人工智能Artificial Intelligence学习课件.ppt

* 积木世界的机器人规划 积木世界由一些有标记的立方形积木，互相堆迭在一起构成；机器人有个可移动的机械手，它可以抓起积木块并移动积木从一处至另一处。 史忠植 人工智能：智能机器人 * 机器人能够执行的动作举例如下： unstack(a,b)：把堆放在积木b上的积木a拾起。在进行这个动作之前，要求机器人的手为空手，而且积木a的顶上是空的。 stack(a,b)：把积木a堆放在积木b上。动作之前要求机械手必须已抓住积木a，而且积木b顶上必须是空的。 pickup(a)：从桌面上拾起积木a，并抓住它不放。在动作之前要求机械手为空手，而且积木a顶上没有任何东西。 putdown(a)：把积木a放置到桌面上。要求动作之前机械手已抓住积木a。 积木世界的机器人规划 史忠植 人工智能：智能机器人 * 综合机器人的动作序列，即在某个给定初始情况下，经过某个动作序列而达到指定的目标。 机器人问题的状态描述和目标描述均可用谓词逻辑公式构成： ON(a,b)：积木a在积木b之上。 ONTABLE(a)：积木a在桌面上。 CLEAR(a)：积木a顶上没有任何东西。 HOLDING(a)：机械手正抓住积木a。 HANDEMPTY：机械手为空手。 积木世界的机器人规划 史忠植 人工智能：智能机器人 * 目标在于建立一个积木堆，其中，积木B堆在积木C上面，积木A又堆在积木B上面。 C B A 机械手 A B C 机械手 （a）初始布局 （b）目标布局 积木世界的机器人规划 史忠植 人工智能：智能机器人 * 初始布局可由下列谓词公式的合取来表示： CLEAR(B)：积木B顶部为空 CLEAR(C)：积木C顶部为空 ON(C，A)：积木C堆在积木A上 ONTABLE(A)：积木A置于桌面上 ONTABLE(B)：积木B置于桌面上 HANDEMPTY：机械手为空手 积木世界的机器人规划 史忠植 人工智能：智能机器人 * 用F规则求解规划序列 STRIPS规划系统的规则由3部分组成： 第一部分是先决条件。 第二部分是一个叫做删除表的谓词。 第三部分叫做添加表。 史忠植 人工智能：智能机器人 * 例：表示堆积木的例子中move这个动作，如下所示： move(x,y,z)：把物体x从物体y上面移到物体z上面。 先决条件：CLEAR(x), CLEAR(z)，ON(x,y) 删除表： ON(x,z)， CLEAR(z) 添加表： ON(x,z)， CLEAR(y) 如果move为此机器人仅有的操作符或适用动作，那么，可以生成move动作的有哪些信誉好的足球投注网站图或有哪些信誉好的足球投注网站树。 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规则求解规划序列 史忠植 人工智能：智能机器人 * 机器人的4个动作(或操作符)可用STRIPS形式表示如下： stack(X,Y) 先决条件和删除表： HOLDING(X)∧CLEAR(Y) 添加表： HANDEMPTY，ON(X，Y) unstack(X,Y) 先决条件： HANDEMPTY∧ON(X，Y)∧CLEAR(X) 删除表： ON(X，Y)，HANDEMPTY 添加表： HOLDING(X)，CLEAR(Y) pickup(X) 先决条件：ONTABLE(X)∧CLEAR(X)∧HANDEMPTY 删除表： ONTABLE(X)∧HANDENPTY 添加表： HOLDING(X) putdown(X) 先决条件和删除表： HOLDING(X) 添加表： ONTABLE(X)，HANDEMPTY 积木世界的机器人规划 史忠植 人工智能：智能机器人 * 从初始状态开始，正向地依次读出连接弧线上的F规则，我们就得到一个能够达到目标状态的动作序列于下： {unstack(C,A), putdown(C), pickup(B), stack(B,C), pickup(A), stack(A,B)} 就把这个动作序列叫做达到这个积木世界机器人问题目标的规划。 积木世界的机器人规划 史忠植 人工智能：智能机器人 * STRIPS规划系统 STRIPS的介绍 STRIPS是由Fikes、Hart和Nilsson3人在1981及1982研究成功的，它是