㈠ 人工智慧 A*演算法原理
A 演算法是啟發式演算法重要的一種,主要是用於在兩點之間選擇一個最優路徑,而A 的實現也是通過一個估值函數
上圖中這個熊到樹葉的 曼哈頓距離 就是藍色線所表示的距離,這其中不考慮障礙物,假如上圖每一個方格長度為1,那麼此時的熊的曼哈頓距離就為9.
起點(X1,Y1),終點(X2,Y2),H=|X2-X1|+|Y2-Y1|
我們也可以通過幾何坐標點來算出曼哈頓距離,還是以上圖為例,左下角為(0,0)點,熊的位置為(1,4),樹葉的位置為(7,1),那麼H=|7-1|+|1-4|=9。
還是以上圖為例,比如剛開始熊位置我們會加入到CLOSE列表中,而熊四周它可以移動到的點位我們會加入到OPEN列表中,並對熊四周的8個節點進行F=G+H這樣的估值運算,然後在這8個節點中選中一個F值為最小的節點,然後把再把這個節點從OPEN列表中刪除,加入到Close列表中,從接著在對這個節點的四周8個節點進行一個估值運算,再接著依次運算,這樣說大家可能不是太理解,我會在下邊做詳細解釋。
從起點到終點,我們通過A星演算法來找出最優路徑
我們把每一個方格的長度定義為1,那從起始點到5位置的代價就是1,到3的代價為1.41,定義好了我們接著看上圖,接著運算
第一步我們會把起始點四周的點加入OPEN列表中然後進行一個估值運算,運算結果如上圖,這其中大家看到一個小箭頭都指向了起點,這個箭頭就是指向父節點,而open列表的G值都是根據這個進行計算的,意思就是我從上一個父節點運行到此處時所需要的總代價,如果指向不一樣可能G值就不一樣,上圖中我們經過計算發現1點F值是7.41是最小的,那我們就選中這個點,並把1點從OPEN列表中刪除,加入到CLOSE列表中,但是我們在往下運算的時候發現1點的四周,2點,3點和起始點這三個要怎麼處理,首先起始點已經加入到了CLOSE,他就不需要再進行這種運算,這就是CLOSE列表的作用,而2點和3點我們也可以對他進行運算,2點的運算,我們從1移動到2點的時候,他需要的代價也就是G值會變成2.41,而H值是不會變的F=2.41+7=9.41,這個值我們發現大於原來的的F值,那我們就不能對他進行改變(把父節點指向1,把F值改為9.41,因為我們一直追求的是F值最小化),3點也同理。
在對1點四周進行運算後整個OPEN列表中有兩個點2點和3點的F值都是7.41,此時我們系統就可能隨機選擇一個點然後進行下一步運算,現在我們選中的是3點,然後對3點的四周進行運算,結果是四周的OPEN點位如果把父節點指向3點值時F值都比原來的大,所以不發生改變。我們在看整個OPEN列表中,也就2點的7.41值是最小的,那我們就選中2點接著運算。
我們在上一部運算中選中的是1點,上圖沒有把2點加入OPEN列表,因為有障礙物的阻擋從1點他移動不到2點,所以沒有把2點加入到OPEN列表中,整個OPEN列表中3的F=8是最小的,我們就選中3,我們對3點四周進行運算是我們發現4點經過計算G=1+1=2,F=2+6=8所以此時4點要進行改變,F變為8並把箭頭指向3點(就是把4點的父節點變為3),如下圖
我們就按照這種方法一直進行運算,最後 的運算結果如下圖
而我們通過目標點位根據箭頭(父節點),一步一步向前尋找最後我們發現了一條指向起點的路徑,這個就是我們所需要的最優路徑。 如下圖的白色選中區域
但是我們還要注意幾點
最優路徑有2個
這是我對A*演算法的一些理解,有些地方可能有BUG,歡迎大家指出,共同學習。
㈡ 人工智慧演算法
推薦教程:Python教程
人工智慧英文簡稱AI。它是研究、開發用於模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。
人工智慧演算法也被稱之為軟計算 ,它是人們受自然界規律的啟迪,根據其原理模擬求解問題的演算法。
目前的人工智慧演算法有人工神經網路遺傳演算法、模擬退火演算法、群集智能蟻群演算法和例子群算等等。
隨著人工智慧演算法的不斷優化,可以不僅可以幫助我們提高工作效率、改善我們的生活水平,同時也能為我們在龐大的現代信息資源中迅速的找到我們所需要的信息。