Человеческий фактор. Том 3. Часть 1 - Сальвенди Г.
ISBN 5-03-001815-8
Скачать (прямая ссылка):
CLEAR (в) HOLDING fAJ Б STACK 04,fl)
ON (В,С) ON (A, В)
Рис. 2.9. Треугольная таблица.
качестве предусловия t-ro оператора. Записи в ячейке (/, 0) при 1<ЛА+1—это те утверждения в описании исходного состояния, которые выживают как предусловия t-ro оператора. При этом записи в (Л/-|-1)-й строке таблицы — это те утверждения в описании исходного состояния (включая утверждения, добавленные различными операторами), которые являются компонентами цели.
Треугольную таблицу легко составить на основе описания исходного состояния, последовательности операторов и описания цели. Эти таблицы являются компактными и удобными представлениями планов действий или роботов. Записи в строке слева от /-го оператора — это в точности предусловия данного* оператора. Записи в столбце ниже i-го оператора — это в точности те добавляемые данным оператором формальные утвер-
Искусственный интеллект
119
ждения, которые требуются последующему оператору или же являются компонентами цели.
Определим г'-е ядро как место пересечения всех строк ниже i-й (включая и эту строку) со всеми столбцами от /-го. Четвертое ядро выделено на рис. 2.9 жирными линиями. Тогда записи в i-м ядре — это в точности те условия, которым должно удовлетворять описание состояния, с тем чтобы последовательность, ?состоящая из i-го и последующих операторов, была применима и обеспечивала достижение цели. Таким образом, первое ядро, а именно нулевой столбец, содержит те условия исходного состояния, которые необходимы последующим операторам и цели, a (ЛЦ-1)-е ядро (т. е. (ЛЦ-1)-я строка)—сами условия цели. Эти свойства треугольных таблиц очень полезны для контроля фактического исполнения планируемых действий .роботом.
Поскольку планы, составляемые для роботов, в конечном счете выполняются в реальном мире механическими устройствами, исполнительная схема должна учитывать возможность того, что действия, предусмотренные в плане, могут не обеспечивать достижения поставленных целей, а наличие механических допусков может приводить к ошибкам при выполнении планируемых действий. Незапланированные эффекты могут либо неожиданно приводить систему почти к самой цели, либо уводить от нее. Эти проблемы можно было бы решить путем генерации нового плана (на основе измененного описания состояния) после выполнения каждого шага, но такая стратегия, вне всякого сомнения, была бы слишком дорогостоящей. Поэтому нами была исследована возможность создания такой схемы, которая обеспечивала бы интеллектуальный контроль за ходом выполнения одного конкретного плана.
Ядра треугольной таблицы содержат как раз ту информацию, которая требуется для реализации такой исполнительной системы. Перед началом выполнения запланированных действий мы знаем, что план в целом применим и обеспечивает достижение поставленной цели, поскольку утверждения в первом ядре соответствуют описанию исходного состояния, которое было использовано при создании плана. Здесь мы будем полагать, что мир статичен, т. е. в нем не происходит никаких изменений, за исключением тех, которые инициируются самим роботом. Теперь предположим, что система только что выполнила первые i—1 действий всей запланированной последовательности. Тогда, чтобы оставшаяся часть плана, состоящая из t-ro и последующих действий, была применимой и обеспечивала достижение цели, новое описание текущего состояния должно соответствовать утверждениям i-ro ядра. Здесь мы полагаем, что система сенсорного восприятия постоянно обновляет описание текущего состояния по мере выполнения плана, так что это описание точ-
120 Глава 2
но отражает текущее состояние мира. Фактически же наши возможности не ограничены просто проверкой того, соответствует ли ожидаемое ядро описанию состояния после выполнения того или иного действия; мы можем проследить всю цепочку до ядра с наивысшим номером. Тогда, если непредвиденный результат приближает нас к цели, достаточно лишь выполнить соответствующие оставшиеся действия; если же ошибка при выполнении сводит на нет результаты предыдущих действий, то необходимые действия можно выполнить повторно.
Для нахождения подходящего (соответствующего описанию) ядра мы по очереди проверяем каждое из них, начиная с ядра с наивысшим номером, которое представляет собой последнюю строку таблицы, и проходим по всей цепочке назад. Если целевое ядро (последняя строка таблицы) соответствует описанию состояния, то выполнение прекращается; в противном случае,, если предположить, что этим ядром с наивысшим номером является г'-е ядро, мы будем знать, что к описанию текущего состояния применим г'-й оператор. В этом случае система выполняет действия, соответствующие этому оператору, и проверяет результат, как и ранее, снова осуществляя поиск совпадающего с описанием ядра с наивысшим номером. В идеальном мире эта процедура просто соответствует поочередному выполнению всех действий плана. Напротив, в условиях реального мира сразу видна гибкость этой процедуры, поскольку обеспечивается исключение ненужных действий и восстановление после определенных видов сбоев за счет повторного выполнения соответствующих действий. Изменение плана инициируется, когда нет ни одного ядра, совпадающего с описанием.
