An Analysis and Enhancement of the Gap Heuristic for the Pancake Puzzle
Notice bibliographique
Résumé
The pancake puzzle is a standard benchmark domain used to test search algorithms, and the gap heuristic is the state-of-the-art heuristic function most often used in such tests. In this work, we analyze the accuracy of this heuristic and identify ways to enhance it. We begin by showing that in the worst-case, the amount that the gap heuristic underestimates the optimal cost of a pancake puzzle state can be linear in the number of pancakes in the stack. However, empirical analysis suggests that it is extremely rare that the gap heuristic underestimates the optimal cost by more than two. We then identify several simple methods that can be used to generate large sets of problems on which the gap heuristic underestimates the optimal cost by a larger amount than it typically does on random permutations. In doing so, we provide new pancake puzzle test sets that can be used to evaluate how search algorithms behave when the heuristic is inaccurate. We also formally characterize states according to the size of the heuristic plateaus around them. This characterization allows us to efficiently compute a two-step look ahead of the gap heuristic on any state, which we can use alongside a state's dual to further improve heuristic accuracy. These enhancements substantially improve the performance of an IDA*-based pancake problem solver on both the existing benchmarks and the new ones proposed in this paper.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,006 | 0,044 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».