父节点的编号（返回指针）。
CLOSED表中存放的就是一定搜索策略下的搜索树。
王G1：寿命27，没有儿子
王H1：寿命51
F1,32
G1,27 H1,51
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一、 图搜索策略
例3.1 从王某家族的四代中找王A的后代且其寿 命为X的人(设X=57)
搜索目标 搜索空间 搜索策略
A,47
B1,77
B3,52 B2,65
C2,87 C1,96 D1,77 E1,57 E2,92
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本章内容
3.1 盲目搜索 3.2 启发式搜索 3.3 博弈树搜索 3.4 遗传算法 3.5 模拟退火算法 3.6 免疫算法
.
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一、 图搜索策略
例3.1 从王某家族的四代中找王A的后代且其寿 命为X=57的人
王A:寿命47，有儿子王B1、王B3、王B2
王B1:寿命77，有儿子王C1、王C2
A,47 B1,77 B3,52 B2,65 C2,87 C1,96 D1,77 E1,57 E2,92
F1,32
G1,27 H1,51
.
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第三章 搜索技术
搜索分类
1、盲目式摸索：无信息搜索，搜索时按规定顺 序逐个考察节点，直到找到目标。通用性强，但 效率低；适用于简单树状结构问题。
包括：宽度优先、深度优先、等代价搜索 2、启发式搜索：用到自身的某些信息，指导搜 索朝着最有希望的方向进行，搜索效率高。
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2. 搜索树
搜索过程中经过（考 察过）的节点和边，按原 图的连接关系，所构成一 个树型的有向图，称为搜 索树。
搜索树是一个搜索过 程的搜索轨迹，或称之为 搜索空间。
B1,77 C2,87 C1,96 F1,32
A,47 B3,52 B2,65
D1,77 E1,57 E2,92 G1,27 H1,51
(9) GO LOOP。
A,47 B3,52 B2,65
B1
A
B2
B3
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3.1 盲目搜开索始
4. 搜索过程框图
S0放入OPEN表
是 OPEN表空？
否
将OPEN表中第一个节点(n) 移至CLOSE表
否
是
n是目标节点？
扩展节点n，把n的后继节点放入 OPEN表末端，提供指向 节点n的指针
失败 成功