En el món de la computació, hi ha dos objectius fonamentals, i són, trobar algorismes amb bons temps d'execució i bones solucions, usualment les òptimes. Els algorismes heurÃstics abandonen un o tots dos objectius, per exemple, normalment troben bones solucions, encara que no hi ha proves que la solució no pugui ser arbitrà riament errònia en alguns casos, o s'executen raonablement rà pids, encara que no existeix tampoc prova que sempre serà aixÃ. Les heurÃstiques generalment són usades quan no hi ha una solució òptima sota les restriccions donades (temps, espai, etc.), o quan no existeix en absolut.
Sovint, poden trobar instà ncies concretes del problema on l'heurÃstica produirà resultats molt dolents o s'executarà molt lentament. Tot i això, aquestes instà ncies concretes poden ser ignorades perquè no haurien de passar mai a la prà ctica per ser d'origen teòric. Per tant, l'ús d'heurÃstiques és molt comú en el món real.
Algorismes heurÃstics per a trobar el camà més curt
Per problemes de recerca del camà més curt el terme té un significat més especÃfic. En aquest cas una heurÃstica és una funció matemà tica, definida en els nodes d'un arbre de cerca , que serveix com una estimació del cost del camà més econòmic d'un node donat fins al node objectiu. Les heurÃstiques s'usen en els algoritmes de cerca informada com la recerca egoista. Hi egoista escollirà el node que té el valor més baix en la funció heurÃstica. A * s'expandirà els nodes que tenen el valor més baix per , on és el cost (exacte) del camà des l'estat inicial al node actual. Quan és admissible , això és si mai sobreestima els costos de trobar l'objectiu; A * és probablement òptim.
Un problema clà ssic que utilitza heurÃstiques és el joc del 15. Comptar el nombre de caselles mal col·locades i trobar la suma de la distà ncia Manhattan entre cada bloc i la seva posició a l'objectiu són heurÃstiques utilitzades sovint per aquest problema.
Efecte dels algorismes heurÃstics en el rendiment computacional
En qualsevol problema de cerca on hi ha opcions en cada node i una profunditat al node objectiu, un algorisme de cerca ingenu haurà de buscar potencialment entre nodes abans de trobar la solució. Les heurÃstiques milloren l'eficiència dels algorismes de cerca reduint el factor de ramificació de a (idealment) una constant .
Encara que qualsevol heurÃstica admissible retornarà una resposta òptima, una heurÃstica que retorna un factor de ramificació més baix és computacionalment més eficient per al problema en particular. Pot demostrar-se que una heurÃstica és millor que una altra , si domina , això vol dir que per a tot .
HeurÃstiques a la Intel·ligència Artificial
Molts algorismes a la intel·ligència artificial són heurÃstics per naturalesa, o fan servir regles heurÃstiques. Un exemple recent és SpamAssassin que utilitza una à mplia varietat de regles heurÃstiques per determinar quan un correu electrònic és spam. Qualsevol de les regles usades de forma independent poden portar a errors de classificació, però quan s'uneixen múltiples regles heurÃstiques, la solució és més robusta i creïble. Això s'anomena alta credibilitat en el reconeixement de patrons (extret de les estadÃstiques en què es basa). Quan s'usa la paraula heurÃstica en el processament del llenguatge basat en regles, el reconeixement de patrons o el processament d'imatges, és usada per referir-se a les regles.
Vegeu també