Rumah Keuangan Pribadi Algoritma: Biaya Komputasi dan Mengikuti Heuristik - dummies

Algoritma: Biaya Komputasi dan Mengikuti Heuristik - dummies

Daftar Isi:

Video: BEKONANG #1 - BELAJAR KOMPUTASIONAL 2025

Video: BEKONANG #1 - BELAJAR KOMPUTASIONAL 2025
Anonim

Seringkali, Anda menemukan pendekatan heuristik, yang berisi pada penemuan diri dan menghasilkan hasil yang cukup berguna (belum tentu optimal, tapi cukup bagus) adalah metode yang benar-benar Anda butuhkan untuk memecahkan masalah. Mendapatkan algoritma untuk melakukan beberapa pekerjaan yang dibutuhkan untuk Anda menghemat waktu dan tenaga karena Anda dapat membuat algoritme yang melihat pola lebih baik daripada manusia. Konsekuensinya, penemuan diri adalah proses yang memungkinkan algoritme untuk menunjukkan jalan yang berpotensi berguna ke solusi (namun Anda tetap harus mengandalkan intuisi dan pemahaman manusia untuk mengetahui apakah solusinya benar). Bagian berikut menjelaskan teknik yang dapat Anda gunakan untuk menghitung biaya algoritma yang menggunakan heuristik sebagai metode untuk menemukan kegunaan sebenarnya dari solusi yang diberikan.

Mewakili masalah sebagai ruang

A

ruang masalah adalah lingkungan di mana pencarian solusi terjadi. Satu set negara bagian dan operator yang digunakan untuk mengubah keadaan tersebut mewakili ruang masalah. Misalnya, perhatikan permainan ubin yang memiliki delapan ubin dalam bingkai 3-x-3. Setiap ubin menunjukkan satu bagian gambar, dan ubin mulai dalam urutan acak sehingga gambarnya acak-acakan. Tujuannya adalah untuk memindahkan satu genteng sekaligus untuk menempatkan semua ubin dengan urutan yang benar dan mengungkapkan gambarnya. .

Anda bisa mewakili teka-teki grafis dengan menggunakan grafik ruang masalah. Setiap simpul dari grafik ruang masalah menyajikan sebuah keadaan (delapan ubin pada posisi tertentu). Tepi mewakili operasi, seperti memindahkan ubin nomor delapan ke atas. Saat Anda memindahkan ubin ke atas, gambar berubah - bergerak ke keadaan lain.

Memenangkan permainan dengan berpindah dari negara awal ke negara tujuan bukanlah satu-satunya pertimbangan. Untuk menyelesaikan permainan secara efisien, Anda perlu melakukan tugas dengan jumlah sesedikit mungkin bergerak, yang berarti menggunakan jumlah operator terkecil. Jumlah minimum gerakan yang digunakan untuk memecahkan teka-teki adalah kedalaman permasalahan

.

Anda harus mempertimbangkan beberapa faktor saat merepresentasikan masalah sebagai sebuah ruang. Misalnya, Anda harus mempertimbangkan jumlah node maksimum yang sesuai dengan memori, yang mewakili kompleksitas ruang.

Bila Anda tidak dapat memasukkan semua node dalam memori pada satu waktu, komputer harus menyimpan beberapa node di lokasi lain, seperti hard drive, yang dapat memperlambat algoritma dengan cukup.Untuk menentukan apakah node akan muat di memori, Anda harus mempertimbangkan kompleksitas waktu, yang merupakan jumlah maksimum node yang dibuat untuk memecahkan masalah. Selain itu, penting untuk mempertimbangkan faktor keterkaitan, yang merupakan jumlah rata-rata nodus yang tercipta dalam grafik ruang masalah untuk memecahkan masalah. Pergi secara acak dan diberkati oleh keberuntungan Memecahkan masalah pencarian dengan menggunakan teknik brute force. Keuntungan dari pendekatan ini adalah Anda tidak memerlukan pengetahuan khusus domain untuk menggunakan salah satu algoritma ini. Algoritma brute force cenderung menggunakan pendekatan yang paling sederhana untuk memecahkan masalah. Kelemahannya adalah bahwa pendekatan brute force bekerja dengan baik hanya untuk sejumlah kecil simpul. Berikut adalah beberapa algoritma pencarian brute force yang umum:

Breadth-first search:

Teknik ini dimulai pada node root, mengeksplorasi masing-masing node anak terlebih dahulu, dan baru kemudian bergerak ke tingkat berikutnya. Ini berkembang setingkat sampai menemukan solusinya. Kerugian dari algoritma ini adalah bahwa ia harus menyimpan setiap simpul dalam memori, yang berarti bahwa ia menggunakan memori dalam jumlah besar untuk sejumlah besar simpul. Teknik ini bisa memeriksa duplikat node, yang menghemat waktu, dan selalu muncul dengan solusi.

  • Kedalaman-penelusuran pertama: Teknik ini dimulai di simpul akar dan mengeksplorasi sekumpulan simpul anak yang terhubung sampai mencapai simpul daun. Ini berkembang cabang demi cabang sampai menemukan solusinya. Kerugian dari algoritma ini adalah bahwa ia tidak dapat memeriksa node duplikat, yang berarti bahwa ia mungkin melintasi jalur nodus yang sama lebih dari satu kali. Sebenarnya, algoritme ini mungkin tidak menemukan solusi sama sekali, yang berarti Anda harus menentukan titik cutoff agar algoritme tidak mencari dengan pasti. Keuntungan dari pendekatan ini adalah efisiensi memori.
  • Pencarian dua arah: Teknik ini mencari secara bersamaan dari simpul akar dan simpul tujuan sampai dua jalur pencarian bertemu di tengahnya. Keuntungan dari pendekatan ini adalah bahwa waktu itu efisien karena menemukan solusi lebih cepat daripada banyak solusi brute force lainnya. Selain itu, ia menggunakan memori lebih efisien daripada pendekatan lainnya dan selalu menemukan solusinya. Kelemahan utama adalah kompleksitas implementasi, yang diterjemahkan ke dalam siklus pengembangan yang lebih panjang.
  • Menggunakan heuristik dan fungsi biaya Bagi beberapa orang, kata

heuristik

terdengar rumit. Akan sangat mudah untuk mengatakan bahwa algoritma tersebut membuat tebakan yang terdidik dan kemudian mencoba lagi saat gagal. Tidak seperti metode brute force, algoritma heuristik belajar. Mereka juga menggunakan fungsi biaya untuk membuat pilihan yang lebih baik. Akibatnya, algoritma heuristik lebih kompleks, namun memiliki keunggulan tersendiri dalam memecahkan masalah yang kompleks. Seperti algoritma brute force, ada banyak algoritma heuristik dan masing-masing dilengkapi dengan kelebihan, kekurangan, dan persyaratan khusus tersendiri. Daftar berikut ini menjelaskan beberapa algoritma heuristik yang paling umum: Pencarian heuristik murni: Algoritma memperluas node sesuai urutan biaya mereka.Ini memelihara dua daftar. Daftar tertutup berisi simpul yang telah dieksplorasi; daftar terbuka berisi simpul yang harus dijelajahi. Pada setiap iterasi, algoritma mengembang node dengan biaya serendah mungkin. Semua simpul anaknya ditempatkan dalam daftar tertutup dan biaya simpul anak individu dihitung. Algoritma mengirimkan node anak dengan biaya rendah kembali ke daftar terbuka dan menghapus node anak dengan biaya tinggi. Akibatnya, algoritma melakukan pencarian berbasis solusi yang cerdas dan berbasis biaya.

  • A * search: Algoritma melacak biaya node karena mengeksplorasinya dengan menggunakan persamaan:
  • f (n) = g n) + h (n), di mana n adalah pengenal simpul.
    • g (
    • n) adalah biaya untuk mencapai simpul sejauh ini. h (
    • n) adalah perkiraan biaya untuk mencapai tujuan dari simpul. f (
    • n) adalah perkiraan biaya jalur dari n ke sasaran. Idenya adalah mencari jalan yang paling menjanjikan terlebih dulu dan menghindari jalan yang mahal. Pencarian terbaik untuk pencarian terbaik:

Algoritma selalu memilih jalur yang paling dekat dengan tujuan menggunakan persamaan:

  • f (n) = h
Algoritma: Biaya Komputasi dan Mengikuti Heuristik - dummies

Pilihan Editor

Bagaimana Mengkonversi ke Mode Bitmap di Photoshop Elements 12 - dummies

Bagaimana Mengkonversi ke Mode Bitmap di Photoshop Elements 12 - dummies

Kadang Anda mungkin ingin berkonversi gambar ke mode bitmap di Photoshop Elements. Modus bitmap paling sering digunakan dalam seni garis cetak, seperti logo hitam putih, ilustrasi, atau efek hitam putih yang Anda buat dari gambar RGB Anda. Juga, Anda dapat memindai tanda tangan analog Anda sebagai gambar bitmap dan mengimpornya ke yang lain ...

Bagaimana Memperbaiki Distorsi Kamera di Photoshop Elements - dummies

Bagaimana Memperbaiki Distorsi Kamera di Photoshop Elements - dummies

Jika Anda pernah mencoba menangkap yang menjulang pencakar langit atau katedral di lensa kamera Anda, Anda tahu bahwa itu sering melibatkan memiringkan kamera Anda dan meletakkan leher Anda dalam posisi yang tidak wajar. Dan kemudian, setelah semua itu, apa yang Anda berakhir dengan adalah pandangan terdistorsi tentang bangunan yang mengesankan di ...

Bagaimana membuat Novel Grafis di Photoshop Elements 11 - dummies

Bagaimana membuat Novel Grafis di Photoshop Elements 11 - dummies

Filter Novel Grafis baru di Photoshop Elements 11 mengambil sedikit eksperimen untuk mendapatkan efek yang Anda inginkan. Tapi setelah Anda mengatur setting Anda, tampilan ini cukup menarik. Ini menciptakan tampilan ilustratif seolah dilakukan dengan pena atau grafit. Berikut adalah langkah-langkah untuk menerapkan filter Novel Grafis yang baru ...

Pilihan Editor

Menyoroti Peran Terapis dalam Mengobati Gangguan Bipolar - dummies

Menyoroti Peran Terapis dalam Mengobati Gangguan Bipolar - dummies

Setelah psikiater secara efektif mengulang fungsi otak dengan benar Minuman obat, masalah Anda mungkin sebagian besar bisa dipecahkan. Bagi banyak orang dengan gangguan bipolar, bagaimanapun, obat hanya memberikan sedikit kelegaan; Beberapa gejala terus berlanjut dan Anda memerlukan intervensi tambahan untuk mencapai pemulihan yang lebih lengkap. Bahkan jika Anda mengalami kelegaan gejala penuh, sistem Anda mungkin ...

Bagaimana cara menyimpan buku harian mimpi - dummies

Bagaimana cara menyimpan buku harian mimpi - dummies

Buku harian mimpi membantu Anda memantau impian Anda dan menemukan tema atau bagaimana Anda mimpi telah menjadi kenyataan atau berwawasan. Manfaatkan impian Anda dengan mengikuti tip berikut untuk sebuah jurnal mimpi yang berwawasan: Personalisasikan buku harian Anda: Ini bisa rapi dan rapi, buku sketsa besar tanpa garis, buku spiral sederhana, atau ...

Pilihan Editor

Bagaimana Mengenal Seseorang di Facebook - dummies

Bagaimana Mengenal Seseorang di Facebook - dummies

Hal itu terjadi pada semua orang: Setelah beberapa saat, Anda mulai merasa Seperti beberapa orang yang mengacaukan Facebook untuk Anda dan ingin berteman dengan beberapa orang. Mungkin Anda hanya merasa memiliki terlalu banyak teman, atau mungkin Anda dan seorang teman secara sah terpisah. Mungkin Anda mengalami kejatuhan besar dan hanya butuh ...

Cara Memperbarui Daftar Teman Facebook Anda - dummies

Cara Memperbarui Daftar Teman Facebook Anda - dummies

Setelah membuat dan mulai menggunakan daftar Teman Facebook Anda, Anda dapat terus menambahkan orang ke mereka sekaligus Anda menambahkan mereka sebagai teman. Ketika Anda yang mengirim Permintaan Teman, ikuti langkah-langkah ini untuk juga menambahkan orang tersebut ke Daftar Teman tertentu: Dari Timeline-nya, setelah Anda menambahkan dia sebagai ...

Cara mengunggah foto ke Facebook - dummies

Cara mengunggah foto ke Facebook - dummies

Facebook adalah tempat yang tepat untuk menyimpan foto dan video Anda. karena itu adalah tempat dimana sebagian besar teman Anda bisa melihatnya. Jika Anda memiliki beberapa foto yang ingin Anda bagikan dengan cepat, ikuti langkah-langkah ini untuk menampilkannya ke teman Anda: