人工智能导论（第2版）微课：自动规划的方法.pptx

;;规划可用来监控问题求解过程，并能够在造成较大的危害之前发现差错。规划的好处可归纳为简化有哪些信誉好的足球投注网站、解决目标矛盾以及为差错补偿提供基础，以及把某些较复杂的问题分解为一些较小的子问题。;规划本质上是一个有哪些信誉好的足球投注网站问题，就计算步骤数、存储空间、正确性和最优性而言，这些都涉及到有哪些信誉好的足球投注网站技术的效率。找到一个有效的规划，从初始状态开始，并在目标状态处结束，一般要涉及探索潜在大规模的有哪些信誉好的足球投注网站空间。

（1）状态空间有哪些信誉好的足球投注网站：早期规划集中在游戏和拼图“合法移动”方面，观察通过一系列移动将初始状态转换到目标状态，然后评估其“接近度”。

（2）中间结局分析：一般用来求解问题和规划，其主要思想是减少当前状态和目标状态之间的距离。算法对所到过的位置没有任何记忆。

（3）规划中的各种启发式有哪些信誉好的足球投注网站方法。;部分有序规划被定义为“事件（操作符）的某个子集可以实现、达到目标，而无须特别关注执行步骤的顺序。”在部分有序规划器中，可以使用操作符的部分有序网络表示规划。在制订规划过程中，部分有序规划通常有以下3个组成部分。

（1）动作集。例如：{开车上班，穿衣服，吃早餐，洗澡}。

（2）顺序约束集。例如：{洗澡，穿衣服，吃早餐，开车去上班}。

（3）因果关系链集。例如：穿衣服——着装→开车去上班。;并不是所有的任务都处于同一个重要级别，一些任务必须在进行其他任务之前完成，而其他任务可能会交错进行。层次结构有助于降低系统的复杂性。

分级规划通常由动作描述库组成，其中包含了执行组成规划的一些前提条件的操作符。其中一些动作被“分解”成多个子动作，在更详细级别上操作。因此，一些子动作被定义为“原语″，即不能进一步分为更简单任务。

在实际应用中，分级规划已经得到广泛部署，如物流、军事运行规划、危机应对（例如漏油）、生产线调度、施工规划，又如任务排序、卫星控制的空间应用和软件开发。;基于案例的推理是一种经典的人工智能技术，它描述某个世界中状态的先前实例，并确定新情况与先前情况的相符程度。其学习过程是通过规划重演以及通过在类似情况下工作过的先前规划进行“???生类比”。基于案例的规划侧重于应用过去的成功规划以及从过去失败的规划中恢复。

基于案例的规划器使用合理的局部选择，积累和协商成功的规划。重复使用部分匹配所学习到的经验，新问题只需要相似就可以重新使用规划，这样所学的片断就不需要为其正确性做解释，因此也就不需要完整的领域理论。;规划结合了人工智能的两个主要领域；有哪些信誉好的足球投注网站和逻辑。一个规划器可以被看作一个有哪些信誉好的足球投注网站解的程序，或者是一个（构造性地）证明解存在的程序。这两个领域的思想相互渗透，使规划器能够从动作和状态数量为十几个的玩具问题扩展到具有数百万状态和数千动作的实际工业应用。

规划首先是一种控制组合爆炸的方法。如果一个领域中有n个命题，那么就有2n个状态。为应对这种悲观情况，找出独立子问题可能是一个强大的武器。最好情况下——问题完全可分解——我们会得到指数级的加速。然而，动作之间的负相互作用破坏了可分解性。;经典的规划讨论的是要做什么、以什么顺序，但不讨论时间：动作需要多长时间以及何时发生。例如，在机场领域可以生成一份规划，说明哪些飞机要去哪里、携带什么，但不能指定起飞和到达时间——这是调度的主题。

真实世界还存在资源约束：航空公司的员工数量有限，一名乘务员不能同时执飞两个航班。资源约束下解决规划和调度问题的技术，采取的方法是“先规划，后调度”：整个问题划分成在顺序约束下选择动作以达到问题目标的规划阶段，和之后为规划添加时间信息来确保它符合资源和截止时间约束的调度阶段。这种方法在真实世界的制造业和物流场景中很常见。;典型的作业车间调度问题由一组作业组成，每个作业都有一组动作，这些动作之间有顺序约束。每个动作都有一个持续时间和一组动作所需的资源约束。约束指定资源的类型（例如螺钉、扳手或飞行员）、所需资源的数量、资源是否是消耗型的（例如，螺钉不可再用）或可复用的（例如，一个飞行员飞行期间没有空，但在飞行结束后可再次执飞下个航班）。动作也可以产生资源（例如，制造动作和再供应动作）。

作业车间调度问题的解决方案指定了每个动作的开始时间，并且必须满足所有的时间顺序约束和资源约束。;我们从忽略资源约束，只考虑时间调度问题开始。为了最小化最大完工时间（规划持续时间），必须找到与问题提供的顺序约束一致的所有动作的最早开始时间，将这些顺序约束视为与动作相关的有向图会很有帮助。

作业车间调度问题的解决方案指定了每个动作的开始时间，并且必须满足所有的时间顺序约束和资源约束。与有哪些信誉好的足球投注网站和规划问题一样，解决方案可以根据代价函数进行评估，这可能非常复杂，存在非线性资源成本、依赖于时间的延迟成本等。为简单起见，我们假设成本函数就是规划的总持续时间。;从数学上讲关键路径问题容易求解，当引入资源约束时，在开始时间和结束时间上产生的约束将变得更加复杂