Penyelesaian Masalah menggunakan Teknik Pencarian Heuristic Search Kecerdasan Buatan Penyelesaian Masalah menggunakan Teknik Pencarian Heuristic Search

Heuristic Searching Heuristic Search : ”Suatu strategi untuk melakukan proses pencarian secara selektif dan dapat memandu proses pencarian yang memiliki kemungkinan sukses paling besar, namun dengan kemungkinan mengorbankan kelengkapan (completeness)“ Heuristic Search yang akan dibahas : Generate and Test (Pembangkitan dan Pengujian) Hill Climbing (Pendakian Bukit) Simple Hill Climbing Steepest–Ascent Hill Climbing Best First Search

Heuristic Searching : Stepest Ascent Hill Climbing Algoritma Stepest Ascent Hill Climbing : Mulai dari keadaan awal, lakukan pengujian Jika tujuan, berhenti Jika tidak, keadaan sekarang menjadi keadaan awal Lanjutkan, sampai solusi ditemukan Tentukan SUCC sbg nilai terbaik Kerjakan semua aturan untuk keadaan sekarang Gunakan aturan dan keadaan baru Evaluasi keadaan baru Jika tujuan, keluar Jika bukan, bandingkan nilai dgn SUCC jika baik, keadaan baru = SUCC jika tidak, SUCC tidak berubah Jika SUCC lebih baik dari nilai keadaan sekarang SUCC = keadaan sekarang

Heuristic Searching : Stepest Ascent Hill Climbing Contoh : Implementasi Stepest Ascent Hill Climbing pada Puzzle-8 Aturan : Gerakkan kotak kosong ke atas Gerakkan kotak kosong ke bawah Gerakkan kotak kosong ke kanan Gerakkan kotak kosong ke kiri Terapkan Algoritma Stepest Ascent Hill Climbing ! Keadaan Awal Goal Ruang Keadaan y 1 2 3 4 5 7 8 6 1 2 3 4 5 6 7 8 1,1 1,2 1,3 2,1 2,2 2,3 3,1 3,2 3,3 x

Heuristic Searching : Stepest Ascent Hill Climbing Iterasi ke – 1 : Keadaan sekarang = keadaan awal Cek keadaan awal ≠ Goal, Keadaan Sekarang 1 2 3 4 5 7 8 6 Posisi benar = 5 Aturan 1 Aturan 4 Aturan 2 Aturan 3 Keadaan Selanjutnya Keadaan Selanjutnya Keadaan Selanjutnya Tidak Dikerjakan 2 3 1 4 5 7 8 6 1 2 3 7 4 5 8 6 1 2 3 4 5 7 8 6 Posisi benar = 4 Posisi benar = 4 Posisi benar = 6

Heuristic Searching : Stepest Ascent Hill Climbing Pilih posisi benar yang terbesar Keadaan Selanjutnya 1 2 3 4 5 7 8 6 Posisi benar = 6

Heuristic Searching : Stepest Ascent Hill Climbing Iterasi ke – 2 : Keadaan sekarang = keadaan awal Cek keadaan awal ≠ Goal, Keadaan Sekarang 1 2 3 4 5 7 8 6 Posisi benar = 6 Aturan 1 Aturan 4 Aturan 2 Aturan 3 Keadaan Selanjutnya Keadaan Selanjutnya Keadaan Selanjutnya Keadaan Selanjutnya 1 3 4 2 5 7 8 6 1 2 3 4 8 5 7 6 1 2 3 4 5 7 8 6 1 2 3 4 5 7 8 6 Posisi benar = 5 Posisi benar = 5 Posisi benar = 7 Posisi benar = 5

Heuristic Searching : Stepest Ascent Hill Climbing Pilih posisi benar yang terbesar Keadaan Selanjutnya 1 2 3 4 5 7 8 6 Posisi benar = 7

Heuristic Searching : Stepest Ascent Hill Climbing Iterasi ke – 3 : Keadaan sekarang = keadaan awal Cek keadaan awal ≠ Goal, Keadaan Sekarang 1 2 3 4 5 7 8 6 Posisi benar = 7 Aturan 1 Aturan 4 Aturan 2 Aturan 3 Keadaan Selanjutnya Keadaan Selanjutnya Tidak Dikerjakan Keadaan Selanjutnya 1 2 4 5 3 7 8 6 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 7 8 6 Posisi benar = 6 Posisi benar = 8 Posisi benar = 6

Heuristic Searching : Stepest Ascent Hill Climbing Pilih posisi benar yang terbesar Keadaan Selanjutnya 1 2 3 4 5 6 7 8 Posisi benar = 8

Heuristic Searching : Best First Search Metode Best First Search : ”merupakan kombinasi dari DFS dan BFS, pencarian diperbolehkan mengunjungi node yang ada di level rendah asalkan node ini memiliki nilai heuristic yang lebih baik“ Algoritma Best First Search : Buat Stack, node akar = node pertama Jika node pertama ≠ Goal, node dihapus ganti dgn anak-anaknya Seluruh node yang ada di stack di-sort ascending Jika node ≠ Goal, ulangi langkah (2) Jika node = Goal, cari solusi dengan menelusuri jalur dari Goal ke Akar

A Z Heuristic Searching : Best First Search Contoh : Implementasi Best First Search pada penentuan rute terpendek Tentukan jalur yg harus dilalui agar cepat sampai tujuan ? A B C D E G J K H Z F I 4 5 3 2 8 6 1 7

A Heuristic Searching : Best First Search Iterasi ke – 1 : Masukkan node A ke Stack : Keluarkan A dari Stack : Ternyata A ≠ Goal A punya anak C(5) dan B(4), masukkan ke Stack dan Sort Ascending Representasi Keadaan A B(4) C(5) A B C 4 5

A Heuristic Searching : Best First Search Iterasi ke – 2 : Keluarkan B dari Stack dan cek : Ternyata B ≠ Goal B punya anak D(3), masukkan ke Stack dan Sort Ascending Representasi Keadaan C(5) D(3) C(5) A B C 4 5 D 3

A Heuristic Searching : Best First Search Iterasi ke – 3 : Keluarkan D dari Stack dan cek : Ternyata D ≠ Goal D punya anak E(4), masukkan ke Stack dan Sort Ascending Representasi Keadaan C(5) E(4) C(5) A B C 4 5 D 3 E

A Heuristic Searching : Best First Search Iterasi ke – 4 : Keluarkan E dari Stack dan cek : Ternyata E ≠ Goal E punya anak G(6), masukkan ke Stack dan Sort Ascending Representasi Keadaan C(5) C(5) G(6) A B C 4 5 D 3 E G 6

A Heuristic Searching : Best First Search Iterasi ke – 5 : Keluarkan C dari Stack dan cek : Ternyata C ≠ Goal C punya anak E(3) dan F(2), masukkan ke Stack dan Sort Ascending Representasi Keadaan G(6) F(2) E(3) G(6) A B C 4 5 D 3 E G 6 F 2

A Heuristic Searching : Best First Search Iterasi ke – 6 : Keluarkan F dari Stack dan cek : Ternyata F ≠ Goal F punya anak I(4), masukkan ke Stack dan Sort Ascending Representasi Keadaan E(3) G(6) E(3) I(4) G(6) A B C 4 5 D 3 E G 6 F 2 I

A Heuristic Searching : Best First Search Iterasi ke – 7 : Keluarkan E dari Stack dan cek : Ternyata E ≠ Goal E punya anak G(6), karena G(6) sudah ada di Stack, tidak ada yg dimasukkan Representasi Keadaan I(4) G(6) I(4) G(6) A B C 4 5 D 3 E G 6 F 2 I

A Heuristic Searching : Best First Search Iterasi ke – 8 : Keluarkan I dari Stack dan cek : Ternyata I ≠ Goal I tidak punya anak, gunakan untuk menghapus induknya Representasi Keadaan G(6) G(6) A B C 4 5 D 3 E G 6 F 2 I

A Z Heuristic Searching : Best First Search Iterasi ke – 9 : Keluarkan G dari Stack dan cek : Ternyata G ≠ Goal G punya anak H(2), J(4), Z(7) dan F(8), masukkan ke Stack dan Sort Ascending Representasi Keadaan F(8) A B C 4 5 D 3 E G 6 F 2 I H J Z 8 7 Z(7) J(4) H(2)

A Z Heuristic Searching : Best First Search Iterasi ke – 10 : Keluarkan H dari Stack dan cek : Ternyata H ≠ Goal H punya anak Z(6), masukkan ke Stack dan Sort Ascending Representasi Keadaan J(4) Z(7) F(8) J(4) Z(6) Z(7) F(8) A B C 4 5 D 3 E G 6 F 2 I H J Z 8 7

A Z Heuristic Searching : Best First Search Iterasi ke – 11 : Keluarkan J dari Stack dan cek : Ternyata J ≠ Goal J punya anak K(1), masukkan ke Stack dan Sort Ascending Representasi Keadaan Z(6) Z(7) F(8) K(1) Z(6) Z(7) F(8) A B C 4 5 D 3 E G 6 F 2 I H J Z 8 7 K 1

A Z Heuristic Searching : Best First Search Iterasi ke – 12 : Keluarkan K dari Stack dan cek : Ternyata K ≠ Goal K tidak punya anak, gunakan untuk menghapus induknya Representasi Keadaan Z(6) Z(7) F(8) Z(6) Z(7) F(8) A B C 4 5 D 3 E G 6 F 2 I H J Z 8 7 K 1

A Z Heuristic Searching : Best First Search Iterasi ke – 13 : Keluarkan Z dari Stack dan cek : Ternyata Z = Goal, Hentikan Pencarian Representasi Keadaan Z(7) F(8) A B C 4 5 D 3 E G 6 F 2 I H J Z 8 7 K 1

Heuristic Searching : Best First Search Solusi : Solusi ke-1 : A B D E G H Z = 25 Solusi ke-2 : A B D E G Z = 24 Solusi ke-3 : A C E G H Z = 22 Solusi ke-4 : A C E G Z = 21