Introducción a la Inteligencia

Artificial

Introducción a la Inteligencia Artificial Dpto. de Informática IUT DR FRP

Lic. Iris Albarrán

HEURISTICAS

Del griego "heurísko", (encontrar, inventar), es el término con el

que nos referimos al método o procedimiento usado en la

investigación o en el descubrimiento de algo.

Se denomina 'heurística' a la capacidad de un sistema para

realizar de forma inmediata innovaciones positivas para sus fines.

La capacidad heurística es un rasgo característico de los humanos,

desde cuyo punto de vista puede describirse como el arte y la

ciencia del descubrimiento y de la invención o de resolver

problemas mediante la creatividad y el pensamiento lateral o

pensamiento divergente.

Introducción a la Inteligencia Artificial Dpto. de Informática IUT DR FRP

Lic. Iris Albarrán

Búsquedas Heurísticas

Busca soluciones aceptables; reduce el espacio de

búsqueda y es capaz de determinar su proximidad a una

solución y la calidad de la misma utilizando conocimiento a

priori

Son características de los métodos heurísticos:

No garantizan que se encuentre una solución, aunque existan

soluciones.

Si encuentran una solución, no se asegura que ésta tenga las

mejores propiedades (que sea de longitud mínima o de coste óptimo).

En algunas ocasiones (que, en general, no se podrán determinar a

priori), encontrarán una solución (aceptablemente buena) en un tiempo

razonable.

Introducción a la Inteligencia Artificial Dpto. de Informática IUT DR FRP

Lic. Iris Albarrán

Búsqueda Heurística Si nos planteamos seguir concretando como aprovechar la información

sobre el problema en sistemas de producción, la siguiente idea consiste en

concentrar toda la información heurística en una única función que se

denomina función de evaluación heurística. Se trata de una función que

asocia a cada estado del espacio de estados una cierta cantidad numérica

que evalúa de algún modo lo prometedor que es ese estado para acceder a

un estado objetivo. Habitualmente, se denota esa función por h(e).

La función heurística puede tener dos interpretaciones. Por una parte, la

función puede ser una estimación de lo próximo que se encuentra el estado

de un estado objetivo. Bajo esta perspectiva, los estados de menor valor

heurístico son los preferidos. Pero en otros casos puede suceder que lo

que convenga sea maximizar esa función.

Introducción a la Inteligencia Artificial Dpto. de Informática IUT DR FRP

Lic. Iris Albarrán

Funciones de evaluacion

• Búsqueda primero el mejor.

1. Tenemos una función de evaluación heurística f^, que nos ayudará a decidir cuál

es el mejor nodo para expandir.

2. Se expandirá el nodo n para el que se obtenga el

menor valor f^(n)

– f^ con valores pequeños en los nodos mas prometedores.

– La selección de nodos a expandir no sigue ningún patrón definido.

– La expansión de un nodo genera todos sus sucesores

3. Se terminará el proceso cuando el nodo a expandir

Introducción a la Inteligencia Artificial Dpto. de Informática IUT DR FRP

Lic. Iris Albarrán

f^(n): número de fichas fuera de posición (comparadas

con la función objetivo)

Valor de la función heurística en dicho nodo.

Introducción a la Inteligencia Artificial Dpto. de Informática IUT DR FRP

Lic. Iris Albarrán

Como forzar la vuelta atrás en la exploración de otros caminos

más prometedores y evitar los poco prometedores.

•Factor de profundidad:

f^(n) = g^(n) + h^(n) :

longitud del camino más

corto entre el nodo n y el

nodo inicial (Esta es la

función HEURISTICA)

g^(n): estimación de la

profundidad del nodo n

h^(n): evaluación

heurística en el nodo n

Introducción a la Inteligencia Artificial Dpto. de Informática IUT DR FRP

Lic. Iris Albarrán

Algoritmo Genérico de

Busqueda en Grafos BUSQUEDA_EN_GRAFOS:

1. Cree un árbol de búsqueda Tr, que solo este formado por el nodo

inicial n(o).

– Inserte n(o) en una lista llamada ABIERTOS

2. Cree una lista llamada CERRADOS que inicialmente está vacía.

3. Si la lista ABIERTOS está vacía, salga del algoritmo por falla.

4. Extraiga el primer nodo de la lista ABIERTOS e insértelo en la lista CERRADOS.

Llame a este nodo n.

5. Si n es el nodo objetivo, salga del algoritmo y devuelva la solución, que estará

formada por el camino definido por los arcos que nos llevan de n a n(o) en el árbol Tr

(los arcos se crean en el paso 6)

6. Expanda el nodo n y genere el conjunto de nodos sucesores M. Incorpore los

elementos de M como sucesores de n en el árbol Tr, creando los arcos correspondientes

entre n y cada uno de los nodos de M.

7. Reordene la lista ABIERTOS de acuerdo con algún esquema arbitrario o de

acuerdo con una heurística determinada.

8. Vaya al paso 3

Introducción a la Inteligencia Artificial Dpto. de Informática IUT DR FRP

Lic. Iris Albarrán

Plantee la funcion Heuristica para el juego de las 8 Reinas en un tablero

de Ajedrez

El problema del viajante.

Estado inicial: un viajante se encuentra en una capital de

provincia.

Estado meta: quiere viajar a otra capital por la mejor ruta posible

(la

más corta)

Medios: Las capitales de provincia colindantes están unidas por

carreteras; se dispone de un mapa con la disposición de las

provincias y sus "coordenadas" en kilómetros respecto al "centro”

Juego de domino. Supongamos que el juego de domino esta formado

por dos parejas. Determine la función Heurística para la colocación de la

fichas.

Ejercicios