Kvalitatívne heuristiky

GPS (General Problem Solver) Základným princípom GPS je analýza cieľov a

prostriedkov na ich dosahovanie a rekurzívne riešenie problémov

Analýza predstavuje techniku výberu operátorov, redukujúcich diferencie medzi stavmi, najprv medzi počiatočným a koncovým stavom.

Tri procedúry – zmena stavu A na stav B, odstrá-nenie diferencie d medzi A a B, aplikácia operátora f na objekt (stav) A.

Diferencie

Diferenciou d nazývame podmnožinu množiny S x S, kde S je množina stavov.

Pomocou diferencií sa vyjadrujú rozdiely medzi dvoma stavmi. Volia sa tak, aby dva stavy boli rovnaké, ak medzi nimi niet diferencie podľa uvedenej definície.

Diferencie sa používajú aj na popis splnenia podmienok pre aplikovanie operátora, ak sú splnené podmienky, nie je žiadna diferencia

Použité procedúry v GPS

Zmena stavu A na stav B: Porovnaj A a B, nájdi diferenciu d (ak niet diferencie, tak

úspech) Generuj podcieľ: redukuj d (redukovaním d vznikne stav

A´ Generuj podcieľ: zmena stavu A´ na stav B.

Striktne vzaté, diferenciu d medzi A a B nemožno nikdy odstrániť, redukciou diferencie rozumieme prechod do stavu A´, tak, aby diferencia d medzi stavom A´ a stavom B neexistovala.

Zmena stavu A na stav B

Použité procedúry v GPS II

Redukcia diferencie medzi A a B: Nájdi operátor f redukujúci d Over aplikovateľnosť operátora f Generuj podcieľ – aplikuj f na A. Ak sa nedá aplikovať pomocou procedúry aplikácie

operátora, hľadaj iný operátor Na zabezpečenie aplikovateľnosti, treba zaručiť,

aby boli splnené podmienky, napr. aby nebola diferencia medzi stavom A a definičným oborom operátora f.

Redukcia diferencie d

Použité procedúry v GPS III

Aplikácia operátora f na stav A Ak je f aplikovateľné na A, tak vytvor A´ = f (A). Ak nie je aplikovateľné, nájdi diferenciu d´ medzi A a

definičným oborom operátora f Generuj podcieľ: redukuj diferenciu d´ Nájdi operátor f´, ktorý redukuje diferenciu d´ Ak je f´ aplikovateľné na A, tak vytvor A´´ = f´ (A) Generuj podcieľ: aplikuj f na A´´

Fungovanie systému GPS možno opísať A/ALEBO grafom, redukuje dovtedy, kým existujú diferencie

Aplikácia operátora f

A/ALEBO graf systému GPS

Výber diferencií a operátorov Diferencie sú lineárne usporiadané, pričom uspo-

riadanie vyjadruje prínos, ktorý má diferencia pre dosiahnutie cieľového stavu (najprv sa redukuje diferencia, ktorá má najväčší prínos)

Tabuľka diferencií a operátorov – určuje, ktorý operátor sa hodí na redukciu ktorej diferencie – tabuľka má toľko riadkov, koľko je diferencií a toľko stĺpcov, koľko je operátorov, na priesečníku je krížik, ak tento operátor redukuje túto diferenciu

Vo výbere a usporiadaní diferencií je kvalitatívna heuristická informácia

Riešenie problému cez GPS

Definovať stavy Opísať počiatočný stav a overiteľnú podmienku pre

koncový stav Zadať operátory tak, aby obsahovali stavy, na kto-

ré je operátor aplikovateľný a stav, ktorý vznikne po jeho aplikácii (podmienky aplikovateľnosti)

Zvoliť diferencie, ich usporiadanie a tabuľku diferencií a operátorov

Ilustrácia na probléme misionárov a ľudožrútov, na probléme dopravy do vzdialeného mesta apod.

Nedostatky systému GPS

Systém GPS neuspel pri šachu Počet stavov je obrovský, počet operátorov nie je

príliš veľký Nedajú sa pri šachu dobre určiť diferencie medzi

aktuálnou pozíciou (stavom) a matom Definované diferencie určovali rozdiely medzi

dvoma lokálnymi pozíciami (stavmi) a program fungoval zle, robil školácke chyby

De facto uvažoval iba na pár krokov dopredu a nemohol byť úspešný