انواع مسئله در هوش مصنوعی

  • شماره مطلب : 7
  • دسته بندی : هوش مصنوعی
  • عنوان : دانش و انواع مسئله در هوش مصنوعی
  • نویسنده : NetBoss
  • پیش نیاز : تمامی مطالب مرتبط با عوامل هوشمند
  • بیشتر بخوانید :
  1. حل مسئله با استفاده از جستجو در هوش مصنوعی

در این مطلب انواع مسئله در هوش مصنوعی را تعریف خواهیم نمود.در هوش مصنوعی چهار نوع مختلف از مسائل وجود دارند. مسائل تک وضعیت، مسائل چند وضعیت، مسائل احتمالی و مسائل اکتشافی. برای روشن شدن موضوع، در ادمه مسئله ای را طرح مینماییم.

انواع مسئله در هوش مصنوعی

مسئله جارو برقی هوشمند

فرض کنید محیط ِ عامل هوشمند از دو قسمت تشکیل شده باشد (مثلا دو اتاق).  هر کدام از این دو قسمت ممکن است آلوده باشد یا نباشد و عامل ممکن است در هر کدام از این دو قسمت حضور داشته باشد(یا این یا آن). بر اساس دو فرض بالا، طبق تصویر فوق هر 8 وضعیت بالا امکان پذیر میباشند. عامل سه واکنش را میتواند انجام دهد. به چپ و راست حرکت کند و یا عمل مکش را انجام دهد. همچنین فرض میکنیم که عمل مکش 100% مفوقیت آمیز باشد. (تمامی گرد و غبار از محل مورد نظر پاک شود) هدف پاکسازی هر دو قسمت میباشد که بر این اساس نهایتا عامل باید در یکی از دو وضعیت 7 یا 8 قرار بگیرد. (دوستان لطفا دقت بفرمایید که این عامل ها بطور پیش فرض وضعیت به وضعیت واکنش نشان نمیدهند بلکه یکبار کل وضعیت جاری را مشاهده کرده و یکبار برای کل مسئله یک راه حل میدهند و اجرا مینمایند. عدم درک این موضوع میتواند برای شما در درک این مطلب ایجاد ابهام نماید. پس از قبل از ادامه مطالعه سعی کنید که این مفهوم را درک نمایید).

 حالت اول – مسئله تک وضعیته

فرض کنید سنسور های عامل هوشمند تشخیص دهند که عامل در کدامیک از 8 وضعیت بالا قرار دارد و همچنین فرض کنید که عامل نتیجه هر کدام از واکنش ها خود را میداند. در این صورت بدیهی است که عامل هوشمند میتواند وضعیت بعدی که با اعمال واکنش در آن قرار میگیرد را محاسبه نماید. برای مثال اگر عامل در وضعیت 5 باشد میداند که دو واکنش [راست / مکش] او را به وضعیت هدف خواد رساند. این ساده ترین وضعیت ممکن است که به آن مسئله تک وضعیته میگویند.

حالت دوم – مسئله چند وضعیته

حال فرض کنید که عامل هوشمند از نتیجه تمامی اعمال خود آگاه است اما بر خلاف حالت اول به تمامی وضعیت محیط اطراف خود دسترسی ندارد. در واقع نمیداند که در کدام وضعیت جاری قرار دارد. مثلا اگر هیچ سنسوری برای آگاهی از وضعیت جاری عامل وجود نداشته باشد عامل میتواند اینگونه استدلال کند که بلاخره در یکی از 8 حالت {1,2,3,4,5,6,7,8} قرار دارد! در این حالت ممکن است فکر کنید که عامل در یک مخمصه گیر افتاده است! اما در واقع چنین نیست و عامل کماکان توانایی رسیدن به هدف را خواهد داشت. تنها کافیست که عامل مجموعه واکنش [راست / مکش / چپ / مکش] را انجام دهد. در نتیجه فارغ از اینکه وضعیت اول چه بود است، عامل هوشمند به وضعیت هدف دست پیدا خواهد کرد. بطور خلاصه وقتی که در مسئله تمام جنبه های وضعیت محیط بر عامل آشکا نباشد، ممکن است عامل برای حل مسئله خود مجموعه ای از حالات وضعیت اولیه را در نظر بیگیرد که به این مسائل، مسائل چند وضعیته میگویند.

حالت سوم – مسئله احتمالی

اگر عامل هوشمند از نتیجه واکنش های خود بطور یقین آگاهی نداشت،  آیا بازهم میتوانست روشی برای حل مسئله بیابد؟ فرض کنید که محیطِ عامل، یک محیط غیر قطعی باشد به این صورت که اگر بر روی زمین آلودگی وجود نداشته باشد عمل مکش ممکن است (احتمال دارد) باعث ایجاد گرد و غبار بر روی زمین شود. برای مثال اگر که عامل بداند در وضعیت 4 قرار دارد واکنش مکش میتواند او را به دو وضعیت 2 یا 4 ببرد (یا 2 یا 4). پس یک راه حل قطعی میتواند این باشد که عامل خود را از وضعیت 4 به 3 رسانده (واکنش حرکت به چپ) و با عمل مکش خود را به وضعیت 7 (وضعیت هدف) برساند.

گاهی عدم آگاهی میتواند باعث جلوگیری از رسیدن عامل به یک راه حل قطعی شود. فرض کنید که عامل هوشمند دارای سنوسری است که به او میگوید در مکان فعلی آلودگی وجود دارد یا نه. اما فاقد سنسوری میباشد که از وضعیت آلودگی در مکان دیگر او را آگاه سازد. همچنین در نظر بگیرید سنسورهایش به نحوی به او  فهمانده باشند که در یکی از شرایط 1 یا 3 میباشد.  ممکن است که عامل اینطور نتیجه گیری کند که عمل های [مکش / راست / مکش] او را به وضعیت 8 برساند که وضعیت موفقیت آمیز میباشد. اما آیا واقعا اینگونه است؟! وقتی که در وضعیت های 1 یا سه باشیم در صورت مکش امکان رفتن به دو وضعیت 5 یا 7 وجود دارد. حال با توجه به توالی واکنش ها باید به سمت راست حرکت نماییم در این صورت وضعیت جدید دو حالت 8 یا 6 خواهد بود. واکنش آخر عامل هوشمند واکنش ِ مکش است. حال اگر در وضعیت 6 باشیم و مکش انجام دهیم به وضعیت هدف رسیده ایم اما اگر در وضعیت 8 باشیم و عمل مکش را انجام دهیم ممکن است که موفق و یا با شکست مواجه شویم. اگر عامل هوشمند میتوانست پس از حرکت از وضعیت های 1 یا 3 شرایط جدید خود را بررسی و حس نماید و سپس مجموعه واکنش های جدید خود را ارائه دهد قطعا میتوانست مسئله خود را حل نماید. این یعنی توانایی بررسی مسئله در طول فاز اجرا. به همین دلیل است که ما مسائلی از این دست را مسائل احتمالی مینماییم چون در هر وضعیتی که قرار داشته باشیم، احتمال رخ دادن شرایط جدیدی وجود دارد. بسیاری از مسائل دنیای واقعی با مفهوم احتمال سر و کار دارند. به همین دلیل است که وقتی مردم در خیابان راه میروند چشمان خود را باز نگاه میدارند!

حالت چهارم – مسائل اکتشافی

حالتی را فرض بفرمایید که عامل هوشمند از نتیجه تاثیر هیچ یک از واکنش های خود بر روی محیط اطراف اطلاعی نداشته باشد. این دقیقا مانند حالتی است که شما در یک کشور ناشناس بدون دسترسی به هیچ نقشه ای گیر افتاده باشید. در نتیجه عامل هوشمند در چنین محیطی باید شروع به آزمایش کردن کند و نتیجه تاثیر واکنش های خودش را درک نماید. در دنیای واقعی انجام چنین کاری بسیار خطر ناک میباشد. اگر عامل بتواند در چنین شرایط نجات پیدا کند نهایتا به یک نقشه از محیط اطراف خود دست خواهد یافت و خواهد توانست که مسائل آتی خود را حل نماید.

 

4 Comments

Add a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Copy Protected by Chetan's WP-Copyprotect.