Solving atomix exactly

• Autor(a) principal: Gliesch, Alex Zoch
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/138215
• topic: Heurística; Algoritmos; Heuristic search; A*; Algorithms; Atomix; Sliding block puzzles

Este trabalho propõe um algoritmo baseado em busca heurística para resolver Atomix. Atomix é um puzzle de video game desenvolvido nos anos 90. Ele cai na cadegoria de puzzles de blocos deslizantes, que também contem jogos populares como Sokoban, Rush Hour, e o (n2 1) puzzle, todos os quais têm sido bem estudados na literatura. O puzzle Atomix ocorre em uma grade retangular inteira, onde peças (chamadas átomos) podem ser movidas pelo jogador através de operações deslizantes. Uma operações deslizante consiste em mover um único átomo horizontalmente ou verticamente sobre a grade; uma vez que um movimento foi feito, o átomo irá deslizar sobre a grade até que encontre um obstáculo, que pode ser outro átomo ou uma parede (um obstácilo estático). O objetivo do jogo é montar os átomos em uma certa configuração chamada molécula. Como o lugar da molécula não é especificado, é comum haver mais de um estado final. A complexidade de Atomix foi primeiro estudada por Holzer and Schwoon (2004), que o provou ser PSPACE-completo. Técnicas de busca heurísica para Atomix foram estudadas por Hüffner et al. (2001); porém, a heurística proposta pelo artigo é relativamente desinformada, deixando várias instâncias não resolvidas. Neste trabalho, nós estudamos heurísticas dependendes de domínio para Atomix baseadas em bancos de dados de padrões (CULBERSON; SCHAEFFER, 1996), na esperança de avançar as contribuições feitas por (HÜFFNER et al., 2001). Nós também estudamos técnicas de desempate para o algoritmo A*, além de algumas otimizações específicas à implementação. Finalmente, uma solução melhorada é proposta.