Definición del Problema

El primer paso hacia el diseño de un programa que resuelva un problema en IA, debe ser la creación de una forma descriptiva formal y manipulable del problema, a partir de la descripción informal del mismo.

La definición del problema como una búsqueda en el espacio de estados forma la base de la mayoría de los métodos que se utilizan para la solución de problemas en IA. Los estados del sistema o descripción de estados, son representaciones que contienen el conjunto de toda la información que describe la situación actual del sistema. En cambio, el espacio de estado del sistema o espacio del problema, es el dominio que contiene todos los posibles estados del sistema. El espacio de estados puede ser finito o infinito.

Los mecanismos que se emplean para modificar o transformar un estado del sistema, toman el nombre de operadores, producciones o acciones, y se utilizan para enlazar un estado actual, con otro estado objetivo.

Cuando existen varias posibles soluciones, representadas por diversas secuencias de operadores que enlazan dos estados, es necesario desarrollar algoritmos de IA que sean capaces de identificar las mejores secuencias.

En general, el posible número secuencias de operadores a ser exploradas en el desarrollo de una solución puede ser muy grande, por lo que los algoritmos que se empleen no deben requerir la enumeración de todas las secuencias posibles. Esto sugiere el empleo de un proceso de búsqueda para tratar de encontrar una solución aceptable.

La búsqueda es un proceso de gran importancia en la resolución de problemas difíciles para los que no se dispone de técnicas más directas. Los procesos de búsqueda están cercanamente relacionados con los procesos de optimización.

En resumen, la representación como espacio de estados ofrece una estructura que permite:

Al proceso que se encarga de convertir una descripción informal, en una descripción formal del problema, se lo denomina operacionalización. Los pasos a seguirse son los siguientes:

Luego, el problema puede ser resuelto utilizando el conjunto de operadores, en combinación con una estrategia de control apropiada, para moverse dentro del espacio de estados del problema hasta encontrar un sendero entre el estado inicial y el estado objetivo. Como se indicó anteriormente, el mecanismo de búsqueda es fundamental para el proceso de solución del problema. Adicionalmente, proporciona un marco donde pueden intercalarse métodos más directos de resolución de partes del problema, en caso de ser esto posible.

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