Επίλυση προβλημάτων (τεχνητή νοημοσύνη): Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
μΧωρίς σύνοψη επεξεργασίας
μΧωρίς σύνοψη επεξεργασίας
Γραμμή 1:
''Το λήμμα «αλγόριθμος αναζήτησης» ανακατευθύνει εδώ. Για την αναζήτηση στοιχείων σε δομές δεδομένων δείτε το άρθρο [[δομή δεδομένων]].''
 
HΗ '''επίλυση προβλημάτων''' είναι κλάδος της [[Τεχνητή νοημοσύνη|τεχνητής νοημοσύνης]] (ΤΝ) ο οποίος αφορά τον σχεδιασμό κατάλληλων ενεργειών με στόχο την άφιξη ενός ελέγξιμου [[σύστημα|συστήματος]] σε μία αποδεκτή τελική κατάσταση, εκκινώντας από κάποια προκαθορισμένη αρχική κατάσταση. Συνήθως αυτό γίνεται μέσω ενός [[αλγόριθμος|αλγορίθμου]] ο οποίος λαμβάνει ως [[είσοδος|είσοδο]] το δοθέν [[πρόβλημα]] και επιστρέφει ως [[έξοδος|έξοδο]] μία λύση σε αυτό, αφού αξιολογήσει πρώτα μία ομάδα υποψηφίων λύσεων. Πρόκειται για ένα θεμελιώδες γνωστικό πεδίο της τεχνητής νοημοσύνης το οποίο γνώρισε μεγάλη ανάπτυξη ήδη από τη δεκαετία του 1950. Αποτέλεσε μία προσπάθεια αλγοριθμικής [[εξομοίωση|εξομοίωσης]] της διαδικασίας της [[σκέψη|σκέψης]], ενώ με τον καιρό ενσωμάτωσε μεθοδολογίες από τη [[βελτιστοποίηση|θεωρία βελτιστοποίησης]] και τη [[θεωρία γράφων]].
 
H '''επίλυση προβλημάτων''' είναι κλάδος της [[Τεχνητή νοημοσύνη|τεχνητής νοημοσύνης]] (ΤΝ) ο οποίος αφορά τον σχεδιασμό κατάλληλων ενεργειών με στόχο την άφιξη ενός ελέγξιμου [[σύστημα|συστήματος]] σε μία αποδεκτή τελική κατάσταση, εκκινώντας από κάποια προκαθορισμένη αρχική κατάσταση. Συνήθως αυτό γίνεται μέσω ενός [[αλγόριθμος|αλγορίθμου]] ο οποίος λαμβάνει ως [[είσοδος|είσοδο]] το δοθέν [[πρόβλημα]] και επιστρέφει ως [[έξοδος|έξοδο]] μία λύση σε αυτό, αφού αξιολογήσει πρώτα μία ομάδα υποψηφίων λύσεων. Πρόκειται για ένα θεμελιώδες γνωστικό πεδίο της τεχνητής νοημοσύνης το οποίο γνώρισε μεγάλη ανάπτυξη ήδη από τη δεκαετία του 1950. Αποτέλεσε μία προσπάθεια αλγοριθμικής [[εξομοίωση|εξομοίωσης]] της διαδικασίας της [[σκέψη|σκέψης]], ενώ με τον καιρό ενσωμάτωσε μεθοδολογίες από τη [[βελτιστοποίηση|θεωρία βελτιστοποίησης]] και τη [[θεωρία γράφων]].
 
== Προβλήματα ==
Ένα ''πρόβλημα'' είναι ένα σύνολο αντικειμένων, ιδιοτήτων και σχέσεων το οποίο ορίζεται από μία αρχική κατάσταση, μία επιθυμητή τελική κατάσταση και τις επιτρεπτές ενέργειες στα αντικείμενα του προβλήματος. Στόχος είναι, ξεκινώντας από την αρχική κατάσταση, να γίνει μία κατάλληλη ακολουθία ενεργειών η οποία να καταλήγει στην τελική κατάσταση. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται επίλυση του προβλήματος (π.χ. η διεξαγωγή μίας παρτίδας [[σκάκι]]) και αποτέλεσε στόχο της ΤΝ από τη δεκαετία του '50. Η επίλυση προβλημάτων έχει προφανώς σπουδαίες εφαρμογές στην απόδειξη [[θεώρημα|θεωρημάτων]], στονστο [[Χρονοπρογραμματισμός|χρονοπρογραμματισμό]] ενεργειών, στη διεξαγωγή [[παιχνίδι|παιγνίων]] κλπ, ενώ θεωρείται κεντρικό χαρακτηριστικό της [[ευφυΐα|ευφυΐας]]. Βασικό στοιχείο στην επίλυση προβλημάτων είναι η αναπαράσταση τους και γι' αυτό το σκοπό υπάρχουν δύο μεθοδολογίες: η αναπαράσταση με χώρο καταστάσεων και η αναπαράσταση με αναγωγή. Στη μέθοδο της αναγωγής δομική μονάδα περιγραφής του προβλήματος είναι η ίδια η περιγραφή αναλυόμενη σε πολλαπλές, απλούστερες εκδοχές. Αυτή η ανάλυση συμβαίνει διαδοχικά ώσπου να καταλήξει σε αρχέγονα προβλήματα επιλυόμενα με προφανή τρόπο. Προγραμματιστικά η αναγωγή υλοποιείται με [[αναδρομή]] και κεντρική έννοια σε αυτήν αποτελούν οι τελεστές αναγωγής, διαδικασίες οι οποίες ανάγουν ένα πρόβλημα σε υποπροβλήματα.
 
Στη μέθοδο χώρου καταστάσεων βασική δομική μονάδα είναι η κατάσταση, το σύνολο δηλαδή των αντικειμένων που εμπλέκονται στο πρόβλημα συν τις ιδιότητες τους και τις μεταξύ τους σχέσεις. Η κατάσταση ορίζεται σε ένα απλουστευμένο, αφαιρετικό [[μοντέλο]] του κόσμου και το σύνολο των καταστάσεων (στιγμιοτύπων) στις οποίες μπορεί να βρεθεί αυτός ο κόσμος του προβλήματος ονομάζεται χώρος καταστάσεων. Το ίδιο το πρόβλημα ορίζεται με βάση την αρχική κατάσταση από την οποία ξεκινάμε, την επιθυμητή τελική κατάσταση στην οποία πρέπει να καταλήξουμε (ή πολλές δυνατές τελικές) και το σύνολο των τελεστών μετάβασης, επιτρεπτών πράξεων δηλαδή που μπορούν να εκτελεστούν στα αντικείμενα μίας κατάστασης οδηγώντας σε μια άλλη (π.χ. στην αναπαράσταση μίας παρτίδας σκάκι τελεστής είναι η έγκυρη μετακίνηση ενός πιονιού). Λύση του προβλήματος είναι μία ακολουθία διαδοχικών τελεστών μετάβασης και καταστάσεων που ξεκινά από μία αρχική κατάσταση και καταλήγει σε μία τελική.