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

BUSQUEDA POR AMPLITUD

S

FM

OL

QP

F FN

F

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.

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

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

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.

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).

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

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

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

Bsqueda preferente por profundidad (DFS)

S

FM

OL

QP

F FN

F

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.

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.

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).

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.

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)