我目前正在进行一个人工智能项目,其中一个智能体需要将箱子从其原始位置推拉到某个目标位置。该项目随后将扩展到包括多个智能体,因此我们有一个监督者负责创建“高级”目标,而智能体则负责实际的实现。
在实践中,目前监督者应该决定将箱子放置到目标位置的顺序。实际上,将一个箱子放置到其目标位置可能会阻塞通往另一个目标的路径。
我们解决这个问题的第一种方法是尝试考虑“切割位置”。如果某个位置将可行走空间分成两个子集,其中一个子集中有智能体,另一个子集中有一个或多个目标,那么这个位置就是一个切割位置。例如,考虑以下关卡,其中“x”是智能体,“A”和“B”是箱子,“a”和“b”是各自的目标位置:
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++x a b++++++ +++++++++++++++++++++++++++++++++ +AB + +++++
在这种情况下,目标“a”的位置是一个切割位置,因为如果在那里放置一个箱子,智能体将无法到达目标“b”。
你能建议一个快速计算切割位置的算法,并且可能返回每个切割位置阻塞的目标数量吗?
回答:
你所说的网格世界的切割位置,在一般图中被称为切割顶点或关节点。根据维基百科的说法:
具体来说,切割顶点是指移除该顶点会增加连通分量数量的顶点。
在同一文章的稍后部分:
John Hopcroft 和 Robert Tarjan(1973年)提出的计算连通分量的经典顺序算法[1]在连通的无向图中运行时间为线性,基于深度优先搜索。这个算法也在《算法导论》(第二版和第三版)中作为问题22-2进行了概述。
确定了双连通分量后,确定关节点应该相当容易:所有包含在多个双连通分量中的节点都是关节点。