Добавил:
bekan
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:9-ameliy_I_E
.pdf
9-Ámeliy jumıs. Jasalma intellekt algoritmleri
Jumıstıń maqseti: Studentlerge jasalma intellekt (JI) tarawında qollanılatuǵın
tiykarǵı algoritmler, atap aytqanda izlew algoritmleri, evristikalıq usıllar hám
optimallastırıw algoritmleri tuwralı tereń túsinik beriw. Ámeliyatta graf
boyınsha izlew hám eń qısqa joldı tabıw algoritmlerin realizaciyalaw
kónlikpelerin qáliplestiriw.
Teoriyalıq bólim: JI algoritmleriniń klassifikaciyası
Jasalma intellekt sistemaları sheshim qabıl etiw ushın túrli matematikalıq hám
logikalıq algoritmlerge tiykarlanadı. Olar tiykarınan tómendegi toparlarǵa
bólinedi:
1. Izlew algoritmleri (Search Algorithms): Berilgen jaǵdaylar (states)
arasında maqsetke erisiw jolın tabıw.
2. Evristikalıq algoritmler: Tolıq matematikalıq sheshim tabılmaǵan
jaǵdayda "tájiriybege" tiykarlanǵan eń jaqsı sheshimdi tabıw.
3. Mashinalıq oqıtıw algoritmleri: Maǵlıwmatlar tiykarında ózin-ózi
jetilistiriwshi algoritmler (regressiya, klassifikaciya).
Graf boyınsha izlew usılları. JI-dıń eń dáslepki máseleleri graf strukturaları
menen baylanıslı. Eń keń tarqalǵan eki usıl bar:
Enine (Breadth-First Search - BFS): Graf boyınsha qatlam-qatlam izlew.
Tereńine (Depth-First Search - DFS): Graf boyınsha eń tómengi noqatqa
shekem kirip barıw.
Evristikalıq izlew (A* algoritmi)
A* (A-star) algoritmi — bul JI-da eń optimal jol tabıw algoritmleriniń biri
bolıp, ol tómendegi formulaǵa tiykarlanadı:
f(n) = g(n) + h(n)
Bunda:
g(n): Baslanǵısh noqattan házirgi noqatqa shekemgi joldıń bahası.
h(n): Házirgi noqattan maqsetke shekemgi kútilip atırǵan "evristikalıq"
baha.
Máseleniń qoyılıwı. Ámeliy sabaq dawamında studentler:
1. Pán tarawındaǵı máselelerdi graf (jaǵdaylar maydanı) túrinde súwretlewi.
2. Berilgen graf boyınsha eń qısqa joldı tabıw algoritminiń logikalıq shınjırın
dúziwi.
3. Python tilinde ápiwayı izlew algoritmin realizaciyalawı hám iske qosıwı
kerek.
Ámeliy bólim: Jaǵdaylar maydanın izlew. JI-da hár qanday máseleni
"Jaǵdaylar maydanı" (State Space) dep qarawǵa boladı.
Algoritmdi iske qosıw basqıshları:
1-qádem: Baslanǵısh jaǵdaydı (Start state) belgilew.
2-qádem: Maqsetli jaǵdaydı (Goal state) anıqlaw.
3-qádem: Shártli ótiwler (Actions) arqalı jańa jaǵdaylarǵa ótiw hám
nátiyjeni tekseriw.
Ámeliy mısallar
1-mısal: Labirintten shıǵıw jolı
Máselesi: Robot labirinttiń A noqatınan B noqatına ótiwi kerek.
Logika: Robot hárbir qádemde "Oń", "Shep", "Joqarı", "Tómen" háreketlerin
qılıwı múmkin.
Qaǵıyda: EGER (jolda tosıq bar) ONDA (basqa baǵdarǵa burıl).
Algoritm: BFS usılı barlıq múmkin bolǵan jollardı birme-bir tekserip
shıǵadı.
2-mısal: Oynawshı bot (Tic-Tac-Toe)
Máselesi: "Kóshpek" oyınında kompyuterdiń jeńisi ushın kelesi qádemdi
anıqlaw.
Algoritm: Minimax algoritmi. Ol barlıq múmkin bolǵan sheshimlerdi tekserip,
ózi ushın eń joqarı (max), qarsılas ushın eń tómen (min) mánisti tańlaydı.
3-mısal: Python tilinde BFS izlew algoritmi
Python
# Graf boyınsha enine izlew (BFS) algoritmi
def bfs_search(graph, start, goal):
queue = [[start]] # Izlew gezegi
visited = set() # Barılǵan túyinler
while queue:
path = queue.pop(0) # Birinshi joldı alıw
node = path[-1] # Házirgi túyin
if node == goal:
return path # Maqset tabilǵanda joldı qaytarıw
if node not in visited:
neighbors = graph.get(node, [])
for neighbor in neighbors:
new_path = list(path)
new_path.append(neighbor)
queue.append(new_path)
visited.add(node)
return "Jol tabılmadı"
# Graf modeli (Qaraqalpaqstan qalaları baylanısı)
city_graph = {
'Nokis': ['Xojeli', 'Kegeyli'],
'Xojeli': ['Nokis', 'Taxiyatas', 'Qońırat'],
'Kegeyli': ['Nokis', 'Shımbay'],
'Taxiyatas': ['Xojeli'],
'Qońırat': ['Xojeli', 'Moynaq'],
'Shımbay': ['Kegeyli']
}
# Sistemani iske qosıw
result_path = bfs_search(city_graph, 'Nokis', 'Moynaq')
print(f"Nókisten Moynaqqa eń qısqa jol: {result_path}")
3-mısal ushın metodikalıq kórsetpe:
Logikalıq analiz: BFS algoritmi "gezek" (queue) strukturasına
tiykarlanadı. Ol dáslep eń jaqın túyinlerdi tekseredi, bul bolsa eń qısqa
joldıń tabılıwına kepillik beredi.
Tájiriybe: city_graph modeline jańa qalalar hám baylanıslar qosıń
hám izlew nátiyjesin baqlań.
Ámeliy tapsırmalar
Tapsırma 1. "8-puzzle" máselesiniń jaǵdaylar maydanı
Máselesi: 3x3 kletkadaǵı sanlardı tártipke keltiriw ushın múmkin bolǵan
háreketler shınjırın dúziń.
Talap: Baslanǵısh jaǵdaydan maqsetke shekemgi keminde 3 qádemdi sızıń.
Tapsırma 2. "Eń arzan joldı tabıw"
Máselesi: Qalalar arasındaǵı jollar bahası (benzin jumsalıwı) berilgen. A*
algoritmi ushın f(n) formulasın esaplań.
Talap: Berilgen 4 qala ushın g(n) hám h(n) mánislerin keste túrinde kórsetiń.
Tapsırma 3. "Robot-shańjutqısh logikası"
Máselesi: Robot bólmeniń hárbir kletkasın hámme jerdi tazalaǵanǵa shekem
aylanıp shıǵıwı kerek.
Talap: Python tilinde DFS (Tereń izlew) algoritmi úlgisin dúziń.
Tapsırma 4. "Aqıllı dúkan: Tovar jaylastırıw"
Máselesi: Bir-birine jaqın tovarlardı (mısalı: Nan hám May) dúkan kartasında
optimal jaylastırıw algoritmin oylap tabıń.
Talap: Logikalıq baylanıslar modeliniń grafın sızıń.
Tapsırma 5. "Evristikalıq bahalaw"
Máselesi: Berilgen eki noqat arasındaǵı Evklid aralıǵın esaplawshı funksiya
jazıń.
Talap: Bul funksiyanı A* algoritmi ushın h(n) retinde qollanıń.
BAQLAW SORAWLARÍ
1. JI-da izlew algoritmleriniń baslı wazıypası nede?
2. BFS hám DFS algoritmleriniń tiykarǵı ayırmashılıǵın túsindiriń.
3. Evristikalıq baha (heuristic value) ne ushın kerek?
4. A* algoritmi qanday jaǵdaylarda eń nátiyjeli bolıp esaplanadı?
5. "Jaǵdaylar maydanı" (State Space) túsinigi JI-da qanday ról oynaydı?
Соседние файлы в предмете Интеллектуальные системы