人工智能artificialintelligence(編輯修改稿)
2025-08-28 12:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 工智能：智能機器人 27 ? 機器人 能夠執(zhí)行的動作舉例如下 ： – unstack(a,b)： 把堆放在積木 b上的積木 a拾起。在進行這個動作之前，要求機器人的手為空手，而且積木 a的頂上是空的。 – stack(a,b)： 把積木 a堆放在積木 b上。動作之前要求機械手必須已抓住積木 a，而且積木 b頂上必須是空的。 – pickup(a)： 從桌面上拾起積木 a，并抓住它不放。在動作之前要求機械手為空手，而且積木 a頂上沒有任何東西。 – putdown(a)： 把積木 a放置到桌面上。要求動作之前機械手已抓住積木 a。 積木世界 的機器人 規(guī)劃 2022/8/15 史忠植 人工智能：智能機器人 28 ? 綜合 機器人的動作序列，即在某個給定初始情況下，經(jīng)過某個動作序列而達到指定的目標。 ? 機器人 問題的狀態(tài)描述和目標描述均可用謂詞邏輯公式構(gòu)成： ? ON(a,b)：積木 a在積木 b之上。 ? ONTABLE(a)：積木 a在桌面上。 ? CLEAR(a)： 積木 a頂上沒有任何東西。 ? HOLDING(a)： 機械手正抓住積木 a。 ? HANDEMPTY：機械手為空手。 積木世界 的機器人 規(guī)劃 2022/8/15 史忠植 人工智能：智能機器人 29 目標在于建立一個積木堆，其中，積木 B堆在積木 C上面，積木 A又堆在積木 B上面。 C B A 機械手 A B C 機械手 （ a）初始布局 （ b）目標布局 積木世界 的機器人 規(guī)劃 2022/8/15 史忠植 人工智能：智能機器人 30 初始布局可由下列謂詞公式的合取來表示： – CLEAR(B)： 積木 B頂部為空 – CLEAR(C)： 積木 C頂部為空 – ON(C， A)： 積木 C堆在積木 A上 – ONTABLE(A)： 積木 A置于桌面上 – ONTABLE(B)：積木 B置于桌面上 – HANDEMPTY： 機械手為空手 積木世界 的機器人 規(guī)劃 2022/8/15 史忠植 人工智能：智能機器人 31 用 F規(guī)則求解規(guī)劃序列 STRIPS規(guī)劃系統(tǒng)的規(guī)則由 3部分組成： ?第 一部分是 先決條件 。 ?第二部分是 一個叫做刪除表的謂詞 。 ?第三部分 叫做添加表 。 2022/8/15 史忠植 人工智能：智能機器人 32 ? 例： 表示堆積木的例子中 move這個動作，如下所示： move(x,y,z)：把物體 x從物體 y上面移到物體 z上面。 先決條件 ： CLEAR(x), CLEAR(z)， ON(x,y) 刪除表 ： ON(x,z)， CLEAR(z) 添加表 ： ON(x,z)， CLEAR(y) ? 如果 move為此機器人僅有的操作符或適用動作，那么，可以生成 move動作的 搜索圖或搜索樹。 CLEAR(X) CLEAR(Z) ON(X,Y) ONTABLE(Y) ONTABLE(Z) CLEAR(X) CLEAR(Y) ON(X,Z) ONTABLE(Y) ONTABLE(z) move(X,Y,Z) 用 F規(guī)則求解規(guī)劃序列 2022/8/15 史忠植 人工智能：智能機器人 33 機器人的 4個動作 (或操作符 )可用 STRIPS形式表示如下： ? stack(X,Y) 先決條件和刪除表 ： HOLDING(X)∧CLEAR(Y) 添加表 ： HANDEMPTY， ON(X， Y) ? unstack(X,Y) 先決條件 ： HANDEMPTY∧ON(X ， Y)∧CLEAR(X) 刪除表： ON(X， Y)， HANDEMPTY 添加表： HOLDING(X)， CLEAR(Y) ? pickup(X) 先決條件： ONTABLE(X)∧CLEAR(X)∧HANDEMPTY 刪除表 ： ONTABLE(X)∧HANDENPTY 添加表 ： HOLDING(X) ? putdown(X) 先決條件和刪除表 ： HOLDING(X) 添加表 ： ONTABLE(X)， HANDEMPTY 積木世界 的機器人 規(guī)劃 2022/8/15 史忠植 人工智能：智能機器人 34 ? 從 初始狀態(tài)開始，正向地依次讀出連接弧線上的 F規(guī)則，我們就得到一個能夠達到目標狀態(tài)的動作 序列于 下： {unstack(C,A), putdown(C), pickup(B), stack(B,C), pickup(A), stack(A,B)} ? 就 把這個動作序列叫做達到這個積木世界機器人問題目標的規(guī)劃。 積木世界 的機器人 規(guī)劃 2022/8/15 史忠植 人工智能：智能機器人 35 STRIPS規(guī)劃系統(tǒng) ? STRIPS的介紹 STRIPS是由 Fikes、 Hart和 Nilsson3人在 1981及 1982研究成功的，它是夏凱 (Shakey)機器人程序控制系統(tǒng)的一個組成部分。 ? STRIPS系統(tǒng)組成 – 世界模型： 為一階謂詞演算公式； 操作符 (F規(guī)則 )： 包括先決條件、刪除表和添加表； 操作方法： 應(yīng)用狀態(tài)空間表示和中間 結(jié)局分析 。 2022/8/15 史忠植 人工智能：智能機器人 36 STRIPS規(guī)劃系統(tǒng) 三角表 2022/8/15 史忠植 人工智能：智能機器人 37 分層任務(wù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 ? 分層分解是處理復雜問題常見的方法。層次結(jié)構(gòu)的好處在于在每一層上，一個任務(wù)都能被分解為下一個較低層次的少量動作，所以對當前問題尋找正確的方法來安排這些動作比較有效。這種思想與偏序規(guī)劃方法結(jié)合起來就是規(guī)劃方法中的分層任務(wù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃（ hierarchical task work planning）。把整體任務(wù)分解成容易處理的子任務(wù)集合，并且通過子任務(wù)集合的求解而最終得到整體任務(wù)的解 。 ? 分層任務(wù)網(wǎng)絡(luò)問題可以用四元組來描述 : P=(s0， w， O， M)，其中， s0是初始狀態(tài)，
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