人工智能第五章约束满足问题.pptVIP

第五章 约束满足问题;约束满足问题 ;约束：用于描述对象的性质、相互关系、任务要求、目标… 一元谓词 序关系语言 形如x-yc的方程 线性方程和不等式 布尔组合 代数和三角方程 约束表示易于理解、编码和实现 ; 问题的一个状态由对一些或全部变量的赋值定义 例如：{Xi=vi, Xj=vj,…} 相容的(合法的)赋值：不违反约束条件 完全赋值：每个变量都参与 CSP的解是满足所有约束的完全赋值 ;约束满足问题 ;e.g., WA = red, NT = green,Q = red,NSW = green,V = red, SA = blue,T = green;约束图：节点--变量，弧--约束;CSP问题的特点;值域 ： 有限值域 无限值域：例如工作安排问题 使用约束语言描述约束 例如：StartJob1 + 5 ≤ StartJob3 约束类型： 一元约束：只限制单个变量的取值，例如：SA ≠ green 二元约束：和两个变量有关，例如：SA ≠ WA 可表示为约束图。 ;高阶约束：涉及三个或更多变量 例：密码算术 可用超约束图表示。;绝对约束: 任何违反规则的都排除在解之外 偏好约束：指出哪些解是更偏好的;CSP问题的回溯有哪些信誉好的足球投注网站;CSP问题的回溯有哪些信誉好的足球投注网站;选择合法取值最少的变量 --最少剩余值(minimum remaining values,MRV)启发式 最受约束变量(Most constrained variable)启发式 失败优先启发式;度启发式：选择涉及对其他未赋值变量的约束数最大的变量来降低未来选择的分支因子。;最少约束值启发式：优先选择在约束图中排除邻居变量的可选值最少的。这样能给剩下的变量赋值留下最大的灵活性。;1、前向检验 2、约束传播 3、处理特殊约束 4、智能回溯;当变量X被赋值，则对每个与X相连的未赋值变量Y进行考察，从Y的值域中删去与X矛盾的值。;当变量X被赋值，则对每个与X相连的未赋值变量Y进行考察，从Y的值域中删去与X矛盾的值。;当变量X被赋值，则对每个与X相连的未赋值变量Y进行考察，从Y的值域中删去与X矛盾的值。;当变量X被赋值，则对每个与X相连的未赋值变量Y进行考察，从Y的值域中删去与X矛盾的值。;约束传播：将一个变量的约束内容传播到其他变量。;有向弧：约束图中连接两个变量 弧相容：如果对于变量X的每个取值x，变量Y都有某个??值能和x保持相容，则连接X-Y的弧是相容的。 ;;应用弧相容能够更早检测到前向检验不能发现的矛盾。 可在有哪些信誉好的足球投注网站过程中每次赋值后作传播约束，保持弧相容，即从变量值域中删除某值以消除弧不相容。;Mackworth 1977 AC-3：用一队列记录需检验相容性的弧(Xi,Xj) 若Xi的值要删除，则每个指向Xi的弧必须重新插入队列检验。;K相容：如果对于任何k-1个变量的相容赋值，第k个变量总能被赋予一个和前k-1个变量相容的值，则该CSP问题是k相容的。 强K相容：k相容，k-1相容，…，1相容。 N个节点若是强N相容的，则不需要回溯就能求解该CSP问题。;历时回溯：当一个分支有哪些信誉好的足球投注网站失败就倒退回前一个变量并尝试另一个值。重新访问的是时间最近的决策点。; 倒退回导致失败的变量集合（冲突集）中的一个变量。;SA失败回溯到Q，Q的冲突集此时为{NT,NSW,WA} 再回溯到NT，NT的冲突集此时为{NSW,WA} 回溯到NSW ;局部有哪些信誉好的足球投注网站算法可求解CSP问题，其中CSP问题使用完全状态形式化：初始状态每个变量都赋值，后续函数一次改变一个变量取值。;相容性检验的平均次数;CSP 的实现;问题的结构;;;约束图?树;约束图?树