Beam search
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Beam search es un algoritmo de búsqueda óptima que utiliza un enfoque de poda basado en reglas heurísticas para reducir la cantidad de caminos explorados en la búsqueda de soluciones. A pesar de su eficiencia en términos de memoria y tiempo de búsqueda, tiene desventajas como no garantizar la solución completa. Sus aplicaciones incluyen el reconocimiento de voz, visión artificial, planificación y aprendizaje automático.
Beam search
- 1. Beam Search Jairo Jacobo Ramírez GómezJosé Francisco Ruvalcaba CastañedaUniversidad de GuadalajaraCUCEAMaestría en Tecnologías de Información
- 2. Beam Search El nombre de la misma proviene del hecho de que el proceso de búsqueda de una solución óptima supone calcular las distancias (el coste) acumuladas a lo largo de los múltiples posibles caminos que nacen en cada punto de decisión local. Todos esos caminos, que parten de cualquier punto de decisión, constituyen un haz de caminos (beam), de ahí el nombre anglosajón de la técnica Beam Search (Búsqueda en Haz).
- 3. Beam Search La idea básica es podar o recortar esos caminos del haz y la forma más sencilla de hacerlo es aplicar un umbral de poda o recorte a esos caminos. El umbral es un umbral de distancias, y los caminos que superen el umbral, serán recortados.
- 4. Beam Search Beam search es una versión modificada y/o restringida del algoritmo de búsqueda primero mejor.Se denomina restringido porque la cantidad de memoria disponible para guardar los nodos posibles esta limitada.
- 5. Beam Search Componentes de Beam search:Problema por resolver.Un juego de reglas heurísticas para hacer el recorte.Un rango de memoria con capacidad limitada.
- 6. Beam Search Problema por resolver.Generalmente representado por un grafo, el cual contiene un juego de nodos, con uno o más nodos como un resultado válido.
- 7. Beam Search Un juego de reglas heurísticas para hacer el recorte.Son reglas específicas al problema en cuestión, y eliminan los nodos menos favorables de la memoria con respecto al dominio del problema.
- 8. Beam Search Un rango de memoria con capacidad limitada.La memoria es donde el haz se va guardando, y dado el caso de que la memoria este llena y se deba agregar un nuevo nodo, el mas costoso (determinado a partir de las reglas establecidas) debe ser eliminado para que la cantidad de memoria se mantenga en el limite.
- 9. Beam Search AlgoritmobeamSearch(problemSet, ruleSet, memorySize) openMemory = new memory of size memorySize nodeList = problemSet.listOfNodes node = root or initial search node Add node to openMemory; while (node is not a goal node) Delete node from openMemory; Expand node and obtain its children, evaluate those children; If a child node is pruned according to a rule in ruleSet, delete it; Place remaining, non-pruned children into openMemory; If memory is full and has no room for new nodes, remove the worst node, determined by ruleSet, in openMemory; node = the least costly node in openMemory;
- 10. Beam Search Ventajas:Potencialmente puede disminuir el calculo y por lo tanto el tiempo de búsqueda. Al tener un límite de memoria no consume tanta como otros métodos.La principal ventaja recae en la efectividad de las reglas heurísticas para realizar la poda o recorte.Lo cual puede ser difícil si no se tiene un entero conocimiento del problema
- 11. Beam Search Desventajas:- no es completo.no garantiza encontrar la solución.Beam Search Usos y aplicacionesA pesar de las desventajas, Beam search ha tenido éxito en áreas practicas tales como: reconocimiento de voz, visión, planeación, y aprendizaje mecánico.
- 12. Beam Search Mejoras al algoritmo.BULB (Beam search Using Limited discrepancy Backtracking).
- 13. Gracias¿Dudas y preguntas?Dirigirlas al Dr. Antonio Ramírez TreviñoUniversidad de GuadalajaraCUCEAMaestría en Tecnologías de Información