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Modelos de Planificación de Inteligencia Artificial. VERANO CIENTÍFICO 2012 Lic. Cristina Maya Padrón Ing. Fernando Elizalde Ramírez. ¿Qué es Planificación?.
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Modelos de Planificación de Inteligencia Artificial VERANO CIENTÍFICO 2012 Lic. Cristina Maya Padrón Ing. Fernando Elizalde Ramírez
¿Qué es Planificación? • La Planificación en Inteligencia Artificial es el proceso de búsqueda y articulación de una secuencia de acciones que permitan alcanzar un objetivo. Estado Inicial Estado Final VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez
¿Qué es PDDL? • PDDL (Planning Domain Definition Languaje). Es un lenguaje centrado en las acciones inspirado en las formulaciones strips de problemas de planificación. • Éste es una estandarización de la sintaxis para expresar accionesutilizando precondiciones y post-condiciones para describir la aplicabilidad y efectos de las acciones. MODELO VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez
Proceso de Planificación. PDDL Modelo (Dominio) Plan Planificador PDDL Problema VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez
Componentes del Archivo de Dominio. • Predicados • Propiedades de los objetos que nos interesan; pueden ser verdadero o falso. • Acciones/Operadores • Son las formas de cambiar el estado del mundo. VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez
Componentes del Archivo de Problema. • Objetos • Los objetos en el mundo que nos interesan. • Estado Inicial • El estado del mundo en que iniciará. • Especificación de objetivos • Objetos que queremos que sean verdad. VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez
Definición de Planificador. El Planificador es un algoritmo de propósito especial, el cual utiliza un lenguaje de planificación formal con una sintaxis, semántica y teoría de la demostración bien definidas. • La teoría de la demostración especifica qué es lo que se puede inferir de los resultados de las secuencias de acción y, por lo tanto, cuáles son los planes legales. • El algoritmo nos permite encontrar tales planes. Definición de Solución. • Una solución es un plan que un agente puede ejecutar y garantiza el logro de la meta. VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez
Componentes de las Acciones. • Especificación de la acción: nombre de la acción. • La condición previa: es una conjunción de átomos (literales positivas) que dice qué debe ser verdad antes de poder aplicar el operador. • El efecto de un operador: es una conjunción de literales (positivas o negativas) que dice de qué manera cambia la situación al aplicar el operador. Ejemplo: Op(ACCION: Ir(allí), PRECOND: En(aquí) ^ Ruta(aquí, allí), EFECTO: En(allí) ^ ¬En(aquí) VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez
EJEMPLO 1 Mundo de los Bloques Lic. Cristina Maya / Dr. Romeo Sánchez
DOMINIO (MODELO) Ejemplo del Mundo de los Bloques Nombre del Dominio: Requerimientos: (define (domain BLOCKS) (:requirements :strips) Predicados: (on ?x ?y) (ontable ?x) (clear ?x) (handempty) (holding ?x) x x x y x VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez
DOMINIO (MODELO) Ejemplo del Mundo de los Bloques Acción: (:action pick-up :parameters (?x) Precondición Efecto x :precondition (and (clear ?x) (ontable ?x) (handempty)) :effect (and (not (ontable ?x)) (not (clear ?x)) (not (handempty)) (holding ?x))) x VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez
DOMINIO (MODELO) Ejemplo del Mundo de los Bloques Acción: (:action put-down :parameters (?x) Precondición Efecto :precondition (holding ?x) :effect (and (not (holding ?x)) (clear ?x) (handempty) (ontable ?x))) x x VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez
DOMINIO (MODELO) Ejemplo del Mundo de los Bloques Acción: (:action stack :parameters (?x ?y) Precondición Efecto :precondition (and (holding ?x) (clear ?y)) :effect (and (not (holding ?x)) (not (clear ?y)) (clear ?x) (handempty) (on ?x ?y))) x x y y VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez
DOMINIO (MODELO) Ejemplo del Mundo de los Bloques Acción: (:action unstack :parameters (?x ?y) Precondición Efecto :precondition (and (on ?x ?y) clear ?x) (handempty)) :effect (and (holding ?x) (clear ?y) (not (clear ?x)) (not (handempty)) (not (on ?x ?y))))) x x y y VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez
PROBLEMA Ejemplo del Mundo de los Bloques Nombre del problema (define (problem BLOCKS-4-0) A que dominio pertenece (:domain BLOCKS) Objetos (:objects D B A C ) D C B A VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez
PROBLEMA Ejemplo del Mundo de los Bloques Estado Inicial (:INIT (CLEAR C) (CLEAR A) (CLEAR B) (CLEAR D) (ONTABLE C) (ONTABLE A) (ONTABLE B) (ONTABLE D)(HANDEMPTY)) Estado Final D (:goal (AND (ON D C) (ON C B) (ON B A))) ) C B A D B A C Estado Final VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez Estado Inicial
Ejemplo del Mundo de los Bloques D D B A C Paso 1: STACK D C Estado Inicial Paso 0: PICK-UP D B D B D B A C A C A C D C Paso2: PICK-UP B Paso3: STACK B A D D B D C C C B A C A C B D B B B B B D A D A A A A C D A C Estado Final VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez Paso6: PICK-UP C Paso7: STACK C B Paso8: PICK-UP D Paso9: STACK D C Paso4: UNSTACK D C Paso5: PUT-DOWN D
EJEMPLO 2 Logística VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez
Problema de logística. Medios de transporte: Load-truck l l Drive-truck de a Load-airplane l Unload-truck l Logística a a a Fly-Airplane Unload-Airplane de a a a a VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez
VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez
DOMINIO VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez
DOMINIO VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez
DOMINIO VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez
DOMINIO VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez
DOMINIO VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez
DOMINIO VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez
PROBLEMA VERANO CIENTÍFICO 2012. Lic. Cristina Maya Padrón y Ing. Fernando ElizaldeRamírez
Dudas o comentarios: kerstin.maya@gmail.com fernandoelizalderamirez@gmail.com Lic. Cristina Maya Padrón Ing. Fernando Elizalde Ramírez
LINKS DE INTERES The International Conference on Automated Planning and Scheduling (ICAPS) http://ipc.icaps-conference.org/