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Estrategias de bsqueda no informada
No existe informacin sobre la cantidad de estados intermedios o
el costo de ruta para pasar del estado actual a la meta.
Slo se sabe distinguir si estamos en el estado meta o no
A esta bsqueda se le conoce tambin como bsqueda ciega
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BUSQUEDA POR AMPLITUD
S
FM
OL
QP
F FN
F
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1. Bsqueda preferente por amplitud En este caso, primero se
expande el nodo raz y luego
todos los nodos generados por ste, luego sus sucesores yas
sucesivamente.
Todos los nodos que estn a profundidad d se expandenantes que
los nodos con profundidad d+1.
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Bsqueda preferente por amplitud
1. Si Abiertos = ( ), fin devolviendo fallo
2. Abiertos(n0); Cerrados( )
3. nprimer elemento de Abiertos; eliminar n de Abiertos y
llevarlo a Cerrados; Suc( )
4. Si n es meta, fin con xito, devolviendo el camino
5. expandir n, colocando sus hijos en Suc, como hijos de n
6. eliminar de Suc cualquier nodo cuyo estado ya est asociado a
algn nodo de Abiertos o Cerrados
7. colocar los nodos de Suc al final de Abiertos
8. Ir a 2
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00
-
03 2 11 2 3
0
-
0c b a 3 21 2 3
a b c
01
-
01 2 3
a b c d e f
f e d c b a 3
012
-
0i h g f e d c b a1 2 3
a b c d e f g h i
0123
-
i h g f e d c b
0
1 2 3
a b c d e f g h i
0123a
-
012b a 3
i h g f e d c
0
1 2 3
a b c d e f g h i
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Bsqueda preferente por amplitud Si hay solucin, es seguro que se
encontrar
mediante la bsqueda preferente por amplitud. Si son varias
soluciones, siempre encontrar primero
el estado de meta ms prximo (menos profundidad,ms a la
izquierda).
La bsqueda preferente por amplitud es completa yptima siempre y
cuando el costo de ruta sea unafuncin que no disminuya al aumentar
laprofundidad del nodo.
Completitud, Complejidad Temporal, Complejidad Espacial,
Optimizacin.
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Complejidad Temporal Si b es el factor de ramificacin de los
estados, y la solucin est a una profundidadd, entonces la
cantidad mxima de nodosexpandidos antes de encontrar la solucin
es:
1+ b + b2 + b3 + ... + bd + (bd+1 b)
La complejidad de este algoritmo es O(bd+1).
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Resumen (BFS)
Los nodos se visitan y generan por niveles La estructura para
los nodos abiertos es una cola (FIFO) Un nodo es visitado cuando
todos los nodos de los niveles superiores y sus
hermanos precedentes han sido visitados
Caractersticas: Completidud: El algoritmo siempre encuentra una
solucin Complejidad temporal: Exponencial respecto al factor de
ramificacin
y la profundidad de la solucin O(bd+1).
Complejidad espacial: Exponencial respecto al factor de
ramificacin yla profundidad de la solucin O(bd+1).
Optimizacin: La solucin que se encuentra es ptima en nmero
deniveles desde la raz
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Ejercicio 1
Determine el orden en que un agentebasado en metas busca el
objetivo (ordenen que se visitan y orden en que seaperturan):
VISITA (nodos cerrados)
APERTURA (nodos abiertos)
A
ED
CB
GF
I JH
K
A
ED
CB
GF
I JH
K
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Ejercicio 2
Diga para el siguiente rbol elorden en que se aperturan
(nodosabiertos) y orden en que sevisitan los nodos
(nodoscerrados).
A
B C D
G IH J K L
O
E F
M N
A
B C D
G IH J K L
O
E F
M N
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Bsqueda preferente por profundidad (DFS)
S
FM
OL
QP
F FN
F
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Bsqueda preferente por profundidad
En esta bsqueda siempre se expande uno de los nodos que se
encuentre en lo ms profundo del rbol.
Slo si la bsqueda conduce a un callejn sin salida (un nodo que
no es meta y que no tiene expansin), se revierte la bsqueda y se
expanden los nodos de niveles menos profundos.
Lo anterior se logra mediante el algoritmo de Bsqueda-General,
con una funcin de lista de espera que ponga los estados recin
generados al principio de la lista.
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Bsqueda preferente por profundidad
NOTA:Se supone que el factor de ramificacin es b = 2 y que los
nodos de nivel m = 3 no tienen sucesores.
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Bsqueda preferente por profundidad
Slo es necesario guardar la ruta que va del nodo raz al nodo
hoja, junto con los nodos restantes no expandidos, por cada nodo de
la ruta.
Si un espacio de estados tiene factor de ramificacin b y
profundidad mxima m, se requieren almacenar bm nodos.
La complejidad temporal es de O(bm).
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Bsqueda preferente por profundidad
Si la cantidad de soluciones en un problema es grande, se
recomienda esta bsqueda (BFS) sobre la bsqueda preferente por
amplitud (DFS).
La desventaja de esta bsqueda es que se puede quedar estancada
al avanzar por una ruta equivocada, ya que muchos rboles de bsqueda
pueden ser muy profundos o infinitos. Por lo tanto, la BPPP no es
ni la mas completa ni la ms ptima.
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Resumen (DFS) Los nodos se visitan y generan buscando los nodos
a mayor profundidad y
retrocediendo cuando no se encuentran nodos sucesores La
estructura para los nodos abiertos es una pila (LIFO) Para
garantizar que el algoritmo acaba debe imponerse un lmite en la
profundidad de exploracin Caractersticas
Completidud: El algoritmo encuentra una solucin si se impone un
lmitede profundidad y existe una solucin dentro de ese lmite
Complejidad temporal: Exponencial respecto al factor de
ramificacin yla profundidad del lmite de exploracin O(bm).
Complejidad espacial: Si no se controlan los nodos repetidos el
coste eslineal respecto al factor de ramificacin y el lmite de
profundidadO(bm). Si tratamos repetidos el coste es igual que en
anchura. Si laimplementacin es recursiva el coste es O(m).
Optimizacin: No se garantiza que la solucin sea ptima
Estrategias de bsqueda no informadaBUSQUEDA POR AMPLITUD1.
Bsqueda preferente por amplitudBsqueda preferente por amplitudNmero
de diapositiva 5Nmero de diapositiva 6Nmero de diapositiva 7Nmero
de diapositiva 8Nmero de diapositiva 9Nmero de diapositiva 10Nmero
de diapositiva 11Bsqueda preferente por amplitudComplejidad
TemporalResumen (BFS)Ejercicio 1Ejercicio 2Bsqueda preferente por
profundidad (DFS)Bsqueda preferente por profundidadBsqueda
preferente por profundidadBsqueda preferente por profundidadBsqueda
preferente por profundidadResumen (DFS)