人工智能之搜索策略介紹課件

人工智能之搜索策略介紹課件演講人01.02.03.04.目錄搜索策略概述搜索策略的實(shí)現(xiàn)搜索策略的優(yōu)化搜索策略的應(yīng)用案例1搜索策略概述搜索策略的定義1搜索策略是指在解決一個(gè)問(wèn)題時(shí)，如何找到最優(yōu)解或近似最優(yōu)解的方法。2搜索策略可以分為兩類：無(wú)信息搜索和有信息搜索。3無(wú)信息搜索是指在沒(méi)有任何先驗(yàn)知識(shí)的情況下，通過(guò)嘗試和錯(cuò)誤來(lái)找到最優(yōu)解。4有信息搜索是指在已知一些先驗(yàn)知識(shí)的情況下，通過(guò)利用這些知識(shí)來(lái)指導(dǎo)搜索過(guò)程，提高搜索效率。搜索策略的分類深度優(yōu)先搜索（DFS）：按照深度優(yōu)先的順序進(jìn)行搜索，適用于解決路徑規(guī)劃問(wèn)題廣度優(yōu)先搜索（BFS）：按照廣度優(yōu)先的順序進(jìn)行搜索，適用于解決最短路徑問(wèn)題啟發(fā)式搜索（A*）：根據(jù)啟發(fā)式函數(shù)進(jìn)行搜索，適用于解決最優(yōu)化問(wèn)題遺傳算法（GA）：模擬生物進(jìn)化過(guò)程進(jìn)行搜索，適用于解決復(fù)雜優(yōu)化問(wèn)題模擬退火算法（SA）：模擬金屬退火過(guò)程進(jìn)行搜索，適用于解決全局優(yōu)化問(wèn)題蟻群算法（ACO）：模擬螞蟻覓食過(guò)程進(jìn)行搜索，適用于解決組合優(yōu)化問(wèn)題搜索策略的應(yīng)用場(chǎng)景01信息檢索：搜索引擎、學(xué)術(shù)論文檢索等02路徑規(guī)劃：地圖導(dǎo)航、物流配送等03問(wèn)題求解：數(shù)學(xué)問(wèn)題、邏輯問(wèn)題等04游戲AI：棋類游戲、電子游戲等05機(jī)器人控制：自主導(dǎo)航、路徑規(guī)劃等06優(yōu)化問(wèn)題：生產(chǎn)調(diào)度、資源分配等2搜索策略的實(shí)現(xiàn)啟發(fā)式搜索概念：根據(jù)問(wèn)題特點(diǎn)，選擇合適的搜索策略，提高搜索效率常見(jiàn)啟發(fā)式搜索策略：A*算法、貪心算法、遺傳算法等A*算法：基于估價(jià)函數(shù)的啟發(fā)式搜索算法，適用于解決路徑規(guī)劃問(wèn)題貪心算法：每次選擇當(dāng)前最優(yōu)解，適用于解決組合優(yōu)化問(wèn)題遺傳算法：基于自然選擇和遺傳變異的啟發(fā)式搜索算法，適用于解決復(fù)雜優(yōu)化問(wèn)題啟發(fā)式搜索的應(yīng)用：路徑規(guī)劃、任務(wù)調(diào)度、資源分配等局部搜索概念：一種基于局部最優(yōu)解的搜索策略特點(diǎn)：速度快，易于實(shí)現(xiàn)，適用于求解規(guī)模較小的問(wèn)題步驟：初始化：選擇一個(gè)初始解局部搜索：在解的鄰域內(nèi)尋找更好的解更新解：如果找到更好的解，則更新當(dāng)前解重復(fù)步驟b和c，直到滿足停止條件局限性：容易陷入局部最優(yōu)解，無(wú)法保證找到全局最優(yōu)解遺傳算法1基本概念：模擬生物進(jìn)化過(guò)程，通過(guò)選擇、交叉、變異等操作，實(shí)現(xiàn)搜索策略的優(yōu)化2步驟：初始化種群、計(jì)算適應(yīng)度、選擇、交叉、變異、迭代3優(yōu)點(diǎn)：全局搜索能力強(qiáng)，能夠找到最優(yōu)解4缺點(diǎn)：計(jì)算復(fù)雜度高，收斂速度慢，容易陷入局部最優(yōu)解3搜索策略的優(yōu)化優(yōu)化目標(biāo)01提高搜索效率：減少搜索時(shí)間，提高搜索結(jié)果的準(zhǔn)確性02降低計(jì)算復(fù)雜度：減少計(jì)算資源消耗，提高搜索算法的執(zhí)行效率03增強(qiáng)搜索能力：提高搜索算法的適應(yīng)性和靈活性，能夠處理更復(fù)雜的問(wèn)題04提高用戶體驗(yàn)：優(yōu)化搜索結(jié)果的展示方式，提高用戶滿意度和體驗(yàn)感優(yōu)化方法01啟發(fā)式搜索：利用問(wèn)題特性，選擇最有希望的路徑進(jìn)行搜索03并行搜索：利用多核或多機(jī)資源，同時(shí)進(jìn)行多個(gè)搜索任務(wù)02剪枝策略：提前終止無(wú)效或低效的搜索路徑，提高搜索效率04自適應(yīng)搜索：根據(jù)搜索過(guò)程中的反饋信息，動(dòng)態(tài)調(diào)整搜索策略，提高搜索效果優(yōu)化效果評(píng)估準(zhǔn)確率：衡量搜索結(jié)果的準(zhǔn)確性召回率：衡量搜索結(jié)果中相關(guān)結(jié)果的比例速度：衡量搜索算法的執(zhí)行效率穩(wěn)定性：衡量搜索算法在不同數(shù)據(jù)集上的表現(xiàn)一致性4搜索策略的應(yīng)用案例路徑規(guī)劃自動(dòng)駕駛：通過(guò)搜索策略規(guī)劃最優(yōu)路徑，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛1物流配送：通過(guò)搜索策略規(guī)劃配送路徑，提高配送效率2旅行規(guī)劃：通過(guò)搜索策略規(guī)劃旅行路線，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化旅行3機(jī)器人導(dǎo)航：通過(guò)搜索策略規(guī)劃?rùn)C(jī)器人路徑，實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航4資源分配1搜索策略在資源分配中的應(yīng)用2資源分配問(wèn)題的描述3搜索策略在資源分配中的作用6資源分配問(wèn)題的實(shí)際應(yīng)用案例5搜索策略在資源分配中的優(yōu)化4資源分配問(wèn)題的求解方法任務(wù)調(diào)度搜索策略在任務(wù)調(diào)度中的應(yīng)用：根據(jù)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)和資源情況，合理分配任務(wù)01案例2：自動(dòng)駕駛中的搜索策略：根據(jù)路況和車輛狀態(tài)，實(shí)時(shí)調(diào)整行駛路線和速度