Zusammenfassung
In Technik und Naturwissenschaft gibt es eine große Anzahl von praktischen Problemen, die mittels spezieller algorithmischer Suchverfahren gelöst werden. Beispiele sind die Suche nach einer günstigen Route zwischen zwei Ortspunkten, die Berechnung der Reihenfolge der Arbeitsschritte bei der Produktionsplanung, die Suche nach einer Lösung in sehr großen Suchbäumen, die Suche nach Gensequenzen in der Bioinformatik oder die näherungsweise Lösung von Optimierungsproblemen. Die Suchverfahren stellen auch die Grundlage vieler Systeme der künstlichen Intelligenz (KI-Systeme) dar, die durch die fortschreitende Digitalisierung in nahezu allen Wissensdisziplinen Einsatzmöglichkeiten besitzen.
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Notes
- 1.
Siehe Band Grundlagen, Kapitel Entwurf von Algorithmen.
- 2.
Viele klassische Suchverfahren wie die Breiten- und Tiefensuche, der Dijkstra-Algroithmus oder heuristische Suchverfahren in Form von Simulated Annealing oder genetischer Algorithmen findet man in zahlreichen Algorithmenbüchern wie [1], [2], [3] oder [4]. Einen umfassenden Überblick über evolutionäre Algorithmen mit zahlreichen Anwendungsbeispielen in Technik und Naturwissenschaft bietet das Buch [5]. Hinweise zur Literatur in Bezug auf Graphenalgorithmen findet der Leser in den Literaturhinweisen im Kap. 5.Die Darstellung des A\({}^{*}\)-Algorithmus findet man vor allem in Büchern zur künstlichen Intelligenz [6], [7] und [8]. Alle diese drei Bücher enthalten weitere Beispiele, Anwendungen und Übungsaufgaben. Interessante Ingenieuranwendungen findet man im Buch [6], aus dem auch das in diesem Buch vorgestellte Beispiel zur Bahnplanung eines Industrieroboters stammt.
Literatur
Schöning, U. (2001). Algorithmik. Spektrum.
Cormen, T.H., Leiserson, C., Rivest, R., Stein, C. (2012). Algorithmen – Eine Einführung. Oldenbourg.
Saake, G., Sattler, K-U. (2012). Algorithmen und Datenstrukturen (in Java). dpunkt.
v. Rimscha, M. (2009). Algorithmen kompakt und verständlich. Vieweg (Ebook).
Weicker, K. (2015). Evolutionäre Algorithmen. Springer Vieweg.
Ertel, W. (2012). Grundkurs Künstliche Intelligenz. Springer Vieweg.
Lunze, J. (2012). Künstliche Intelligenz für Ingenieure. Oldenbourg.
Russell, S., Norvig, P. (2012). Künstliche Intelligenz. Pearson.
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Dörn, S. (2017). Suchen. In: Programmieren für Ingenieure und Naturwissenschaftler. eXamen.press. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-54176-0_4
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