Ferramentas de Planejamento em IA

Blackbox Planner

Exemplos de Ferramentas

• CI Space Planning– Modelagem do problema em STRIPS– Demonstração no domínio dos blocos– http://www.cs.ubc.ca/labs/lci/CIspace/Version4/planning/index.html

• O-Plan: Arquitetura de Planejamento– Modelagem do problema em TF (Task Formalism)– Demonstração em um domínio de busca e salvamento– http://oplan.aiai.ed.ac.uk/oplan/web-demo/index.html

• Paradocs: planejamento temporal– Planejamento baseado em restrições temporais (paper)– Demonstração no domínio de veículos não tripulados (vídeo)

Blackbox - Funcionamento

Representação em PDDL

Camada STRIPS

Grafo de planejamento

CNF

Construtor do grafo

Tradutor Fórmula Lógica

WalkSAT SATz SATz Compact

Possíveis algoritmos de satisfatibilidade

PDDL

• Planning Domain Description Language• Define duas partes: domínio e problema

– Definição do domínioRequirements: strips, equality, typing, ADL;Predicades: PREDICATE_NAME [? A1 ? A2 … ?An];

Action: parameters, precondition, effect;

– Definição do problemaObjects; Init;Goal;

Grafo de Planejamento

• Usa um algoritmo polinomial para construir um grafo representando todos os possíveis caminhos de um problema de planejamento;

• Não é um grafo de espaço de busca– Os nós representam proposições e ações organizados de forma

alternada.

C N F

• Conjunctive Normal Form– Uma fórmula lógica está em CNF se ela é uma conjunção de

cláusulas, onde cada cláusula é uma disjunção de literais A B A (B C) (A B) (B C B D) (D E) (B C)

– Algoritmos de satisfabilidade buscam encontrar atribuições (T/F) para as variáveis booleanas da fórmula expressa em CNF de modo que toda a fórmula seja verdadeira.

Prática

• Copie para o mesmo diretório os seguintes arquivos:

– www.cin.ufpe.br/~cas/classes/blackbox/blackbox.exe– www.cin.ufpe.br/~cas/classes/blackbox/cygwin1.dll– www.cin.ufpe.br/~cas/classes/blackbox/domain.pddl – www.cin.ufpe.br/~cas/classes/blackbox/prob004-log-a.pddl

Prática

• O Blackbox trabalha com um arquivo de operações e um arquivo de fatos.

– Abra o arquivo domain.pddl (Este é o arquivo de definição de domínio e operações)

• Tipado: (:types PACKAGE TRUCK LOCATION AIRPLANE CITY AIRPORT)

• Predicados e Variáveis:– (:predicates (at ?obj ?loc) ...

• Ações com parâmetros, pré-condições e efeitos: (:action LOAD-TRUCK :parameters(?obj – PACKAGE ...

Domain.pddl

Domain.pddl

• Ações:– LOAD-TRUCK ; LOAD-AIRPLANE ; UNLOAD-TRUCK ;

UNLOAD-AIRPLANE ; DRIVE-TRUCK ; FLY-AIRPLANE ;

• Exemplo completo:(:action FLY-AIRPLANE

:parameters(?airplane - AIRPLANE ?loc-from - AIRPORT ?loc-to - AIRPORT)

:precondition(at ?airplane ?loc-from)

:effect(and (not (at ?airplane ?loc-from)) (at ?airplane ?loc-to)))

O arquivo de fatos: Prob004-log-a.pddl

• Abra o arquivo prob004-log-a.pddl (Este é o arquivo de fatos)

• Define a situação inicial– 8 objetos do tipo PACKAGE– 2 aeroportos– 3 cidades– 3 caminhões– 3 locais

Prob004-log-a.pddl

• Define a situação inicial:– (:init (in-city pgh-po pgh)...

• Define o objetivo(:goal (and

(at package1 bos-po)

(at package2 bos-airport) ...

Executando o Blackbox

• Digite na linha de comando:– blackbox -o domain.pddl -f  prob004-log-a.pddl– A opção -o indica o arquivo de operações e a opção -f o arquivo

de fatos.– Lembre-se! Todos os arquivos que você copiou devem estar em

um mesmo diretório.

Executando o Blackbox

• Examinando o arquivo de saída:

– blackbox -o domain.pddl -f  prob004-log-a.pddl > out.txt – Ou: – blackbox -o domain.pddl -f  prob004-log-a.pddl –g saida.txt

– Página do Blackbox

http://www.cs.washington.edu/homes/kautz/blackbox/