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对抗搜索与约束满足

PolyU COMP5511Lecture 3
00:05

欢迎来到第 3 课,本课属于 人工智能概念(PolyU COMP5511)。在本节课中,我们将从单智能体寻路过渡到 对抗搜索,智能体在其中处于竞争性的多智能体环境。我们还将介绍 约束满足问题(CSP),这一范式的目标是找到一个满足特定约束集合的状态,而非一条路径。

核心概念

  • 对抗搜索: 侧重于以下算法: 极小化极大 和 Alpha-Beta 剪枝 以在面对智能对手时做出理性决策。
  • 蒙特卡洛树搜索(MCTS): 探索基于概率的决策方式,是现代博弈 AI(如 AlphaGo)的核心技术。
  • 约束满足: 使用变量、值域和约束对问题建模,并通过 回溯法 和 局部搜索)的核心技术。

复杂度分析

在对抗场景中,搜索空间复杂度通常由博弈的分支因子 b 和深度 d决定,从而产生如下计算代价: O(bd) 这种指数级增长需要高效的剪枝策略,例如 Alpha-Beta 剪枝。

范式转换警示
与标准搜索(如 A* 或 BFS)中环境是静态的不同, 对抗搜索 假设环境(即对手)会主动降低你的收益。在 CSP中,动作的顺序远不如最终分配的合法性重要。
概念性伪代码:智能体类型
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# Adversarial Agent (Game Theory)
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functionDecide_Move(state):
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returnMaximize_Utility(Predict_Opponent_Minimization(state))
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# CSP Solver (Constraint Logic)
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functionSolve_CSP(variables, constraints):
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ifAll_Constraints_Satisfied(assignment):
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returnassignment
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else:
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returnBacktrack_Search(variables)
Course Roadmap
Transitioning from Search (Lesson 2) to Strategic Decision Making (Lesson 3).
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