Constraintgebaseerde

Constraintgebaseerde benaderingen zijn methoden in kunstmatige intelligentie en informatica die oplossingen afleiden uit een verzameling beperkingen waaraan variabelen moeten voldoen. In plaats van expliciete stap-voor-stap instructies te geven, modelleren ze wat mogelijk is en laten ze de oplossing bepalen door zoek- en propagatieprocessen.

Een kernvorm is het constraint satisfaction problem (CSP). Een CSP bestaat uit variabelen met discrete domeinen en constraints die relaties tussen variabelen vastleggen. Oplossingen worden gevonden door zoekalgoritmen (bijv. backtracking) in combinatie met constraint propagation-technieken die de mogelijke waarden in de variabelen beperken, zoals arc consistency. Constraint programming is een bredere aanpak die meerdere soorten constraints en propagatie gebruikt en zich richt op declaratieve modellering.

Toepassingen omvatten planning en scheduling, roosters en timetabling, resource allocatie, configuratieproblemen en het oplossen van puzzels zoals Sudoku. In bedrijfsleven en softwareontwikkeling worden constraintgebaseerde systemen gebruikt om complexe combinatorische problemen efficiënt op te lossen en vaak samen met optimalisatie-technieken.

Voordelen zijn flexibiliteit en duidelijke uitdrukking van randvoorwaarden, wat interpretatie en onderhoud vergemakkelijkt. Uitdagingen betreffen schaalbaarheid bij grote probleemomvang, de keuze van representaties en heuristieken, en het formuleren van geschikte constraints.