智能規(guī)劃中領(lǐng)域知識的提取、推理和應用策略的研究.pdf

1、智能規(guī)劃是人工智能領(lǐng)域中的一個極其活躍的研究方向。本文首先簡單介紹了智能規(guī)劃的研究歷史和現(xiàn)狀，再用多種分類標準對智能規(guī)劃系統(tǒng)進行簡單分類，然后敘述了規(guī)劃描述語言的發(fā)展過程，并對PDDL描述語言中主要描述子句的語法和語義進行了說明。由于STRIPS類型的規(guī)劃領(lǐng)域是PDDL描述領(lǐng)域的核心部分，也是智能規(guī)劃研究的經(jīng)典規(guī)劃類型，所以，本文選擇STRIPS類型的規(guī)劃領(lǐng)域來開展相應的研究工作。 本文研究內(nèi)容主要分為二大部分：智能規(guī)劃的理論研

2、究和理論研究成果的實現(xiàn)。 在智能規(guī)劃的理論研究部分，對任意一個規(guī)劃領(lǐng)域，利用領(lǐng)域謂訶的參數(shù)屬性定義謂詞之間的相似關(guān)系和等價關(guān)系。根據(jù)STRIPS規(guī)劃領(lǐng)域的特點，用謂詞之間的等價關(guān)系得到實現(xiàn)謂詞的動作集。對每個動作集，用其動作的公共前提謂詞和公共效果謂詞提取出隱含在動作描述中的基本領(lǐng)域知識：直接伴隨規(guī)則、條件伴隨規(guī)則和直接阻礙規(guī)則等。然后在這些基本領(lǐng)域知識的基礎上，利用規(guī)劃動作之間的相互作用和邏輯推理推導出規(guī)劃領(lǐng)域的復合規(guī)則：間接

3、阻礙規(guī)則和絕對阻礙規(guī)則等，并證明了有關(guān)領(lǐng)域知識的復合操作是封閉的。 對一些規(guī)劃問題，可利用領(lǐng)域知識判斷其“初始狀態(tài)”和“目標狀態(tài)”的合理性，還可對“目標狀態(tài)”中謂詞的實現(xiàn)次序進行排序。利用謂詞的排序結(jié)果不僅可直接判定“目標狀態(tài)”的可解性而無需進行任何求解嘗試，而且還可使謂詞按其應有的實現(xiàn)次序進行實現(xiàn)，從而避免產(chǎn)生冗余動作。 在理論研究成果的實現(xiàn)部分，介紹了規(guī)劃器StepByStep的總體結(jié)構(gòu)及其各組成部分所采用的方法和策

4、略，定義謂詞知識樹來提取領(lǐng)域知識。在謂詞知識樹的基礎上定義謂詞規(guī)劃樹，并用各種策略來提高規(guī)劃樹的生成效率。在領(lǐng)域知識和謂詞規(guī)劃樹的基礎上設計出規(guī)劃器StepByStep的規(guī)劃策略，最后用8個規(guī)劃器對三個具有代表性的基準規(guī)劃領(lǐng)域及其規(guī)劃問題進行實際的求解實驗，分析了規(guī)劃器StepByStep在求解效率和規(guī)劃質(zhì)量上的具體表現(xiàn)，規(guī)劃器的性能直接反映了智能規(guī)劃理論研究成果的可行性和有效性。實驗數(shù)據(jù)表明：規(guī)劃器StepByStep的規(guī)劃策略對三個