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搜索論

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搜索論 search theory 研究尋找目標的計劃與實施過程的理論與方法的學科。目的是以最大的可能或最短的時間找到特定的目標。第二次世界大戰期間,為了滿足軍事上有效使用飛機和軍艦來尋找敵方潛艇的緊迫需要,開始形成搜索論這門獨特的學科。
中文名
搜索論
外文名
search theory

搜索論簡介

戰後,B.C.庫普曼發表了《搜索論》,總結了一些方法和理論。現在除了軍事上的應用之外,搜索方法還用到資源勘探、海上捕魚、邊防巡邏、搜捕逃犯、檢索、排障等方面。搜索一般由3個要素組成:①目標的特徵,如目標的幾何形狀,尺寸大小、個數及位置等;②探測特徵,如探測手段所獲得的信息和概率特徵;③搜索力的分配形式,如數量、時間、空間的分配等。根據所獲有關信息和概率特徵構造相應的模型和策略。常用的搜索方法有隨機搜索、馬爾可夫搜索、最優一致搜索、滯後搜索、箱盒搜索等。此外還有一些新方法正處於起步階段,例如主動迴避目標的對抗搜索方法,雖然尚未進入實用階段,卻表現出極大的潛力和嶄新的思想。
關於在資源和探測手段受到限制的情況下,如何設計尋找某種特定目標的方案,並如何加以實施的理論和方法,目的是希望以最大的可能或(和)最短的時間找到該目標。它是運籌學初期的重要研究對象之一。第二次世界大戰期間盟軍為了克服敵方潛艇對海上交通的嚴重威脅,建立了反潛戰運籌小組從事搜索水下潛艇的數學分析。當時成果發表於1951年由P.M.莫爾斯和G.E.金布爾合著的《運籌學方法》一書中,1953~1957年B.O.庫普曼在美國《運籌學》雜誌上撰文“搜索論”,對之作了系統的理論綜合。至今,搜索論的發展已超出了傳統的軍事領域、在地下或海域的資源勘探、海上捕魚、邊防巡邏、搜捕逃犯、檢索書籍、尋找故障等非軍事領域中也得到了應用。

搜索論搜索過程的目的

首先是在用於搜索的資源和手段已經給定之下查明特定目標有多大可能存在於某個區域內,並以最大的可能或最短的時間找到它,通常用發現目標的概率、期望個數、期望面積、體積或期望搜索時間來描述;其次在於測量目標的狀態參數,如速度、位置等,用適當的測量準確度來描述。搜索論主要研究前者。

搜索論搜索要素

實現搜索目的依賴於三個搜索要素。

搜索論目標特性

包括目標的幾何形狀、大小、個數,被發現的特徵以及位置或運動的變化規律等。在搜索論中,通常把目標的存在看作離散空間或連續空間中的點(有些特定目標則需要用有限區域來描述),它對搜索者而言,是不能預知的,如果目標是靜止的,一般用均勻的、正態的或其他合適的概率分佈函數(簡稱分佈)來描述;如果目標是運動的,則當目標運動與搜索者行動無關時,可用馬爾可夫過程、維納過程來描述,當目標運動依賴於搜索者的行動策略時稱為對抗搜索,可用對策論來描述。