خوارزمية القوة المفرطة لحل مشكلة فريق العمل - كتاب الذكاء الإصطناعي - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب الذكاء الإصطناعي - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: الذكاء الإصطناعي | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

الدرس: اتخاذ القرار بخوارزمية القوة المفرطة

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب الذكاء الإصطناعي - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: الذكاء الإصطناعي | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: example

مستوى الصعوبة: متوسط

📝 ملخص الصفحة

تقدم هذه الصفحة مثالاً تطبيقياً لحل مشكلة اختيار فريق عمل باستخدام خوارزمية القوة المفرطة. تبدأ بإنشاء نموذج مشكلة يتضمن 6 عمال (w1 إلى w6) مع مهارات محددة لكل منهم، ومجموعة من المهارات المطلوبة التي يجب أن يغطيها الفريق.

يتم عرض كود برمجي يوضح كيفية توليد المشكلة وطباعة مهارات كل عامل والمهارات المطلوبة. ثم تنتقل الصفحة إلى شرح خوارزمية القوة المفرطة التي تستخدم التعداد الشامل لجميع الفرق الممكنة لتحديد الفريق الأصغر الذي يغطي جميع المهارات المطلوبة.

يتم توضيح استخدام أداة combinations من وحدة itertools في بايثون لتوليد جميع التوافيق الممكنة من العمال، مع مثال عملي يظهر كيفية توليد الأزواج والثلاثيات من قائمة تحتوي على أربعة عمال. هذا النهج يعد أساسياً لفهم طرق التحسين في علوم الحاسب.

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

نوع: محتوى تعليمي

# the following code represents the above test sample_problem = create_problem_instance(10, 6, 5, 5) # prints the skills for each worker for worker_id in sample_problem['worker_skills']: print(worker_id, sample_problem['worker_skills'][worker_id]) print() # prints the required skills that the team has to cover print('Required Skills:', sample_problem['required_skills'])

نوع: محتوى تعليمي

w1 {'s10'} w2 {'s2', 's8', 's5', 's6'} w3 {'s7', 's2', 's4', 's5', 's1'} w4 {'s9', 's4'} w5 {'s7', 's4'} w6 {'s7', 's10'} Required Skills: {'s6', 's8', 's7', 's5', 's9'}

نوع: محتوى تعليمي

تتمثل الخطوة التالية في إنشاء خوارزمية حل (Solver)، وهي خوارزمية تحسين يمكنها أن تحدد أقل عدد ممكن لفريق العمل الذي يمكن اعتماده لاستيفاء كل المهارات المطلوبة.

اتخاذ القرار بخوارزمية القوة المفرطة

نوع: محتوى تعليمي

اتخاذ القرار بخوارزمية القوة المفرطة

Decision Making with a Brute-Force Algorithm

نوع: محتوى تعليمي

Decision Making with a Brute-Force Algorithm

نوع: محتوى تعليمي

ستُطبق أول خوارزمية حل أسلوب القوة المفرطة الذي يعتمد على التعداد الشامل لكل الفرق الممكنة وأخذها بعين الاعتبار. وستُستخدم هذه الخوارزمية أدوات combinations (توافيق) من وحدة itertools لتوليد كل الفرق الممكنة ذات العدد المحدد.

نوع: محتوى تعليمي

سيتم توضيح الأداة بالمثال البسيط أدناه:

نوع: محتوى تعليمي

# used to generate all possible combinations in a given list of elements from itertools import combinations L = ['w1', 'w2', 'w3', 'w4'] print('pairs', list(combinations(L, 2))) # all possible pairs print('triplets', list(combinations(L, 3))) # all possible triplets

نوع: محتوى تعليمي

pairs [('w1', 'w2'), ('w1', 'w3'), ('w1', 'w4'), ('w2', 'w3'), ('w2', 'w4'), ('w3', 'w4')] triplets [('w1', 'w2', 'w3'), ('w1', 'w2', 'w4'), ('w1', 'w3', 'w4'), ('w2', 'w3', 'w4')]

نوع: METADATA

وزارة التعليم

نوع: METADATA

257

نوع: METADATA

Ministry of Education

نوع: METADATA

2023 - 1447

📄 النص الكامل للصفحة

# the following code represents the above test sample_problem = create_problem_instance(10, 6, 5, 5)# prints the skills for each worker for worker_id in sample_problem['worker_skills']: print(worker_id, sample_problem['worker_skills'][worker_id])print()# prints the required skills that the team has to cover print('Required Skills:', sample_problem['required_skills'])w1 {'s10'} w2 {'s2', 's8', 's5', 's6'} w3 {'s7', 's2', 's4', 's5', 's1'} w4 {'s9', 's4'} w5 {'s7', 's4'} w6 {'s7', 's10'} Required Skills: {'s6', 's8', 's7', 's5', 's9'}تتمثل الخطوة التالية في إنشاء خوارزمية حل (Solver)، وهي خوارزمية تحسين يمكنها أن تحدد أقل عدد ممكن لفريق العمل الذي يمكن اعتماده لاستيفاء كل المهارات المطلوبة.--- SECTION: اتخاذ القرار بخوارزمية القوة المفرطة --- اتخاذ القرار بخوارزمية القوة المفرطة--- SECTION: Decision Making with a Brute-Force Algorithm --- Decision Making with a Brute-Force Algorithmستُطبق أول خوارزمية حل أسلوب القوة المفرطة الذي يعتمد على التعداد الشامل لكل الفرق الممكنة وأخذها بعين الاعتبار. وستُستخدم هذه الخوارزمية أدوات combinations (توافيق) من وحدة itertools لتوليد كل الفرق الممكنة ذات العدد المحدد.سيتم توضيح الأداة بالمثال البسيط أدناه:# used to generate all possible combinations in a given list of elements from itertools import combinations L = ['w1', 'w2', 'w3', 'w4']print('pairs', list(combinations(L, 2))) # all possible pairs print('triplets', list(combinations(L, 3))) # all possible triplets pairs [('w1', 'w2'), ('w1', 'w3'), ('w1', 'w4'), ('w2', 'w3'), ('w2', 'w4'), ('w3', 'w4')] triplets [('w1', 'w2', 'w3'), ('w1', 'w2', 'w4'), ('w1', 'w3', 'w4'), ('w2', 'w3', 'w4')]2023 - 1447

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 4 بطاقة لهذه الصفحة

ما هو المفهوم الأساسي الذي يعتمد عليه أسلوب القوة المفرطة في اتخاذ القرار؟

الإجابة: يعتمد أسلوب القوة المفرطة على التعداد الشامل لكل الاحتمالات والفرق الممكنة وأخذها جميعًا بعين الاعتبار لاختيار الحل الأمثل.

الشرح: يُركز أسلوب القوة المفرطة على استكشاف كل البدائل الممكنة دون استثناء، مما يضمن العثور على الحل الأفضل حتى لو كان ذلك يتطلب وقتاً وجهداً كبيرين.

تلميح: فكر في الطريقة التي يتم بها فحص جميع الخيارات المتاحة.

ما هي الأداة التي تم استخدامها في المثال لتوليد كل الفرق الممكنة؟

الإجابة: تم استخدام أداة combinations (توافيق) من وحدة itertools.

الشرح: تُستخدم دالة combinations من مكتبة itertools في بايثون لتوليد جميع التوافيق الممكنة من قائمة معينة، وهي مفيدة جداً في خوارزميات البحث الشامل.

تلميح: ابحث عن الكلمة التي تشير إلى إنشاء مجموعات فرعية من عناصر قائمة.

اشرح الغرض من تطبيق خوارزمية القوة المفرطة في سياق حل مشكلات فرق العمل.

الإجابة: الغرض هو تحديد أقل عدد ممكن من فرق العمل الذي يمكن اعتماده لاستيفاء جميع المهارات المطلوبة.

الشرح: تهدف خوارزمية القوة المفرطة هنا إلى استكشاف جميع التشكيلات الممكنة للفرق وتقييم ما إذا كانت تلبي المتطلبات، ثم اختيار التشكيلة الأكثر فعالية من حيث العدد.

تلميح: ركز على هدف الخوارزمية فيما يتعلق بالفرق وكفاءتها.

في المثال المقدم، ما هو ناتج استدعاء `list(combinations(L, 2))` حيث `L = ['w1', 'w2', 'w3', 'w4']`؟

الإجابة: [('w1', 'w2'), ('w1', 'w3'), ('w1', 'w4'), ('w2', 'w3'), ('w2', 'w4'), ('w3', 'w4')]

الشرح: الدالة combinations(L, 2) تأخذ عناصر القائمة L وتنشئ جميع المجموعات الفرعية الممكنة المكونة من عنصرين، مع مراعاة الترتيب داخل المجموعة غير مهم (أزواج).

تلميح: تذكر أن `combinations(L, 2)` تولد جميع الأزواج الممكنة دون تكرار.