MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI
TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI
UNIVERSITETI SAMARQAND FILIALI
“Kompyuter tizimlari” kafedrasi
“Sun’iy intellekt” fanidan
1-Laboratoriya ishi
Bajardi: KI20-03-guruh talabasi
Saidov Murodjon
Qabul qildi: Axrorov M.
SAMARQAND – 2023
Laboratoriya ishlarini bajarishning maqsadi va mazmuni
Ishning maqsadi:
1. Sun’iy intellekt tizimlarning asosiy tushuncha va ta’riflarini o’rganish.
2. Laboratoriya ishlarini bajarish jarayonida sun’iy intellekt algoritmlarini
amaliy masalalarni echishda qo’llash.
3. Algoritmlarni amaliy masalalarni yechishda qo’llash uchun dasturiy ta’minotni
ishlab chiqish.
4. Dasturiy ta’minot asosida olingan natijalarni tahlil qilish.
Mavzu: Holatlar fazosida yechimni kengligi va chuqurligi bo’yicha
izlashning dasturiy ta’minoti
Sun’iy intellekt masalalarini echishning umumiy uslublari. Mashina yordamida
masalalarni namoyish etish shakllarini izlash masalasi qiyin formallashgan ijodiy
jarayon hisoblanadi. Shuning uchun masalalarni namoyish etishda qo'llaniladigan
ba’zi shakllarni quyidagich keltirish mumkin
1) Holatlar fazosi(HF)da namoyish etish;
2) Masalalarni masalalar ostilariga keltirish yo’li bilan namoyish etish;
3) Teoremalar ko’rinishida namoyish etish;
4) Kombinatsiyali namoyish etish.
Daraxt deb shunday yo’naltirilgan grafga aytiladiki, bunda uning ildizidan tashqari
har bir tuguniga faqat bitta yoy kiradi.
Shunday qilib, daraxtda ildizdan tashqari har bir tiguni bitta yoyning oxiri va bitta
yoki bir nechta yoyning boshi bo’ladi.
Daraxtda V tugundan tugunlar hosil bo’ladi. Bunda V- bosh tugun, - ichki tugunlar
deb nomlanadi. Bosh tugun (ildiz) 0-pog’onali, ildizdan hosil bo’lgan tugunlar 1pog’onali, 2-pog’onali va h.k. k-pog’onali bo’lishi mumkin.
Masalalar ostilarining o’zaro aloqasi strukturasi ikki tipda bo’lishi mumkin: VAstrukturalar va VA-YOKI-strukturalar. VA-strukturalarda asosiy masalani echishda
barcha masalalar ostilarini echish talab etiladi. VA-YOKI-strukturalarda xususiy
masalalar guruhlarga bo’linadi va bu guruhlar bir-biri bilan YOKI munosabati
yordamida, guruhlar ichidagilar esa bir-biri bilan VA munosabati yordamida
bog’lanadi.
Bunday holda boshlang’ich masalani echish uchun, faqat qandaydir bitta guruhga
taalluqli barcha masalalar ostilarini echish etarli hisoblanadi.
Masalalarni masalalar ostilariga keltirishni namoyish etishni tavsiflash uchun
masalalarni reduksiya(tiklash)lash grafi deb nomlanuvchi grafdan foydalaniladi
(1.1-rasm). Bunda grafning tugunlariga masalalar, yoylriga esa masalalarni
reduksiyalash operatorlari mos qo’yiladi. Daraxt ildiziga boshlang’ich masala, 1pog’ona tugunlarga esa boshlang’ich masaladan hosil qilingan masalalar ostilari
mos qo’yiladi.
A masala echiladi, agarda B va C masalalar yoki D masala echilsa. B masala
echiladi, agarda E yoki F masala echilsa. C- masala echiladi, agarda G masala
echilsa. D masala echiladi, agarda H va I masalalar echilsa.
VA-strukturali tugunlarning bog’lanishini ko’rsatish uchun maxsus egri chiziqdan
foydalaniladi. Agar daraxtda VA-strukturali bog’langan tugunlar bo’lsa, u holda
ular uchun qo’shimcha tugunlar kiritiladi va ushbu tugunlar VA-strukturali
tugunlarning bosh tugunlariga aylanadi (1.2-rasm).
Bundan keyin faqat almashtirilgan reduksiyalash daraxtlarini qaraymiz.
Umumiy holda holatlar daraxtini (,F,G) uchlik ko’rinishda berish mumkin. Bu erda
bitta elementdan iborat to’plam, F- operatorlar to’plami, G-maqsadli holatlar
to’plami.
Misol. Yuk tashuvchi robot A punktdan chiqib, (B, C, D) punktlarning har birida
faqat bir martadan bo’lib, yana A punktga qaytib kelishi kerak. Punktlar orasidagi
masofalar va marshrutlar sxemasi 1.3-rasmda keltirilgan.
Marshrutni tanlash masalasi uchun HFda yechimlarni izlash 1.4-rasmda keltirilgan
[1].
Ushbu grafda boshlang’ich tugunga A holat mos keladi. A tugun AB, AC, AD
holatlarga mos keluvchi uhta 1-pog’onali ichki tugunlarni hosil qiladi. 1-pog’onali
AB, AC, AD ichki tugunlar 2-pog’onali ichki tugunlarni hosil qiladi va h.k.
Grafda tugunlarning ochilish tartibi izlash strategiyasi deb ataladi.
Chuqurligi bo’yicha izlash strategiyasi. Tugunlarning chuqurligi deganda
tugunlarning pog’onalari tartib raqamiga teng bo’lgan son tushuniladi.
Chuqurligi bo’yicha izlash strategiyasini faqat tugunlar N = {n1, n2, …, nr}
ro’yxati va yoylar L = {l1, l2, …, ls} ro’yxatidan iborat HFberilganda qo’llash
maqsadga muvofiq. Bu erda lk= (nik, njk) qirralar bo’lib, nik tugundan njk tugunga
yo’naltirilgan bo’ladi.
Chuqurligi bo’yicha izlash algoritmining g’oyasi quyidagidan iborat: grafning
boslang’ich tuguni yo’lning bo’shlanish tuguni sifatida qabul qilinadi.Undan keyin
boshlang’ich tugundan chiqadigan bir qancha alternativ tugunlardan
boshlang’ich tugundan eng uzoqda (uzunligi bo’yicha) joylashgan tugun
tanlanadi. Navbatdagi tugunlararni tanlash, xuddi boshlang’ich tugundagidek,
o’zidan oldingi tugunga nisbatan eng uzoqda joylashgan tugunni tanlash bilan
davom ettiriladi. Tugunlarni tanlash algoritm bo’yicha maqsadga erishuvchi
yo’lni topishgacha davom ettiriladi.
Chuqurligi bo’yicha birma-bir izlash algoritmi . Chuqurligi bo’yicha birma-bir
izlash algoritmini strukturalashgan holda qaraymiz:
1) Boshlang’ich tugunni «ochiq» royxatiga joylashtirish;
2) Agar «ochiq» royxati bo’sh bo’lsa, u holda 1-qadamga, aks holda 3-qadamga
o’tiladi;
3) «Ochiq» royxatidan birinch tugunni olish va uni «yopiq» royxatiga o’tkazish va
unga v nomni berish;
4) Agar v tugunning chuqurligi chegaraviy churlikga teng bo’lsa, u holda 2qadamga o’tish, aks holda 5-qadamga o’tish;
5) v tugunni ochish. v tugunning barcha ichki tugunlarini «ochiq» royxatining
boshiga joylashtirish va barcha ichki tugunlardan v tugunga keladigan
ko’rsatkichlarni qurish; Agar v tugun ichki tugunlarga ega bo’lmasa, u holda 2qadamga o’tish;
6) Agar ushbu tugunlardan birortasi maqsadli yechimni hosil qilsa, u holda
chiqishda yechimni hosil qilish, aks holda 2-qadamga o’tish.
Qaralgan algoritmda boshlang’ich tugun sifatida faqat bitta tugun qatnashadi. Agar
boshlang’ich tugunlar bir nechta bo’lsa, u holda algoritmning 1-qadamidagi
«ochiq» royxatiga barcha boshlang’ich tugunlar joylashtiriladi.
Misol. Misol sifatida marshrutni tanlash masalasi uchun HFda yechimlarni
izlashda A, AD, ADC, ADCB, ADCBA optimal marshrutni keltirish mumkin
Ta’kidlash lozimki, yechimni chuqurligi bo’yicha izlashda eng chuqurlikga ega
bo’lgan tugunlar bir nechta bo’lsa, u holda ular orasidan eng chapdagisi tanlanadi.
Agar yechimni izlash tupikli holatga kelib qolsa, ya’ni joriy tugun maqsadli
yechimga olib kelmasa va uning chuqurroq tugunlar bilan aloqasi bo’lmasa, u
holda oldingi tugunga qaytiladi va ushbu tugundan yechimni chuqurligi bo’yicha
izlash davom ettiriladi.
Misol. 1.3, а-rasmda HFda yechimni chuqurligi bo’yicha izlashda qanday
tugunlardan foydalanish kerakligi ko’rsatilgan. Bu erda a boshlang’ich, j va f
oxirgi holatlarga mos keladi.
Ajratilgan [a, b, e, j] va [a, c, f] yo’llar – bu topilgan hal qiluvchi yo’llar, [a, c, f]
yo’l esa – hal qiluvchi qisqa yo’l hisoblanadi.
HFda yechimni chuqurligi bo’yicha izlash ko’p hollarda 1.3, а-rasmda
ko’rsatilgandek yaxshi ishlaydi. Ba’zi hollarda u to'xtash holatiga ham tushib
qolishi mumkin, masalan, sikllanish holatiga tushishi mumkin. Masalan 1.3, б –
rasmda sikllanish holatlari [d, h, d] va [b, e, i, b] keltirilgan.
Masofalar geografik karta asosida olingan.
1-amaliy mashg’ulot uchun testlar
1. Daraxtda VA – strukturalarga ……………………mos keladi.
а) bog’langan tugunlar; б) tupikli va siklli tugunlar;
с) bog’lanmagan tugunlar; e) bo’sh tugunlar.
2. Daraxtda YOKI – strukturalarga ……………………mos keladi.
а) bog’lanmagan tugunlar; б) tupikli va siklli tugunlar;
с) bog’langan tugunlar; e) bo’sh tugunlar.
3. Daraxtda masalalar ostilarining o’zaro aloqasi strukturasi
…………………tiplarda bo’lishi mumkin.
a) VA-strukturalar va VA-YOKI-strukturalar;
b) VA-strukturalar va VA-U HOLDA-strukturalar;
c) VA-strukturalar va U HOLDA-YOKI-strukturalar;
e) AGAR –U HOLDA -strukturalar va VA-YOKI-strukturalar.
4. Daraxtda 3-pog’onali tugunlarni aniqlang ?
a) E, F, G, H, I; b) ABE, ACG, ADI; c) A, C, G; e) A, D, H.
5. Daraxtda A masala echiladi, agarda ……………………masalalar echilsa.
a) B va C yoki D; b) B yoki E; c) B va C yoki G; e) B va C yoki H.
6. Grafda tugunlarning chuqurligi deganda …………….. teng bo’lgan son
tushuniladi.
a) tugunlarning pog’onalari tartib raqamiga;
б) yoylarning pog’onalari tartib raqamiga;
с) tugun va yoylarning pog’onalari tartib raqamiga;
e) qo’shma tugunlarning pog’onalari tartib raqamiga.
7. Grafda yo’lni chuqurligi bo’yicha izlashda ixtiyoriy tugunning baholash
funksiyasi qiymati ushbu ………………. bo’ladi.
a) tugundan boshlang’ich tugungacha bo’lgan masofaga to’g’ri proportsional;
б) tugundan oxirgi tugungacha bo’lgan masofaga to’g’ri proportsional;
с) tugundan boshlang’ich tugungacha bo’lgan masofaga teskari proportsional;
e) tugundan oxirgi tugungacha bo’lgan masofaga teskari proportsional.
Xulosa
Xulosa qilib shuni aytishimiz mumkinki bugungi amaliy topshiriqni bajarish
davomida holatlar fazosida yechimni kengligi va chuqurligi bo’yicha izlashning
dasturiy ta’minoti kabi misollar ustida amallar bajardik.