《搜索推理技术与或树搜索》是一门涉及人工智能和计算机科学领域的专业知识,主要探讨如何解决复杂问题的方法。在这个PPT学习教案中,重点讲解了与或树搜索这一策略及其应用。
与或树搜索是一种用于问题求解的图形表示方法,其中每个节点代表问题的一个状态或中间结果。树的根节点代表原始问题,而叶子节点则对应问题的解决方案或子问题的最终状态。在与或树中,节点之间的连接通过“与”和“或”操作符来表示,这决定了解决问题的不同路径。
1. **可解节点与不可解节点的定义**:
- 可解节点是指那些能导出问题解决方案的节点。对于非终叶节点,如果它是“或”节点,只要至少有一个后继节点是可解的,它就可解;如果是“与”节点,则所有后继节点必须可解。
- 不可解节点则反之,对于“或”节点,只有所有后继节点都不可解时它才不可解;对于“与”节点,只要有一个后继节点不可解,整个节点就不可解。
2. **可解标志过程与不可解标志过程**:
- 这是一个递归的过程,用于确定与或图中的哪些节点可以导致问题的解决方案。从起始节点开始,按照可解和不可解节点的定义,逐步标记整个图的节点。
3. **算法结束条件**:
- 如果起始节点被标记为可解,表示找到了解决方案,算法成功结束;如果起始节点被标记为不可解,表明问题无解,搜索结束。
4. **与或树与与或图的区别**:
- 与或树是特殊类型的与或图,其中每个节点除了根节点外,都只有一个父节点。而在与或图中,每个节点可以有多个父节点。与或树是与或图的简化形式。
5. **宽度优先搜索**:
- 宽度优先搜索是一种搜索策略,先扩展离起始节点最近的节点。在与或树中,这涉及到OPEN表和CLOSED表的使用。OPEN表存储待扩展的节点,而CLOSED表记录已扩展的节点。
- 算法流程包括:将起始节点放入OPEN表,然后按顺序扩展节点,生成新节点,直到找到解决方案或确定无解。
6. **算法运行实例**:
- PPT中的例子展示了算法的具体运行过程,包括节点的扩展、OPEN和CLOSED表的更新,以及如何根据节点的可解性进行决策。
通过深入理解与或树搜索的概念和操作步骤,学习者可以掌握一种系统化的问题求解方法,这对于处理复杂问题的计算机程序设计和人工智能系统具有重要意义。这个PPT教案提供了一个清晰的学习框架,帮助学生逐步掌握搜索推理的关键技术和实践应用。