Algoritmo di ricerca inferenziale

Un algoritmo di ricerca inferenziale utilizza le informazioni in proprio possesso per ampliare la propria base di conoscenza, sulla base delle regole semantiche di riferimento. Nel seguente esempio, l'agente razionale si trova alle coordinate (1,1) di una scacchiera, deve muoversi in un ambiente sconosciuto alla ricerca di un obiettivo O. Non conosce la posizione dell'obiettivo, deve quindi esplorare l'ambiente In ogni posizione della mappa l'agente può scorgere l'obiettivo nei quadranti limitrofi ed eventualmente rilevare la presenza di rumori. Nell'ambiente sono dislocati tre punti di pericoli da evitare. Le zone limitrofe alle fonti di pericolo sono più rumorose ( R ). L'agente deve, quindi, esplorare il territorio muovendosi nelle zone più silenziose ( S ).

ALGORITMO DI <a href='/ricerca' _fcksavedurl='/ricerca' title='RICERCA'>RICERCA</a> CON INFERENZA

  • Posizione (1,1). Nella posizione (1,1) l'agente rileva dei rumori nei quadranti (1,2) e (2,2) ma non anche nel quadrante (2,1). L'agente si muove nel quadrante (2,1). L'agente non conosce l'ambiente in cui dovrà muoversi, né la posizione dell'obiettivo e dei pericoli. Nella fase iniziale l'agente conosce soltanto quattro quadranti su venti ( 20% della mappa ). Le zone nere della mappa rappresentano la cosiddetta "fog of the war" ( nebbia della guerra ). L'agente non ha alcuna informazione sui quadranti neri. Per ottenere le informazioni deve esplorare l'ambiente in modo fisico. Durante l'esplorazione l'agente può, comunque, dedurre informazioni anche in modo indiretto tramite il processo di inferenza logica dell'algoritmo di ricerca.
  • Posizione (2,1). Nella posizione (2,1) l'agente non rileva rumori nei quadranti limitrofi (3,1) e (3,2), ne sceglie uno a caso, e si sposta verso (3,1). Nel frattempo l'agente amplia la propria conoscenza della mappa. Dopo aver appreso l'assenza di rumore nel quadrante (3,2) può dedurre la presenza di una fonte di pericolo nel quadrante (1,3), in quanto si trova al centro dei quadranti più rumorosi (1,2) e (2,2). Dopo aver dedotto la presenza della prima fonte di pericolo alle coordinate (1,3) deduce anche le zone di rumore circostanti (1,4), (2,4) e (2,3). In una sola mossa l'agente ha ampliato la propria conoscenza della mappa da 4 quadranti (20%) a 10 quadranti (50%). I quadranti grigi indicano le zone della mappa ricostruite tramite il processo di inferenza logica.
  • Posizione (3,1). Nella posizione (3,1) l'agente rileva dei rumori nei quadranti limitrofi (4,1) e (4,2). L'unica scelta razionale è spostarsi nel quadrante (3,2). La scoperta delle due nuove zone rumorose consente all'agente di dedurre la presenza di una fonte di pericolo nei quadranti (5,1) e (5,2). Tuttavia, non ha ancora sufficienti informazioni per calcolare la posizione esatta della seconda fonte di pericolo.
  • Posizione (3,2). Nella posizione (3,2) l'agente rileva delle zone silenziose nei quadranti (3,3) e (4,3). Può scegliere uno dei due e procedere l'esplorazione ( ad esempio nel quadrante 4,3). Nel frattempo, la scoperta della zona di silenzio nel quadrante (4,3) consente all'agente di definire con precisione la posizione della seconda fonte di pericolo alle coordinate (5,1) e la restante zona limitrofa rumorosa (5,2). Può anche dedurre la presenza di una zona silenziosa al quadrante (5,3) non essendoci altre possibili fonti di rumore nelle vicinanze.
  • Posizione (4,3). Nella posizione (4,3) l'agente rileva la presenza di zone rumorose nei quadranti (4,4) e (5,4). Non rileva, invece, alcun rumore nel quadrante (3,4). Decide, quindi, di spostarsi verso le coordinate (3,4). La presenza dei rumori alle coordinate (4,4) e (5,4) consente all'agente di stabilire con certezza la presenza della terza fonte di pericolo alle coordinate (5,5) e la restante regione rumorosa alle coordinate (4,5).
  • Posizione (3,4). Nella posizione (3,4) l'agente rileva altre due zone silenziose nei quadranti (2,5) e (3,5). In questa fase l'agente ha ricostruito la mappa in 19 quadranti su 20. Può quindi dedurre la presenza dell'obiettivo nel quadrante (1,5) e si sposta nel quadrante (2,5). In cinque mosse l'agente ha ricostruito l'intera mappa ( 100% ) e ha trovato la posizione dell'obiettivo da raggiungere.
  • Posizione (2,5). Nella posizione (2,5) l'agente scorge a distanza la presenza dell'obiettivo nel quadrante (1,5) che precedentemente aveva dedotto dalle informazioni. Nel passo successivo l'agente si sposta verso il quadrante (1,5) e completa l'esecuzione del programma. Per semplificare l'esposizione evitiamo di rappresentare anche quest'ultima fase del processo di ricerca, quella del raggiungimento dell'obiettivo alle coordinate (1,5), in quanto non aggiungerebbe alcuna informazione rilevante a quanto fin qui esposto.

In conclusione, sulla base della regola semantica che definisce la presenza di una fonte di pericolo al centro delle regioni più rumorose, il processo di inferenza ha consentito all'agente di ricerca di dedurre le informazioni in nove quadranti della mappa ( quadranti grigi ) senza averli visitati e, talvolta, senza nemmeno essere passato nelle vicinanze degli stessi quadranti.

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Ragionamento logico

Rappresentazione della conoscenza


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