Le Jeu et l - PowerPoint PPT Presentation

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Le Jeu et l

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Le Jeu et l intelligence artificielle Oana Frunza University of Ottawa – PowerPoint PPT presentation

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Tags: jeu | loup

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Title: Le Jeu et l


1
Le Jeu et lintelligence artificielle
  • Oana Frunza
  • University of Ottawa

2
Les jeux comme une problème de recherche
  • Qu'est-ce quon cherche?
  • solution, étapes darriver à la solution
  • Où on cherche?
  • dans une espace de recherche - ensemble
    dobjets (solution partiale) dans lequel la
    recherche seffectue (structure en arbre)
  • Comme on cherche?
  • dans un espace de recherche, les objets sont
    reliés les uns aux autres par des opérateurs qui
    transforment un objet en un autre

3
La plus importante étape
  • Représentation comment mettre en évidence les
    caractéristiques essentielles dun problème pour
    les rendre accessibles à une procédure de
    résolution de problèmes
  • graphes et machines détats
  • calcul propositionnel

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Calcul propositionnel
5
  • Taxonomie

6
Graphe détats
objectes
opérateurs (actions)
espace de recherche
7
Comme on cherche?
  • Application systématique des opérateurs
  • Vérification, après chaque transformation pour
    voir si lobjet qui résulte est un élément de
    lensemble des buts finaux.
  • Recherche Aveugle Une méthode de recherche qui
    nest pas guidée par des informations sur le
    domaine.
  • Mesure pour un espace Un système de calcul de
    mesure de distance entre deux objets dans
    lespace de recherche ou la mesure de la valeur
    dun objet donné dans cet espace.
  • Recherche Heuristique Une méthode de
    recherche qui emploie une mesure pour guider la
    recherche.

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La Recherche Heuristique
  • Heuristiques (Greek heuriskein trouver,
    découvrir)  létude de méthodes et règles pour
    la découverte et linvention".
  • Ils sont des espaces de recherche trop grande
    pour une recherche aveugle pour chéquiers il
    est 1040 chemins, échecs 10120
  • En utilisant des heuristiques on diminue lespace
    de recherche, on accélérer la recherche on doit
    utilise une fonction pour grade les objecte/les
    prochaines actions

9
Note
  • Dans la vie réelle on utilise aussi
    lheuristique
  • Exemple Au supermarché, on choisit la queue la
    moins longue ou alors on choisit la queue dans
    laquelle les clients on le plus petit nombre
    dobjets dans leur panier.
  • Avez-vous dautres exemples?

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Problème du voyageur de commerce

consiste, étant donné un ensemble de villes
séparées par des distances données, doit trouver
le plus court chemin qui relie toutes les villes
DEMO
11
Comment le faire?
  • 1. Créer une représentation pour les objets et
    les opérateurs
  • 2.Définir une mesure à utiliser dans espace de
    recherche.
  • 3. Créer une méthode efficace de
  • comparaison ou d évaluation des objets.
  • 4. Créer une méthode efficace de
  • sélectionner le nouvel objet à considérer
    dans lespace

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Les missionnaires et les cannibales Le problème
  • Trois missionnaires et trois cannibales se
    trouvent sur la même
  • rive dune rivière. Ils voudraient tous se rendre
    sur lautre rive.
  • Cependant, si le nombre de cannibales est
    supérieur à celui des
  • missionnaires, alors les cannibales mangeront les
    missionnaires.
  • Il faut donc que le nombre de missionnaires
    présents sur lune
  • ou lautre des rives soit toujours supérieur à
    celui des
  • cannibales. Le seul bateau disponible ne peut pas
    supporter le
  • poids de plus de deux personnes. Comment est-ce
    que tout le
  • monde peuvent traverser la rivière sans que les
    missionnaires
  • risquent être mangé?

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Représentation du problème
  • Configuration initiale
  • Configuration finale

Cette représentation nest pas appropriée pour
un ordinateur les règles et les contraintes
ne sont pas formulées.
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Etape 1 Représentation du problème
  • Configuration initiale
  • Configuration finale
  • Déplacement légaux
  • Contraintes
  • Les cannibales ne doivent pas être plus nombreux
    que les missionnaires sur les deux rives
  • Le bateau ne peut pas supporter plus de deux
    personnes.

MMMCCCB
MMMCCCB
15
On continue à étendre l espace de recherche
jusqu à larrivée dune Configuration finale
M?
? C
MMMCCCB
MM?
C ?
CC ?
?MC
MC ?
? CC
MMCCC BM
?C
?C
?M
16
Le jeu
  • MC

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Une solution pour le problème
  • MMMCCCB
  • MMMC BCC
  • MMMCCB C
  • MMM BCC
  • MC BMMCC
  • MMCCB MC
  • CC BMMMC
  • CCCB MMM
  • C BCCMMM
  • CCB CMMM
  • BCCCMMM
  • Le développement explicite de l espace de
    recherche en entier nest pas une solution
    pratique! L espace de recherche doit être
    contenu à ses parties significatives

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Problème 2 Le Loup, le mouton et le chou
  • C'est l' Fernand, accompagné d'un loup, d'un
    mouton et d'un chou qui doit traverser une
    rivière pour rentrer chez la Marie.Malheureusemen
    t, l'en a qu'une petite barque qui ne lui permet
    que de transporter un seul objet ou animal à la
    fois.Ainsi, à chaque fouis, y doit en laisser
    deux sur la rive sans faire gaffe à eux, le temps
    de traverser.Ben sûr, le loup mange le mouton et
    le mouton mange le chou.

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Étape 1 Représentation du problème
  • Configuration initiale ....LMCB
  • Configuration finale LMCB.
  • Opérateurs
  • une petite barque qui ne lui permet que de
    transporter un seul objet ou animal à la fois
  • ben sûr, le loup mange le mouton et le mouton
    mange le chou.

20
  • Étapes 2 et 3
  • Vérifier si le conditions sont satisfait
  • Étapes 4
  • Faire des transportations légales ?

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  • Trouver la solution!!!
  • LMC

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Problème de voyage
En vacance en Roumanie Ville de départ Arad
Ville d arrive Bucarest
23
Étape 1
  • Objectés les villes
  • Actions conduire entre les villes
  • La solution une suite des villes - e.g., Arad,
    Sibiu, Fagaras, Bucharest

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Représentation utilisant des arbres
25
(No Transcript)
26
(No Transcript)
27
  • Pour trouver la solution on cherche .
  • une route de arriver à la destination
  • Pour le jeu de MC on cherche quelle
    déplacement a faire

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M?
? C
MMMCCCB
MM?
C ?
CC ?
?MC
MC ?
? CC
MMCCC BM
?C
?C
?M
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Avec les techniques de recherche
  • On donne les ordinateurs dintelligence, ils
    peuvent prendre des décisions comme on fait si on
    regarde les donnes -gt la recherche une grande
    partie de lintelligence artificielle

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Représentation utilisée pour la recherche
  • Arbres de recherche

31
nœud
B et C sont voisons pour A
arc direction unique
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Recherche Depth-First (RDF)
  • On prendre une nœud on vérifie les voisins
    prendront le premier
  • 2. On vérifie si le nœud actuel est la solution
  • a. si oui on sarrêt
  • b. si non on fait le voisin du nœud actuel
    le nœud actuel et on continue avec 1.

33
Trouver la route A-gtF
34
Étape 0
  • On commence avec le nœud source A
  • On utilise 2 listes
  • Liste Ouverte les actions (nœud) courantes
  • Liste Ferme les actions (nœud) passe
  • Liste Ouverte A
  • Liste Ferme ltgt

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Étape 1
1. Liste Ouverte A Liste Ferme ltgt 2. Est A
la solution? 3. Étendre A
Liste Ouverte B, C Liste Ferme A
36
Étape 2
1. Liste Ouverte B, C Liste Ferme A 2. Est
B la solution? 3. Étendre B

Liste Ouverte D, E, C Liste Ferme A,B
37
Étape 3
1. Liste Ouverte D, E, C Liste Ferme
A,B 2. Est D la solution? 3. Étendre D
Liste Ouverte E, C Liste Ferme A,B,D
38
Étape 4
1. Liste Ouverte E, C Liste Ferme A,B,D 2.
Est E la solution? 3. Étendre E
Liste Ouverte F,G, C Liste Ferme A,B,D,E
39
Étape 5
1. Liste Ouverte F,G, C Liste Ferme
A,B,D,E 2. Est F la solution? Oui F
Liste Ouverte G, C Liste Ferme A,B,D,E,F
40
Recherche Breadth-first (RBF)
  • La seule différence est le placement des nœuds
    qui sont étendrais
  • RDF on met les nœuds au début de la Liste
    ouverte (une représentation pile)
  • BDF on met les nœuds à la fin de la Liste
    ouverte (une représentation file)

41
Recherche Breadth-first (RBF)
  • Trouver la route A-gtE

42
Étape 0
  • On commence avec le nœud source A
  • Liste Ouverte A
  • Liste Ferme ltgt

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Étape 1
1. Liste Ouverte A Liste Ferme ltgt 2. Est A
la solution? 3. Étendre A
Liste Ouverte B, C Liste Ferme A
44
Étape 2
1. Liste Ouverte B, C Liste Ferme A 2. Est
B la solution? 3. Étendre B

Liste Ouverte C, D, E Liste Ferme A,B
45
Étape 3
1. Liste Ouverte C, D, E Liste Ferme
A,B 2. Est C la solution? 3. Étendre C
Liste Ouverte D, E Liste Ferme A,B, C
46
Étape 4
1. Liste Ouverte D, E Liste Ferme A,B,C 2.
Est D la solution? 3. Étendre D
Liste Ouverte E Liste Ferme A,B,C,D
47
Étape 5
1. Liste Ouverte E Liste Ferme A,B,C,D 2.
Est E la solution? Oui E
Liste Ouverte G, C Liste Ferme A,B,C,D,E
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Pseudo-code RDF
  • 1. Déclaration pour 2 listes vides Liste ouverte
    Liste ferme
  • 2. Ajute le nœud racine à la Liste ouverte
  • 3. La Liste ouverte nest pas vide
  • Élimine le premier nœud dans la Liste ouverte
  • Vérifier si le nœud élimine est la solution
  • Si il est la solution arrêt lalgorithme, ajoute
    le nœud à la Liste ferme, rendre la Liste ferme
    pour la solution.
  • Si il nest pas la solution continue avec étape C
  • Extraire les voisins pour le nœud élimine
  • Ajoute les voisins au débout de la Liste ouverte,
    ajoute le nœud élimine a la Liste ferme

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Pseudo-code RBF
  • Déclaration pour 2 listes vides Liste ouverte
    Liste ferme
  • Ajute le nœud racine à la Liste ouverte
  • La Liste ouverte nest pas vide
  • Élimine le premier nœud dans la Liste ouverte
  • Vérifier si le nœud élimine est la solution
  • Si il est la solution arrêt lalgorithme, ajoute
    le nœud à la Liste ferme, rendre la Liste ferme
    pour la solution.
  • Si il nest pas la solution continue avec étape C
  • Extraire les voisins pour le nœud élimine
  • Ajoute les voisins a la fin de la Liste ouverte,
    ajoute le nœud élimine a la Liste ferme
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