Wykres planisty to struktura danych wykorzystywana w sztucznej inteligencji (AI) do problemów planowania . Wizualnie przedstawia stan świata na przestrzeni czasu w postaci wykresu, pomagając znaleźć rozwiązanie poprzez badanie potencjalnych działań i ich konsekwencji.
Kluczowe komponenty:
* Warstwy: Wykres jest zorganizowany w warstwy, z których każda reprezentuje dyskretny punkt w czasie.
* Węzły: Każda warstwa zawiera węzły reprezentujące propozycje (fakty o świecie) i działania które można wykonać.
* Krawędzie: Krawędzie łączą węzły w warstwach, aby pokazać zależności .
* Krawędzie trwałości: Połącz twierdzenia, które pozostają prawdziwe, z jednej warstwy do drugiej.
* Warunek wstępny krawędzi: Połącz działania ze stwierdzeniami, które muszą być prawdziwe, zanim będzie można wykonać daną czynność.
* Krawędzie efektu: Połącz działania z propozycjami, które stają się prawdziwe po wykonaniu akcji.
Budowa:
Wykres planisty budowany jest iteracyjnie, zaczynając od stanu początkowego i dodając warstwy dla każdego kroku czasowego. Każda warstwa zbudowana jest z:
1. Dodawanie propozycji: Wszystkie twierdzenia prawdziwe w poprzedniej warstwie zostają zachowane. Dodawane są nowe propozycje wynikające z działań z poprzedniej warstwy.
2. Dodawanie akcji: Dodane zostaną wszystkie akcje, których warunki zostały spełnione w bieżącej warstwie.
Zastosowanie:
Wykres planisty służy do znalezienia planu poprzez:
* Rozpoznawanie celu: Poszukiwanie warstwy, w której wszystkie propozycje celów są prawdziwe.
* Planowanie wstecz: Prześledzenie ścieżki od warstwy docelowej do stanu początkowego, wybór działań i ich warunków wstępnych.
* Heurystyka: Szacowanie kosztu osiągnięcia celu na podstawie struktury wykresu.
Zalety:
* Reprezentacja wizualna: Zapewnia intuicyjne zrozumienie procesu planowania.
* Efektywne wyszukiwanie: Pozwala na szybką eksplorację możliwych planów.
* Wskazówki heurystyczne: Dostarcza spostrzeżeń ułatwiających poszukiwanie optymalnego planu.
Wady:
* Złożoność: Rozmiar może rosnąć wykładniczo w przypadku złożonych problemów.
* Ograniczona wyrazistość: Nie może reprezentować wszystkich typów problemów związanych z planowaniem.
Przykład:
Wyobraź sobie prosty problem z planowaniem, w którym musisz przenieść blok z lokalizacji A do lokalizacji B. Wykres planisty pokazywałby stan początkowy (blok w A), możliwe działania (przesuń blok) i stan docelowy (blok w B). Wykres pokazywałby także warunki wstępne (blok musi znajdować się w punkcie A, aby go przesunąć) i skutki (przesunięcie bloku powoduje, że znajduje się on w punkcie B).
Podsumowując:
Wykres planisty jest cennym narzędziem do rozwiązywania problemów planistycznych. Jej wizualna reprezentacja i wydajne możliwości wyszukiwania sprawiają, że jest to szeroko stosowana technika w planowaniu sztucznej inteligencji. Wybierając odpowiedni algorytm planowania, należy jednak wziąć pod uwagę jego złożoność i ograniczenia.