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IMPLEMENTAÇÃO E APLICAÇÃO DOALGORITMO DE BUSCA INFORMADA A*

DCA-UFRN

Resumo

Este trabalho visa discorrer sobre a implementação e aplicação

do algoritmo de busca informada A* na determinação do

caminho ótimo considerando a distância percorrida entre um

ponto inicial e um ponto final. Todas as simulações foramrealizadas no sistema simulador de robôs não-holonomicos

iRobot.

Palavras Chaves : Melhor Caminho, Busca Informada, A*  

Abstract: This article describes the implementation of the

informed search algorithm A* and presents the results of it’s

application on the determination of the best path considering

travelling costs between an initial and a destination point. All

the simulations were made using the non-holonomic robotsimulator iRobot.

Keywords: Best Path, Informed Search, A*

INTRODUÇÃO

O algoritmo A* é largamente utilizado na busca do melhor

caminho entre dois pontos devido à sua performance e

precisão. Tal algoritmo é uma extensão do algoritmo de Edsger

Dijkstra, alcançando melhor desempenho através do uso de

heurístcas.

ALGORITMO

Inicialmente, todos o espaço de busca é dividido num grid,resultado num espaço finito de busca bidimensional. Cada

elemento do grid, chamado de nó, guarda na forma de struct os

valores da sua coordenada, da coordenada de seu pai, asgrandezas referentes aos custos F,G e H e se é um nó obstáculo

ou não.

São utilizadas duas listas no decorrer do algoritmo:

-A cada iteração, toma-se o nó de menor custo F da lista aberta,

designado de nó atual, e visita-se todos os seus nós adjacentes,

adicionando-os também a lista aberta. Em seguida, transporta-

se o nó atual para a lista fechada.

-O primeiro passo é adicionar o nó inicial à lista aberta.

-Em seguida, repete-se os seguintes passos até o nó objetivo ter

sido inserido na lista fechada ou a lista aberta estar vazia, o que

significa a não existencia de um caminho entre o nó inicial efinal:

-Definir o nó atual como o nó de menor custo F na lista aberta

e movê-lo para a lista fechada.

-Para cada um dos seus 8 adjacentes, checa-se se o nó é umobstáculo ou se já está na lista fechada.

-Senão, caso não esteja na lista aberta, adiciona-se o nó à lista

aberta, marcando o nó atual como pai do nó adjacente e gravar

os custos F, G e H.

-Caso já esteja na lista aberta, checar se o caminho através do

nó adjacente é melhor considerando o custo G. Um custo Gmenor é preferível. Se o caminho for melhor, fazer o nó atual

ser o pai do nó adjacente e recalcular os seus custos F e G.

SIMULAÇÕES

Nesta simulação, foi inserido um bloco entre o nó inicial

(x=0,y = 0) e o nó final (x = 10, y = 10). A seguir, mostra-se 2

situações da lista fechada ao longo da simulação:

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Na segunda simulação, setou alguns blocos entre o ponto

inicial ( x= 0 , y = 0) e o ponto final (x = 1, y = 2). A seguir,

mostra-se a situação da lista fechada durante a simulação:

REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA

http://www.policyalmanac.org/games/aStarTutorial.htm 

http://en.wikipedia.org/wiki/A*_search_algorithm 

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