کاربرد الگوریتم هندسه زبان‌شناختی در حل مسأله تعقیب و گریز بر روی گراف با اضافه نمودن شرایط واقعی محیط بازی جنگ

نوع مقاله: مقاله علمی- پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای مهندسی صنایع دانشکده مهندسی صنایع دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب

2 استادیار دانشگاه پلی تکنیک کالیفرنیا در پومونا آمریکا

10.22034/dfsr.2020.125375.1384

چکیده

امروزه تنوع و گستردگی مسائل در شاخه‌های گوناگون علوم تا حد بسیار زیادی افزایش یافته است و یافتن پاسخ برای چنین مسائلی در مدت زمان کم، چالشی بسیار اساسی محسوب می‌شود. استفاده از هوش مصنوعی می‌تواند فرآیند حل مسائل پیچیده را تا حد قابل قبولی سرعت بخشیده و زمان پاسخ‌دهی را به نحو محسوسی کاهش دهد. مسأله تعقیب و گریز از جمله مسائلی است که می‌تواند دارای سطح بالایی از پیچیدگی باشد. از جمله عوامل ایجاد پیچیدگی می‌توانیم به تعداد عوامل درگیر، برد میدان دید اعضاء و موانع موجود در زمین بازی اشاره کنیم. تاکنون الگوریتم‌های گوناگونی برای حل مسأله تعقیب و گریز ارائه شده که هر یک دارای نقاط ضعف و قوت خود هستند. در این مقاله با استفاده از الگوریتم هندسه زبان‌شناختی، به بررسی بازی تعقیب و گریز بطور خاص در یک مسأله با ابعاد زمین بازی 9×9 و برای بررسی تعمیم کارایی الگوریتم در مسائلی با ابعاد مختلف پرداخته شده است. نشان داده شده که این رهیافت می‌تواند بیش از 90% بهبود در سرعت پاسخ‌یابی ایجاد کند. در این مقاله عوامل مؤثر در واقع‌گرایی بازی تعقیب و گریز با دقت بیشتری در هندسه زبان‌شناختی بررسی می‌شوند و در نهایت با ساده‌سازی فضای مسأله به تعدادی زیر فضا که در آن گشت‌های حرکت هر عامل بازی مشخص است، اقدام به حل مسأله می‌کنیم. نشان می‌دهیم علی‌رغم پیچیده‌تر شدن فضای مسأله، الگوریتم هندسه زبان‌شناختی بهبودی در حدود 91% نسبت به سایر الگوریتم‌ها ایجاد می‌کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application of linguistic geometry Algorithm in solving Pursuit-evasion problem on graph by adding real conditions of war game environment

نویسندگان [English]

  • Ahmad Allahyari 1
  • Ellips Masehian 2
1 PhD student in Industrial Engineering, Faculty of Industrial Engineering, Islamic Azad University, South Tehran Branch
2 Assistant professor at the Industrial and Manufacturing Engineering Department at California State Polytechnic University, Pomona.
چکیده [English]

Nowadays, the diversity and expansions of problems in various branches of science has greatly increased and finding the answer to such problems in a short period of time is considered as a very essential challenge. Using artificial intelligence can significantly accelerate the solving process for complex problems and considerably reduce the response time. The pursuit-evasion problem is one of the problems that can have a high level of complexity due to the nature of the factors involved. Factors causing complexity include the number of factors involved, the range of member’s vision and barriers exist on the playground. Various algorithms have been proposed to solve the pursuit-evasion problem so far, each has its own strengths and weaknesses. In this paper, the pursuit-evasion game is examined by using the linguistic geometry algorithm specifically in a problem with 9×9 playground dimensions and to examine the generalization of the algorithm's performance in problems with different dimensions. It has been shown that this approach can improve the response speed by more than 90%. In this work, the factors affecting the realism of the pursuit-evasion game are examined more carefully in linguistic geometry and finally the problem is solved by simplifying the problem space to a number of subspaces in which the movement paths of each element of the game are clear. We show that, despite the problem space became more complex, the linguistic geometry algorithm creates about 91% improvement over the other algorithms.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pursuit-evasion problem
  • Linguistic geometry
  • Cop and robber problem
  • Search algorithm
  • Alpha-Beta pruning