فرموله کردن مسئله در هوش مصنوعی Artificial intelligence

فرموله کردن مسئله در هوش مصنوعی Artificial intelligence

 فرموله کردن مسئله (تدوین مسئله) ، فرآیند تصمیم گیری در مورد انتخاب فعالیت ها و حالت ها است تا با استفاده از آنها به یک هدف برسیم. هر مسئله را بطور رسمی میتوان با این چهار مؤلفه تعریف کرد: حالت شروع، فعالیت ها، آزمون هدف و هزینه مسیر.

• حالت شروع (initial state) که عامل از آن شروع میکند.

• توصیفی از فعالیتهای ممکن که برای عامل مهیا است. با توجه به حالت معینی مثل s ، تابع( ACTIONS(s مجموعه ای ااز فعالیت ها را برمیگرداند که میتوانند در s اجرا شوند. میگوییم که هر یک از این فعالیت ها، در s قابل اجرا هستند.

• توصیفی از آنچه که هر فعالیت میتواند انجام دهد. نام رسمی این کار، مدل گذار یا مدل تغییر حالت است و توسط تابع (RESULT( s, a مشخص میشود. این تابع ، حالتی را برمیگرداند که در اثر انجام فعالیت a در حالت s بدست می آید. برای حالتی که پس از اجرای فعالیتی بر روی یک حالت دیگر به دست می آید، حالت پسین یا succesor مینامند.

روی هم رفته حالت شروع، فعالیت ها و مدل تغییر گذار (حالت)، بطور ضمنی، فضای حالت مسئله را تعریف میکند. فضای حالت، مجموعه ای از تمام حالتهایی است که با اجرای دنباله ای از فعالیت ها، از حالت شروع قابل دستیابی هستند. فضای حالت، یک شبکه ی جهت دار یا گراف را تشکیل میدهد که در آن حالت ها بعنوان گره ها و پیوند بین گره ها (یعنی یال ها)، فعالیت ها را مشخص میکند. هر مسیر در فضای حالت، دنباله ای از حالتهاست که توسط تعدادی از فعالیت ها به هم متصل شده اند. 

• آزمون هدف (goal test) تعیین میکند آیا حالت خاصی، حالت هدف است یا خیر. گاهی مجموعه صریحی از حالتهای هدف وجود دارد و آزمون هدف فقط بررسی میکندکه آیا حالت مورد نظر، یکی از آن حالت هاست یا خیر. گاهی هدف با یک خاصیت انتزاعی مشخص میشود.

• تابع هزینه مسیر که برای هر مسیر یک هزینه عددی در نظر میگیرد. عامل حل مسئله تابع هزینه ای را انتخاب میکند که معیار کارایی اش را مشخص می کند. برای بعضی از عامل ها، زمان یکی از گزینه هاست. در اینجا فرض میکنیم هزینه های مسیر را میتوان مجموع هزینه های هر یک از فعالیت های موجود در مسیر در نظر گرفت.

این عناصر مسئله را تعریف میکنند و میتوانند در یک ساختمان داده جمع شوند و بعنوان ورودی به الگوریتم حل مسئله ارسال شوند. جواب مسئله، مسیری از حالت شروع به حالت هدف است. کیفیت راه حل، توسط "تابع هزینه ی مسیر" تعیین میشود و جواب بهینه کمترین هزینه ی مسیر را در بین تمام مسیرها دارد.