HTN规划方法的性能研究

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1、HTN规划方法的性能研究摘要人工智能作为一门对从环境接收感知信息并执行行动的智能体的研究的学科，近年来越来越受到各个领域研究人员的关注与重视，而自动规划是人工智能中一个十分重要的研究子领域，专门从计算上研究规划这种抽象的、清晰的深思熟虑过程，这个过程通过预期动作的期望效果，选择和组织一组动作，其目的是尽可能地实现一些预先给定的目标。自动规划的方法众多，但近年来HTN（分层任务网络）规划则是学界最热门的研究方向之一，同时在对HTN规划的研究中也产生了许多新的规划方法，例如规划空间规划的搜索空间节点部分规划的结构是从对HTN做出贡献的规划器NONLIN中逐步发展来的。本课题将选取H

2、TN规划中由UniversityofMaryland的DanaNau等人开发的具有良好性能的开源规划器SHOP为例，通过编写领域知识对一个电梯载人问题进行求解并引入启发式的方法，同时用简单调度规则对此问题求解，在不同的问题规模下对求解的结果进行比较。最后，本课题对此标杆问题引入时态约束，在SHOP2规划器中用MTP（多时间轴预处理）技术对问题进行求解。关键词：人工智能；自动规划；HTN规划；时态约束66ResearchonPerformanceofHTNPlanningMethodsAbstractArtificialintelligence,adisciplinestudyi

3、ngonreceptionofsensoryinformationfromenvironmentandaction,hasbeenpaidincreasinglyattentioninrecentyears.Asanimportantsubfieldofartificialintelligence,automaticplanningmainlyfocusesontheprocessofabstract,clearthoughtbycomputing.Byexpectingeffectofexpectedoperation,theprocessselectsandorganize

4、sasetofactionstoachievegivengoals.Althoughmanymethodsinautomaticplanninghavebeenwellestablished,HierarchicalTaskNetwork(HTN)isbecomingpopularinthoseyearsandnovelplanningmethodshavebeendevelopedfromthestudyonHTNplanning.Forexample,thestructureofspatialplanning,thatisthenodeinthesearchspaceofp

5、lanningspaceplanning,hasbeendevelopedgraduallyfromtheNONLINplanner,whichhascontributedalottotheHTNplanning.ThispaperwillselecttheHTNopensourceplannerSHOP2withgoodperformancewhichisdevelopedbyDanaNauwhoisfromUniversityofMaryland,andsolveanelevatormannedproblembywritingthedomaindescriptioninth

6、eSHOP2plannerwithintroducingaheuristicapproach.Meanwhile,wewillusethesimpleschedulingrulestosolvetheproblem,andcomparetheresultsofthesimpleschedulingrulesandSHOP2plannerindifferentproblemscale.Finally,weintroducetemporalconstraintsintothisbenchmarkproblem,whilesolvethisproblembyusingtheMTP(m

7、ulti-timelinepreprocessing)technologyinSHOP2planner.Keywords：ArtificialIntelligence;automaticplanning;HTNplanning;temporalconstraints66目录摘要1Abstract21.选题背景51.1.课题来源及背景51.2.课题目的及意义61.3.课题内容及研究方法61.4.国内外基本研究概况71.5.指导思想与文章结构说明102.关键理论与技术122.1.规划问题的经典表