时态规划综述及研究现状
2021-04-12饶东宁杨锦鹏刘越畅
饶东宁,杨锦鹏,刘越畅
(1. 广东工业大学 计算机学院,广东 广州 510006;2. 嘉应学院 计算机学院,广东 梅州 514015)
规划就是为了达成某个目标,考虑自身所拥有的资源条件以及所需要的行动,对行动的执行时间及执行次序作出决策。智能规划就是利用计算机实现规划自动化的技术。在研究术语中,针对不同的应用场合,智能规划问题可由领域(domain)和问题(problem)组成。在每个领域下,根据初始条件和目标条件的不同,可实例化出多个问题实例。每个问题实例可由状态命题集合S、行动(或称动作)集合A、初始状态集合I和目标状态集合G组成,即一个规划问题可由<S,A,I,G>这样一个四元组构成。规划的过程就是寻找出一组行动序列,使初始状态I转移到目标状态G。这组行动序列就是一个计划,也被称之为规划解。
1971年,Fikes和Nilsson[1]提出了STRIPS(STanford Research Institute Problem Solver)规划。STRIPS规划克服了早期智能规划使用的纯逻辑方法的缺点,极大地提升了规划系统的求解能力。STRIPS系统是智能规划研究历史上的一个里程碑。此后,智能规划的问题表示通常都是STRIPS规划或是在STRIPS规划基础上的扩展。
现实世界的实际应用需要考虑到时间因素。而STRIPS规划为了限定问题的复杂度作出了诸多严格的假设。其中“动作是瞬时的”这条假设可以表明STRIPS规划并不支持时态动作。为此,STRIPS的扩展版时态规划应运而生。时态规划的出现是智能规划走向现实世界实际应用的需要和必然结果。
1998年举行的第一届国际规划竞赛(International Planning Competition, IPC)统一了关于基准问题的描述,建立了一套领域问题的标准描述方法。……
