[发明专利]基于分布式系统的状态空间搜索方法

说明书

本发明公开了一种基于分布式系统的状态空间搜索方法，包括建立博弈树，对博弈树进行拆分，得到若干个与或树，创建一个open表，保存各与或树的解树集合的(n,s,h)状态和局部变量lv，open表中的(n,s,h)状态按h值的递减顺序排列,使具有最大h值的(n,s,h)状态首先得到搜索，对与或树进行搜索得到不同的部分解树集合保存为open表中的(n,s,h)状态，完成一个拆分后的与或树搜索后进行其他与或树的搜索，搜索过程中始终将解树的值与局部变量做比对，直到完成整个博弈树的搜索获得最优解。通过本发明的状态空间搜索方法不再受严格从左至右的搜索限制，并减少搜索节点个数，以提高分布式系统的运算速度，提高作业效率。

技术领域

本发明涉及博弈树搜索技术领域，尤其涉及一种基于分布式系统的状态空间搜索方法。

背景技术

博弈树搜索算法是计算机程序设计中的一种重要算法，它的功能是在博弈树的众多分支中，选取最优解。最简单的方法就是利用估值函数得到底层节点的值，每一个节点根据要求分别取子节点的极大值或极小值，最终得到根节点的值。缺点是计算量较大，常用阿尔法-贝塔剪枝算法进行优化，该算法严格的按自左向右顺序搜索一棵博弈树，利用从左边得到的信息减少右边搜索的节点个数，子节点排序会对算法搜索节点个数产生影响，使博弈树的计算过程较为复杂，难以提升博弈树的运算速度，因此，运用此方法的硬件存在运算量大，且运算速度较慢，影响硬件响应速度的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于分布式系统的状态空间搜索方法，根据博弈理论建立博弈树，对博弈树搜索算法进行优化，减少搜索相同层数搜索节点的个数，以提高硬件或分布式系统的反应速度。

为实现上述目的，本发明的技术方案为

一种基于分布式系统的状态空间搜索方法，包括：

步骤A、在分布式系统中，根据博弈理论建立博弈树，取子节点最大值的节点为与节点，取子节点最小值的节点为或节点；

步骤B、对所建立的博弈树进行拆分，得到由博弈树第一层子节点为根节点的若干个与或树；

步骤C、创建一个open表，保存各与或树的解树集合的(n,s,h)状态和局部变量lv，h代表解树值的上界值，n代表当前搜索层数，s代表当前解树的值，open表中的(n,s,h)状态按h值的递减顺序排列,使具有最大h值的(n,s,h)状态首先得到搜索；

步骤D、对与或树进行搜索首先得到一个部分解树，将部分解树的值保存为open表中的局部变量；再对所述部分解树进行搜索，得到不同的部分解树集合保存为open表中的(n,s,h)状态，并按h值的递减顺序进行搜索，搜索过程中将得到的部分解树的值与局部变量做对比，若优于局部变量则进行替换，若已确定无法优于局部变量，则舍去该部分，不再进行搜索；

步骤E、完成一个拆分后的与或树搜索后进行其他与或树的搜索，搜索过程中始终将解树的值与局部变量做比对，直到完成整个博弈树的搜索获得最优解。

进一步地，当局部变量值发生改变后传递到所述分布式系统的所有子系统中。

进一步地，所述状态空间搜索方法还包括：

定义1.与或树的解树T是满足下述条件的G的一棵子树：

(1)、G的根节点是T的根节点；(2)、如果G的一个非端节点在T中,若该节点具有或子节点,则只有一个或子节点在T中；若该节点具有与子节点,则所有与子节点均在T中；

定义2.与或树的部分解树PT是满足下述条件的G的一棵子树：

(1)、G的根节点是PT的根节点；(2)、如果G的任何一个除根之外的节点在PT中,则它的父节点也在PT中；(3)如果G的一个具有或子节点的节点在PT中,则有它的不超过一个或子节点在PT中；