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dc.contributor.advisorSilva, Luís Alvaro de Lima
dc.creatorGez, Jairo Ferreira
dc.date.accessioned2021-07-14T20:06:04Z
dc.date.available2021-07-14T20:06:04Z
dc.date.issued2021-02-09
dc.date.submitted2021
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/21430
dc.descriptionTrabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Ciência da Computação, RS, 2021.por
dc.description.abstractPathfinding algorithms and deep neural networks have gained prominence in the area of Artificial Intelligence (AI). In general, these algorithms have a heuristic that guides the search for each expanded node during the p ath search. The problem is that heuristic functions traditionally used by various pathfinding algorithms, such as the Euclidean distance and the Manhattan distance, do not consider the characteristics of the virtual maps in which the path is computed, ten d ing to expand more and more nodes as the path length grows. Such expansion of nodes ends up generating long search times when large search spaces are being treated. To solve this problem, this work investigates how to use deep neural networks in the constr uction of heuristic functions for hierarchical pathfinding algorithms, thus allowing to optimize the search for paths in large virtual maps and different natures. Specifical ly, this work explores the implementation of a hierarchical search algorithm, which divides virtual maps into sub maps, generating a level of abstraction to speed up the search process. Once the abstract path is ready, the algorithm makes a refinement at t he lowest level of abstraction, using the search algorithm A *. The main objective of this work is, therefore, to verify if the A * used in each sub map can be optimized with the use of deep neural networks as heuristic functions. Experiments were carried out using three different types of virtual maps, where results obtained were analyz ed using statistical regression techniques. From the results obtained, the hierarchical algorithm explored in this work was optimized in terms of time and expanded nodes.eng
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectPathfinding hierárquicopor
dc.subjectRedes neurais profundaspor
dc.subjectPathfindingeng
dc.subjectInteligência artificialpor
dc.titleAnálise de algoritmos de busca hierárquica com a utilização de redes neurais profundaspor
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso de Graduaçãopor
dc.degree.localSanta Maria, RS, Brasil.por
dc.description.resumoAlgoritmos de pathfinding e redes neurais profundas têm ganhado destaque na área de Inteligência Artificial (IA). Em geral, estes algoritmos contam com uma heurística que guia a busca a cada nodo expandido durante a busca do caminho. O problema é que funções heurísticas tradicionalmente usadas por vários algoritmos de pathfinding, a exemplo da distância Euclidiana e a distância de Manhattan, não consideram as características dos mapas virtuais em que o caminho é computado, tendendo a expandir cada vez mais nodos a medida em que o comprimento do caminho cresce. Tal expansão de nodos acaba gerando tempos de busca elevados quando grandes espaços de busca estão sendo tratados. Para abordar esse problema, este trabalho investiga como usar redes neurais profundas na construção de funções heurísticas para algoritmos de pathfinding hierárquicos, permitindo assim otimizar a busca de caminhos em mapas virtuais de grandes dimensões e diferentes naturezas. Especificamente, este trabalho explora a implementação de um algoritmo hierárquico de busca, o qual divide os mapas virtuais em sub mapas, gerando um nível de abstração para acelerar o processo de busca. Uma vez que o caminho abstrato está pronto, o algoritmo faz um refinamento no nível mais baixo de abstração, empregando o algoritmo de busca A*. O principal objetivo deste trabalho é, portanto, verificar se o A* empregado em cada sub mapa pode ser otimizado com a utilização de redes neurais profundas como funções heurísticas. E experimentos foram realizados com o emprego de três diferentes tipos de mapas virtuais, onde resultados obtidos foram analisados a partir de técnicas estatísticas de regressão. A partir dos resultados obtidos, o algoritmo hierárquico explorado neste trabalho foi otimizado em termos de tempo e nodos expandidospor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOpor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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