Sun’iy intellekt masalalarini holatlar fazosida namoyish etish
![Sun’iy intellekt masalalarini holatlar fazosida namoyish etish
Reja:
1. Sun’iy intellekt tizimlarining masalalari.
2. Sun’iy intellekt masalalarini echishning umumiy uslublari.
3. Sun’iy intellekt masalalarini echishning usullari.
3.1. Predmet soha xususiyatlari va masalalarni echish usullarini sinflash.
3.2. Holatlar fazosida echimni izlash.
3.2.1. Holatlar fazosida echimni izlash usullari.
3.2.2. Chuqurligi bo’yicha izlash
strategiyasi.
3.2.3. Kengligi bo’yicha izlash strategiyasi.
3.2.4. Evristikli izlash.
3.2.4.1. А * algoritmi.
Tayanch iboralar: Sun’iy intellekt (Artificial Intelligence), statik va dinamik
masalalar (static and dynamic problems), bilimlarni namoyish etish (knowledge
representation), interpretatsiya (interpretation), diagnostika (diagnostics),
bashoratlash (prediction), rejalashtirish (planning), loyihalash (design), o’rganisg
(training), boshqarish (control), vektorlar (vectors), matritsalar (matrix), graflar
(counts), operatorlar (operators), maqsadli holat (targetstate), tupikli tugunlar
(deadlock tops), holatlar fazosida echimni izlash (statespace search), birma-bir
tekshirish (exhaustive search), kengligi bo’yicha birma-bir tekshirish (toomuc
hindepth), evristik algoritm (heuristic algorithm), echimlar daraxti (decision tree),
iyerarxikli va alternativli fazolar (hierarchical and alternative space), ochiq va
yopiq tugunlar (opening and closing thetopof), marshrut (route), tartiblangan
birma-bir tekshirish algoritmi (algorithm ordered strumming).
1. Sun’iy intellekt tizimlarining masalalari
Sun’iy intellekt tizim(SIT)larining masalalari turli predmet sohalarni qamrab
olgan bo’lib, ular orasida bizness, ishlab chiqarish, tibbiyot, loyihalash va boshqarish
tizimlari kabilar ilg’or sohalar hisoblanadi. Keltirilgan masalalarni umumiy
xususiyatlari bo’yicha quyidagicha sinflash mumkin [1-4, 8-10].
1) Tahlil va sintez qilish masalalari. Tahlil qilish masalasida obyekt modeli
beriladi va ushbu modelning noma’lum parametrlarini aniqlash talab etiladi. Sintez
qilish masalasida obyekt modelining noma’lum xarakteristikalarini qanoatlantiruvchi
shartlar beriladi va ushbu obyektning modelni qurish talab etiladi.
2) Statikli va dinamikli masalalar. Statikli masalalarda echimlarni hosil qilish
jarayonida vaqt hisobga olinmaydi va olam haqidagi bilimlar o’zgarmas deb qaraladi.
Dinamikli masalalarda esa yuqoridagining aksi qaraladi.
3 ) Bilimlarni namoyish etish ucun umumiy tasdiqlardan foydalanish . Bunda
foydalaniladigan umumiy tasdiqlarda aniqlanadigan aniq obyektlarga ochiq havolalar
berilmaydi.
1](/data/documents/1bcf74e4-9326-4059-95c6-09d55557ea20/page_1.png)
![4) Xususiy havolalardan foydalanish. Bunda aniq obyektlarga havolalarni o’z
ichiga oluvchi xususiy havolalardan foydalaniladi.
Echiladigan masalalarni quyidagi tiplarga ajratish mumkin:
• interpretatsiyalash – ma’lumotlarning ma’nosini aniqlash jarayoni;
• tashhislash –obyektlarni anglash yoki tizimning nosozligini aniqlash;
• monitorihglash -haqiqiy vaqt oralig’ida ma’lumotlarni uzluksiz izohlash va
ba’zi parametrlarning etarli chegaralardan chiqishi haqida signallar berish;
• bashoratlash -oldingi va hozirgi modellar asosida obyektlar harakatining
rejasini qurish;
• rejalashtirish -ba’zi funksiyalarni bajarish qobilyatiga ega obyektlarning
harakat rejasini qurish;
• loyihalash -oldin mavjud bo’lmagan obyektni yaratish va oldindan aniqlangan
xossalar asosida obyektlarni hosil qilishni tasniflashga tayyorlash;
• o’rganish -obyektlar haqidagi ma’lumotlarni o’rganish uslubiyoti;
• boshqarish -tizimlar funksiyasi bo’lib, tizimlarning qandaydir rejimda
faollashuvini qo’llab quvvatlash yoki qandaydir berilgan vazifani bararishga
mo’ljallangan murakkab tizimlarning harakatini boshqarish;
• qaror qabul qilishni qo’llab-quvvatlash- protseduralar majmuasi bo’lib, u
qaror qabul qilish uchun zarur ma’lumotlar bilan ta’minlangan bo’ladi va qaror qabul
qilish jarayoni uchun ko’rsatmalar beradi.
Masalalarni namoyish etish uslubini tanlashda odatda ikkita holat e’tiborga
olinadi [1, 5-7]:
-masalalarni namoyish etish haqiqiylikni etarli aniq modellashtirishi zarur ;
- masalalarni namoyish etish uslublari shunday bo’lishi kerakki, ushbu masalani
echish EHM (echuvchi) uchun qulay bo’lsin .
2. Sun’iy intellekt masalalarini echishning umumiy uslublari
Masalani echish jarayoni qoidaga ko’ra ikki pog’onadan iborat bo’ladi:
masalani namoyish etish va echimni izlash.
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]:
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.
Masalalarning holatini tavsiflashning turli shakllari mavjud. Xususan,
masalalarni qatorlar , vektorlar, matritsalar va graflar ko’rinishda tavsiflash mumkin
HFda echimlarni izlash protseduralari boshlang’ich holatni maqsad funksiyaga
aylantiruvchi operatorlar ketma-ketligini aniqlashga asoslanadi.
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
2](/data/documents/1bcf74e4-9326-4059-95c6-09d55557ea20/page_2.png)

![Bundan keyin faqat a lmashtirilgan reduksiyalash daraxtlarini qaraymiz .
Masalalarni masalalar ostilariga keltirishni namoyish etishda boshlang’ich
masalani bir nechta masalalar octilariga bo’lish qaraladi va bo’lingan har bir masala
osti echimi boshlang’ich masalaning echimini beradi. Har bir masala ostilari oz
navbatida yana masala ostilariga bo’linishi mumkin. Masala ostilariga bo’lish
jarayoni nazariy jihatdan chegaralanmagan. Amaliy jihatdan masala ostilariga bo’lish
jarayoni eng quyi pog’onadagi masala ostilari yordamida echimni olguncha davom
ettiriladi.
3. Sun’iy intellekt masalalarini echishning usullari
3.1. Predmet soha xususiyatlari va masalalarni echish usullarini sinflash
Masalalarni izlashga keltirishga asoslangan echish usullari masala echilayotgan
predmet soha hususiyatlariga va masala echimiga foydalanuvchi tomonidan qo’yilgan
talablarga bevosita bog’liq bo’ladi.
Predmet soha xususiyatlari [1] :
1) Echim izlanayotgan fazo hajmi;
2) Sohaning vaqtli va fazoli o’zgarish darajasi (ststistik va dinamik sohalar);
3) Sohani tavsivlovchi modelning to’liqligi. Agar model to’liq bo’lmasa, u holda
sohani tavsiflashda bir-birini to’ldiruvchi bir nechta modellardan foydalaniladi;
4) Echilayotgan masala haqidagi ma’lumotlarning aniqligi, ya’ni
ma’lumotlarning aniqlik(hatolik) va to’liqlik(to’liqmaslik) darajasi.
SITlari masalalarini echishda qo’llaniladigan mavjud usullarni quyidagicha
sinflash mumkin [1, 8]:
1) Bir o’lchovli fazoda echimni izlash usullari – bu usullardan o’lchovi katta
bo’lmagan sohalarda, modellar to’liq, ma’lumotlar aniq va to’liq bo’lganda
foydalaniladi;
2) Ierarhik fazoda echimni izlash usullari - bu usullardan o’lchovi katta bo’lgan
sohalarda echimlarni izlashda foydalaniladi;
3) Ma’lumotlar xatoli va t o’liqmas bo’lganda izlash usullari;
4) Bir nechta modellar yordamida izlash usullari - bu usullardan sohani
tavsiflashda bitta modelning o’zi etarli bo’lmaganda foydalanilad.
3.2. Holatlar fazosida echimni izlash
3.2.1. Holatlar fazosida echimni izlash usullari
HFda echimni izlash usullari odatda quyidagilarga bo’linadi [1-4]:
1) Chuqurligi bo’yicha izlash;
2) Kengligi bo’yicha izlash;
3) Evristikli izlash.
HFda echimlarni izlash protseduralari boshlang’ich holatni maqsad funksiyaga
aylantiruvchi operatorlar ketma-ketligini aniqlashga asoslanadi. Agar operatorlar
ketma-ketligi bir nechta va optimallashtirish mezoni berilgan bo’lsa, u holda masala
4](/data/documents/1bcf74e4-9326-4059-95c6-09d55557ea20/page_4.png)
![A B
C12
11
8 10
6.3-rasm.Marshrutni tanlash masalasi.D 55
6
A
AC
10
15 15
11 108 6
3
8 11 5
11
112 10
8
6 8
14
12 10
3929
*36
*39
*36
* 29
* ADCBA
ACDBA
ACBDAABCDAABDC
AABDC
ABDC ABCD ACDB ADCB
ADBCADC ADB
ACDACBABCABD AB
AD
6.4-rasm. Masalaning holatlar grafi.ushbu mezonni qanoqtlantiruvchi optimal operatorlar ketma-ketligini izlash
masalasiga keltiriladi.
HFda echimlarni izlash usullarini holatlar daraxti(grafi)dan foydalanib
tavsivlash qulay hisoblanadi. Holatlar daraxtida echimlarni izlash masalasi daraxt
ildizidan maqsadli holatga mos tugungacha bo’lgan yo’lni (optimalli, agar optimallik
mezoni berilgan bo’lsa) topishga keltiriladi.
Umumiy holda holatlar daraxtini (S0 ,F,G) uchlik ko’rinishda berish mumkin.
Bu erda
S0−¿ bitta elementdan iborat to’plam , F- operatorlar to’plami, G-maqsadli
holatlar to’plami.
Holatlar daraxtini qurish quyidagicha amalga oshiriladi: avvalo daraxt
ildiziga(boshlang’ich holat) F dagi operatorlarni qo’llab 1-pog’onali tugunlar
quriladi; Keyin, F dagi operatorlardan 1-pog’onali tugunlarga qo’llaniladiganlaridan
foydalanib 2-pog’onali tugunlar
quriladi va h.k. Ushbu
protsedura maqsadli tugunni
topguncha davom ettiriladi.
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 6.3-rasmda
keltirilgan.
Marshrutni tanlash masalasi uchun HFda echimlarni izlash 6.4-rasmda
keltirilgan [1].
5 ADBCA](/data/documents/1bcf74e4-9326-4059-95c6-09d55557ea20/page_5.png)


![UME qidirishning ikkita asosiy prinsiplarini birlashtiradi: maqsadlarni va vositalarni
tahlil qilish va masalani rekursiv yechish. Qidirishning har bir siklida UME uchta
turdagi standart masalalarni qat’iy ketma-ketlikda yechadi: A obyektni B obyektga
almashtirish, A va B orasidagi D farqni kamaytirish, f operatorni A obyektga
qo’llaydi.
8) Mantiqiy xulosa asosida rejalashtirish. Bunday rejalashtirish holatlarni
qandaydir mantiqiy hisobning to’g’ri qurilgan formulalari (TQF) ko’rinishida
tavsiflashni; operatorlarni yoki TQF ko’rinishda yoki bir TQFni boshqasiga o’girish
qoidalari ko’rinishida tavsiflashni taqozo etadi. Operatorlarni TQF ko’rinishida
tasvirlash rejalashtirishning deduktiv usullarini yaratishga imkon beradi, operatorlarni
o’girish qoidalari ko’rinishida tasvirlash esa deduktiv xulosa elementlari bilan
rejalashtirish usullarini yaratishga imkon beradi.
Chuqurligi bo’yicha izlash strategiyasini faqat tugunlar N = { n
1 , n
2 , …, n
r }
ro’yxati va yoylar L = { l
1 , l
2 , …, l
s } ro’yxatidan iborat HFberilganda qo’llash
maqsadga muvofiq. Bu erda l
k = ( n
ik , n
jk ) qirralar bo’lib, n
ik tugundan n
jk 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 [1, 5-7] . Tugunlarning
chuqurligi - tugunlarning pog’onalari tartib raqamiga teng bo’lgan son bilan
aniqlahadi. Chuqurligi bo’yicha birma-bir izlash algoritmida tugunlar orasidan eng
katta chuqurlikga ega bo’lgan tugunlar ochiladi. Bunda bir xil chuqurlikga ega
bo’lgan bir nechta tugunlardan bittasi tanlanadi. Bundan tashqari, odatda ba’zi
mulohazalarga ko’ra tugunlarning chegaravuy chuqurliklari beriladi. Bu holda
tugunlar orasidan, tygunlari chuqurliklari chegaraviy chuqurlikga teng bo’lganlari
ochilmaydi.
Shunday qilib, chuqurligi bo’yicha birma-bir izlash algoritmida tugunlar
orasidan, tygunlar chuqurliklari chegaraviy chuqurlikdan kichchik bo’lgan tugunlar
ochilmaydi.
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 2-
qadamga o’tish, aks holda 5-qadamga o’tish;
8](/data/documents/1bcf74e4-9326-4059-95c6-09d55557ea20/page_8.png)
![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 2-
qadamga o’tish;
6) Agar ushbu tugunlardan birortasi maqsadli echimni hosil qilsa, u holda
chiqishda echimni 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 echimlarni
izlashda A, AD, ADC, ADCB, ADCBA optimal marshrutni keltirish mumkin ( 6.3,
6.4-rasmlar).
Ta’kidlash lozimki, echimni c huqurligi bo’yicha izlashda eng chuqurlikga ega
bo’lgan tugunlar bir nechta bo’lsa, u holda ular orasidan eng chapdagisi tanlanadi.
Agar echimni izlash tupikli holatga kelib qolsa , ya’ni joriy tugun maqsadli
echimga olib kelmasa va uning chuqurroq tugunlar bilan aloqasi bo’lmasa, u holda
oldingi tugunga qaytiladi va ushbu tugundan echimni c huqurligi bo’yicha izlash
davom ettiriladi.
Misol. 6.5, а -rasmda HFda echimni c huqurligi 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 echimni c huqurligi bo’yicha izlash ko’p hollarda 6.5, а -rasmda
ko’rsatilgandek yaxshi ishlaydi . Ba’zi hollarda u to'xtash holatiga ham tushib qolishi
mumkin, masalan, sikllanish holatiga tushishi mumkin. Masalan 6.5, б –rasmda
sikllanish holatlari [ d , h , d ] va [ b , e , i , b ] keltirilgan.
6.5-rasm. Chuqurligi bo’yicha izlash strategiyasi.
9a)
b)](/data/documents/1bcf74e4-9326-4059-95c6-09d55557ea20/page_9.png)
![3.2.3. Kengligi bo’yicha izlash strategiyasi
Kengligi 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
tugunga yaqin (uzunligi bo’yicha) joylashgan tugun tanlanadi. Navbatdagi
tugunlararni tanlash, xuddi boshlang’ich tugundagidek, o’zidan oldingi tugunga
nisbatan eng yaqin joylashgan tugunni tanlash bilan davom ettiriladi. Tugunlarni
tanlash algoritm bo’yicha maqsadli echimga erishuvchi yo’lni topishgacha davom
ettiriladi.
Ta’kidlash lozimki , echimni kenglik bo’yicha izlashda boshlang’ich tugunga
yaqin bo’lgan tugunlar bir nechta bo’lsa, u holda ular orasidan eng chapdagisi
tanlanadi.
Agar echimni izlash tupikli holatga kelib qolsa , ya’ni joriy tugun maqsadli
echimga olib kelmasa va uning chuqurroq tugunlar bilan aloqasi bo’lmasa, u holda
oldingi tugunga qaytiladi va ushbu tugundan echimni kengligi bo’yicha izlash davom
ettiriladi.
Misol. 6.6 -rasmda HFda echimni kengligi
bo’yicha izlashda qanday tugunlardan
foydalanish kerakligi ko’rsatilgan. Bu erda a
boshlang’ich, j va f oxirgi holatlarga mos keladi.
Ajratilgan [ a , c, f] – bu birinch topilgan hal
qiluvchi yo’l bo’lib, u qisqa yo’l hisoblanadi.
Ikkinchi hal qiluvchi yo’l [ a , b, e, j] bo’lib, u
to’liq birma-bir tekshirish orqali hosil qilinadi.
Misol. Qisqa yo’l haqudagi masala . Qisqa
yo’l bilan grafning bir tugunidan boshqa tuguniga
qanday borish mumkin? Ishlab chiqarishni
boshqarish masalalarida: qisqa 6.6-
rasm. Kengligi bo’yicha
yo’l bilan (masalan, eng kam yoqilg’i va vaqt, izlash strategiyasi.
ancha orzon) А punktdan Б punktga qanday borish mumkin? Bu masalani echish
uchun yo’naltirilgan grafning boshlang’ich tugunidan oxirgi tugunigacha bo’lgan har
bir yoyiga harakat vaqtini ifodalovchi son mos qo’yiladi (6.7-rasm).
6.7-rasm. Qisqa yo’l haqudagi masalauchun boshlang’ich qiymatlar.
105 2
1
21 2
4
6 5
7
1 4
3
3 5
3](/data/documents/1bcf74e4-9326-4059-95c6-09d55557ea20/page_10.png)








![6.17-rasm.
Ushbu rasmda har bir yurish harakati holatining o’ng pastki qismidagi kvadrat
qavsda g ( S ) va h ( S ) funksiyalarning mos qiymatlari keltirilgan . Optimal hal qiluvchi
yo’l qalin chiziq bilan ajratilgan.
Ushbu holda S
0 boshlang’ich holatdan S
t maqsadli holatni olish uchun o (nol)
raqamli bo’sh katakchani eng kami bilan 5 marta yurish harakati amalga oshiriladi.
Echimlar daraxti bahosi [1]. Echimlar daraxtini aniqlashda ikkita baholash
qaraladi. Birinchisi echimlar daraxtida barcha yo’ylar baholari yig’indisidan iborat
yig’indi baho bo’lsa, ikkinchisi esa echimlar daraxtida ikkita tugun orasidagi
maksimal baholardan tashkil topgan yo’llarning maksimal bahosidan iborat. Yo’lning
bahosi ushbu yo’lni tashkil etuvchi yo’ylar baholari yig’indisi bilan aniqlanadi.
Misol. Keltirilgan tushunchalarni 6.18-rasmda keltirilgan daraxtli echimda
tushuntishirish mumkin, bu erda yoylardagi raqamlar baholarni anglaradi. Bu misolda
yig’indi baho 49 , maksimal baho 39 ga teng.
19](/data/documents/1bcf74e4-9326-4059-95c6-09d55557ea20/page_19.png)

















Sun’iy intellekt masalalarini holatlar fazosida namoyish etish Reja: 1. Sun’iy intellekt tizimlarining masalalari. 2. Sun’iy intellekt masalalarini echishning umumiy uslublari. 3. Sun’iy intellekt masalalarini echishning usullari. 3.1. Predmet soha xususiyatlari va masalalarni echish usullarini sinflash. 3.2. Holatlar fazosida echimni izlash. 3.2.1. Holatlar fazosida echimni izlash usullari. 3.2.2. Chuqurligi bo’yicha izlash strategiyasi. 3.2.3. Kengligi bo’yicha izlash strategiyasi. 3.2.4. Evristikli izlash. 3.2.4.1. А * algoritmi. Tayanch iboralar: Sun’iy intellekt (Artificial Intelligence), statik va dinamik masalalar (static and dynamic problems), bilimlarni namoyish etish (knowledge representation), interpretatsiya (interpretation), diagnostika (diagnostics), bashoratlash (prediction), rejalashtirish (planning), loyihalash (design), o’rganisg (training), boshqarish (control), vektorlar (vectors), matritsalar (matrix), graflar (counts), operatorlar (operators), maqsadli holat (targetstate), tupikli tugunlar (deadlock tops), holatlar fazosida echimni izlash (statespace search), birma-bir tekshirish (exhaustive search), kengligi bo’yicha birma-bir tekshirish (toomuc hindepth), evristik algoritm (heuristic algorithm), echimlar daraxti (decision tree), iyerarxikli va alternativli fazolar (hierarchical and alternative space), ochiq va yopiq tugunlar (opening and closing thetopof), marshrut (route), tartiblangan birma-bir tekshirish algoritmi (algorithm ordered strumming). 1. Sun’iy intellekt tizimlarining masalalari Sun’iy intellekt tizim(SIT)larining masalalari turli predmet sohalarni qamrab olgan bo’lib, ular orasida bizness, ishlab chiqarish, tibbiyot, loyihalash va boshqarish tizimlari kabilar ilg’or sohalar hisoblanadi. Keltirilgan masalalarni umumiy xususiyatlari bo’yicha quyidagicha sinflash mumkin [1-4, 8-10]. 1) Tahlil va sintez qilish masalalari. Tahlil qilish masalasida obyekt modeli beriladi va ushbu modelning noma’lum parametrlarini aniqlash talab etiladi. Sintez qilish masalasida obyekt modelining noma’lum xarakteristikalarini qanoatlantiruvchi shartlar beriladi va ushbu obyektning modelni qurish talab etiladi. 2) Statikli va dinamikli masalalar. Statikli masalalarda echimlarni hosil qilish jarayonida vaqt hisobga olinmaydi va olam haqidagi bilimlar o’zgarmas deb qaraladi. Dinamikli masalalarda esa yuqoridagining aksi qaraladi. 3 ) Bilimlarni namoyish etish ucun umumiy tasdiqlardan foydalanish . Bunda foydalaniladigan umumiy tasdiqlarda aniqlanadigan aniq obyektlarga ochiq havolalar berilmaydi. 1
4) Xususiy havolalardan foydalanish. Bunda aniq obyektlarga havolalarni o’z ichiga oluvchi xususiy havolalardan foydalaniladi. Echiladigan masalalarni quyidagi tiplarga ajratish mumkin: • interpretatsiyalash – ma’lumotlarning ma’nosini aniqlash jarayoni; • tashhislash –obyektlarni anglash yoki tizimning nosozligini aniqlash; • monitorihglash -haqiqiy vaqt oralig’ida ma’lumotlarni uzluksiz izohlash va ba’zi parametrlarning etarli chegaralardan chiqishi haqida signallar berish; • bashoratlash -oldingi va hozirgi modellar asosida obyektlar harakatining rejasini qurish; • rejalashtirish -ba’zi funksiyalarni bajarish qobilyatiga ega obyektlarning harakat rejasini qurish; • loyihalash -oldin mavjud bo’lmagan obyektni yaratish va oldindan aniqlangan xossalar asosida obyektlarni hosil qilishni tasniflashga tayyorlash; • o’rganish -obyektlar haqidagi ma’lumotlarni o’rganish uslubiyoti; • boshqarish -tizimlar funksiyasi bo’lib, tizimlarning qandaydir rejimda faollashuvini qo’llab quvvatlash yoki qandaydir berilgan vazifani bararishga mo’ljallangan murakkab tizimlarning harakatini boshqarish; • qaror qabul qilishni qo’llab-quvvatlash- protseduralar majmuasi bo’lib, u qaror qabul qilish uchun zarur ma’lumotlar bilan ta’minlangan bo’ladi va qaror qabul qilish jarayoni uchun ko’rsatmalar beradi. Masalalarni namoyish etish uslubini tanlashda odatda ikkita holat e’tiborga olinadi [1, 5-7]: -masalalarni namoyish etish haqiqiylikni etarli aniq modellashtirishi zarur ; - masalalarni namoyish etish uslublari shunday bo’lishi kerakki, ushbu masalani echish EHM (echuvchi) uchun qulay bo’lsin . 2. Sun’iy intellekt masalalarini echishning umumiy uslublari Masalani echish jarayoni qoidaga ko’ra ikki pog’onadan iborat bo’ladi: masalani namoyish etish va echimni izlash. 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]: 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. Masalalarning holatini tavsiflashning turli shakllari mavjud. Xususan, masalalarni qatorlar , vektorlar, matritsalar va graflar ko’rinishda tavsiflash mumkin HFda echimlarni izlash protseduralari boshlang’ich holatni maqsad funksiyaga aylantiruvchi operatorlar ketma-ketligini aniqlashga asoslanadi. 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 2
A И В Е F G C D H I И 6.1-rasm.Masalalarni reduksiyalash daraxti. G FE H IDA K B C 6.2-rasm. Almashtirilgan reduksiyalash daraxti. кцииbitta yoki bir nechta yoyning boshi bo’ladi. Daraxtda V tugundan Vi tugunlar hosil bo’ladi. Bunda V - bosh tugun, Vi - ichki tugunlar deb nomlanadi. Bosh tugun (ildiz) 0-pog’onali, ildizdan hosil bo’lgan tugunlar 1-pog’onali, 2-pog’onali va h.k. k-pog’onali bo’lishi mumkin. Masalalar ostilarining o’zaro aloqasi strukturasi ikki tipda bo’lishi mumkin: VA- strukturalar 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 (6.1- rasm). Bunda grafning tugunlariga masalalar, yoylriga esa masalalarni reduksiyalash operatorlari mos qo’yiladi. Daraxt ildiziga boshlang’ich masala, 1-pog’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 ( рис . 6.2). 3
Bundan keyin faqat a lmashtirilgan reduksiyalash daraxtlarini qaraymiz . Masalalarni masalalar ostilariga keltirishni namoyish etishda boshlang’ich masalani bir nechta masalalar octilariga bo’lish qaraladi va bo’lingan har bir masala osti echimi boshlang’ich masalaning echimini beradi. Har bir masala ostilari oz navbatida yana masala ostilariga bo’linishi mumkin. Masala ostilariga bo’lish jarayoni nazariy jihatdan chegaralanmagan. Amaliy jihatdan masala ostilariga bo’lish jarayoni eng quyi pog’onadagi masala ostilari yordamida echimni olguncha davom ettiriladi. 3. Sun’iy intellekt masalalarini echishning usullari 3.1. Predmet soha xususiyatlari va masalalarni echish usullarini sinflash Masalalarni izlashga keltirishga asoslangan echish usullari masala echilayotgan predmet soha hususiyatlariga va masala echimiga foydalanuvchi tomonidan qo’yilgan talablarga bevosita bog’liq bo’ladi. Predmet soha xususiyatlari [1] : 1) Echim izlanayotgan fazo hajmi; 2) Sohaning vaqtli va fazoli o’zgarish darajasi (ststistik va dinamik sohalar); 3) Sohani tavsivlovchi modelning to’liqligi. Agar model to’liq bo’lmasa, u holda sohani tavsiflashda bir-birini to’ldiruvchi bir nechta modellardan foydalaniladi; 4) Echilayotgan masala haqidagi ma’lumotlarning aniqligi, ya’ni ma’lumotlarning aniqlik(hatolik) va to’liqlik(to’liqmaslik) darajasi. SITlari masalalarini echishda qo’llaniladigan mavjud usullarni quyidagicha sinflash mumkin [1, 8]: 1) Bir o’lchovli fazoda echimni izlash usullari – bu usullardan o’lchovi katta bo’lmagan sohalarda, modellar to’liq, ma’lumotlar aniq va to’liq bo’lganda foydalaniladi; 2) Ierarhik fazoda echimni izlash usullari - bu usullardan o’lchovi katta bo’lgan sohalarda echimlarni izlashda foydalaniladi; 3) Ma’lumotlar xatoli va t o’liqmas bo’lganda izlash usullari; 4) Bir nechta modellar yordamida izlash usullari - bu usullardan sohani tavsiflashda bitta modelning o’zi etarli bo’lmaganda foydalanilad. 3.2. Holatlar fazosida echimni izlash 3.2.1. Holatlar fazosida echimni izlash usullari HFda echimni izlash usullari odatda quyidagilarga bo’linadi [1-4]: 1) Chuqurligi bo’yicha izlash; 2) Kengligi bo’yicha izlash; 3) Evristikli izlash. HFda echimlarni izlash protseduralari boshlang’ich holatni maqsad funksiyaga aylantiruvchi operatorlar ketma-ketligini aniqlashga asoslanadi. Agar operatorlar ketma-ketligi bir nechta va optimallashtirish mezoni berilgan bo’lsa, u holda masala 4
A B C12 11 8 10 6.3-rasm.Marshrutni tanlash masalasi.D 55 6 A AC 10 15 15 11 108 6 3 8 11 5 11 112 10 8 6 8 14 12 10 3929 *36 *39 *36 * 29 * ADCBA ACDBA ACBDAABCDAABDC AABDC ABDC ABCD ACDB ADCB ADBCADC ADB ACDACBABCABD AB AD 6.4-rasm. Masalaning holatlar grafi.ushbu mezonni qanoqtlantiruvchi optimal operatorlar ketma-ketligini izlash masalasiga keltiriladi. HFda echimlarni izlash usullarini holatlar daraxti(grafi)dan foydalanib tavsivlash qulay hisoblanadi. Holatlar daraxtida echimlarni izlash masalasi daraxt ildizidan maqsadli holatga mos tugungacha bo’lgan yo’lni (optimalli, agar optimallik mezoni berilgan bo’lsa) topishga keltiriladi. Umumiy holda holatlar daraxtini (S0 ,F,G) uchlik ko’rinishda berish mumkin. Bu erda S0−¿ bitta elementdan iborat to’plam , F- operatorlar to’plami, G-maqsadli holatlar to’plami. Holatlar daraxtini qurish quyidagicha amalga oshiriladi: avvalo daraxt ildiziga(boshlang’ich holat) F dagi operatorlarni qo’llab 1-pog’onali tugunlar quriladi; Keyin, F dagi operatorlardan 1-pog’onali tugunlarga qo’llaniladiganlaridan foydalanib 2-pog’onali tugunlar quriladi va h.k. Ushbu protsedura maqsadli tugunni topguncha davom ettiriladi. 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 6.3-rasmda keltirilgan. Marshrutni tanlash masalasi uchun HFda echimlarni izlash 6.4-rasmda keltirilgan [1]. 5 ADBCA