Planejamento
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Planejamento. Viviane Torres da Silva [email protected] http://www.ic.uff.br/~viviane.silva/2010.1/isma. Planos. As tarefas associadas aos planos são: Planejamento: criação de planos Seleção de planos Execução dos planos Planejamento

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Presentation Transcript


Planejamento

Planejamento

Viviane Torres da Silva

[email protected]

http://www.ic.uff.br/~viviane.silva/2010.1/isma


Planos

Planos

  • As tarefas associadas aos planos são:

    • Planejamento: criação de planos

    • Seleção de planos

    • Execução dos planos

  • Planejamento

    • A criação dos planos é feita a partir de um conjunto de sub-passos (ou ações)

Objetivos

p{i}

p

Planejamento

Seleção

Execução

Estado inicial

Ações


Representa es

Representações

  • Representação de estados:

    • Infeliz ^ Tristeestado de uma pessoa

    • Acima(B,A)estado do bloco B

  • Representação de objetivos:

    • É um estado especial, estado futuro que se deseja alcançar

    • Ex.: Feliz ^ Contente

    • Ex.: Acima (B,Mesa)

  • Representação de ações:

    • É descrita por suas pré-condições e suas pós-condições

    • Ex: Mover(B,A,Mesa)

    • Pré-condições: ¬Acima(B,Mesa) ^ Acima(_,B) ^ MesaLivre

    • Pós-condições: Acima(B,Mesa) ^ ¬ MesaLivre

B

A

B

A

B

A


Representa es1

Representações

  • Uma ação pode ser executada em qualquer estado no qual o conjunto de pré-condições da ação seja verdadeiro

  • Depois da execução da ação, suas pós-condições refletem o estado do ambiente

  • Um plano é uma seqüência de ações que quando executado a partir de um estado inicial resulta em um estado final que alcance o objetivo


Ambiente

Ambiente

  • Observável: podemos observar o estado das entidades no ambiente

  • Determinista: sabemos qual é a conseqüência da execução de uma ação

  • Estático: ambiente se modifica somente quando o agente executa uma tarefa

  • Discreto: número fixo e finito de ações e objetos


Exemplo o mundo dos blocos

Exemplo: O mundo dos blocos

  • Só um único bloco pode estar diretamente acima de outro bloco

  • Um robô pode pegar um único bloco de cada vez e mover o bloco para outra posição

  • O robô não pode pegar um bloco que leve outro em cima

  • Objetivo: colocar os blocos em uma determinada posição


Exemplo o mundo dos blocos1

Exemplo: O mundo dos blocos

  • Estados:

    • Acima(B,A): B está acima de A (A pode ser a mesa)

    • Livre(C): C não tem nenhum bloco acima

  • Ações:

    • Mover(B,A,C): Mover B de A para C

      • Precondições: Acima(B,A) ^ Livre(B) ^ Livre(C)

      • Póscondições: Acima(B,C) ^ Livre(A) ^ ¬ Acima(B,A) ^ ¬ Livre(C)

    • MoverParaMesa(B,A): Mover B de A para a mesa

      • Precondição: Acima(B,A) ^ Livre(B)

      • Póscondições: Acima(B,Mesa) ^ Livre(A) ^ ¬ Acima(B,A)


Algoritmos de planejamento

B

A

C

D

C

D

A

B

Algoritmos de Planejamento

  • Busca para frente

  • Busca para trás

Acima(B,A)

Livre(B)

Livre(C)

Livre(D)

Estado inicial:

Acima(C,A)

Acima(D,B)

Livre(D)

Livre(C)

Objetivo:


Busca para frente

Busca para frente

  • Quais são as ações aplicadas ao estado atual que podem gerar o objetivo?

  • Começamos considerando o estado inicial

  • Selecionamos as ações que podem ser aplicadas a partir do estado inicial

    • As ações aplicadas são aquelas cujas pré-condições são subconjunto do estado inicial

    • As pós-condições da ação aplicada gera o próximo estado

  • Aplicamos o passo anterior até encontrar o objetivo

    • O objetivo deve ser o estado representado nas pós-condições das ações


Exemplo

Mover(C,Mesa,A)

Mover(C,Mesa,B)

Mover(C,Mesa,D)

Mover(D,Mesa,A)

Mover(D,Mesa,C)

Mover(D,Mesa,B)

Mover(B,Mesa,A)

Mover(B,Mesa,C)

Mover(B,Mesa,D)

Mover(A,Mesa,B)

Mover(A,Mesa,C)

Mover(A,Mesa,D)

Mover(B,A,C)

Mover(B,A,D)

Mover(C,Mesa,B)

Mover(C,Mesa,D)

Mover(D,Mesa,C)

Mover(D,Mesa,B)

MoverParaMesa(B,A)

Livre(A)

Livre(B)

Livre(C)

Livre(D)

B

A

C

D

C

D

Acima(C,A)

Livre(B)

Livre(C)

Livre(D)

Acima(C,A)

Acima(D,B)

Livre(C)

Livre(D)

A

B

Exemplo

Acima(B,A)

Livre(B)

Livre(C)

Livre(D)

MoverParaMesa(B,A)

Mover(C,Mesa,A)


Busca para tr s

Busca para trás

  • Quais são os estados a partir dos quais aplicando uma ação se gera o objetivo?

  • Começamos considerando o estado final, o objetivo

  • Selecionamos as ações que podem ter sido aplicadas para gerar o objetivo

    • As ações aplicadas são aquelas cujas pós-condições geram uma das condições do objetivo

    • Somente consideramos ações relevantes, as que sabemos que podem chegar ao objetivo

    • As pré-condições da ação aplicada definem o próximo estado

  • Aplicamos o passo anterior até encontrar o estado inicial


Exemplo1

C

D

A

B

MoveParaMesa(B,D)

MoveParaMesa(B,C)

MoveParaMesa(D,B)

MoveParaMesa(D,C)

Move(C,Mesa,A)

Move(C,B,A)

Move(C,D,A)

Move(D,Mesa,B)

Move(D,C,B)

Move(C,Mesa,A)

Move(C,D,A)

Acima(C,A)

Livre(B)

Livre(C)

Livre(D)

Move(D,Mesa,B)

B

A

C

D

Livre(A)

Livre(B)

Livre(C)

Livre(D)

C

D

A

B

Move(C,Mesa,A)

Exemplo

Acima(C,A)

Acima(D,B)

Livre(C)

Livre(D)

Acima(B,A)

Livre(B)

Livre(C)

Livre(D)


Ordena o parcial dos planos

Ordenação parcial dos planos

  • Trabalhar com uma abordagem que considere que existem vários sub-objetivos independentes

  • Solucionar cada um como um sub-plano

  • Combinar os sub-planos

  • É possível escolher os sub-objetivos mais importantes para começar

  • Ex.: Planejar uma viagem de avião de Rio a Madrid

    • Encontrar um vôo de Rio a Madrid

    • Verificar como chegar da nossa casa até o aeroporto

    • Verificar como chegar do aeroporto de Madrid ao hotel


Exemplo colocar os sapatos

Exemplo: Colocar os sapatos

  • Objetivo: ter os sapatos postos

    • Sub-objetivos: ter a meia direita posta, ter a meia esquerda posta, ter o sapado direito posto e ter o sapato esquerdo posto

  • Ações:

    • Colocar a meia direita

    • Colocar a meia esquerda

    • Calçar o sapato direito

    • Calçar o sapato esquerdo

  • Existe uma ordem entre meia e sapado mas não existe ordem entre esquerda e direita

    • Colocar a meia esquerda tem que vir antes de calçar o sapato esquerdo

    • Mas não é necessário executar exatamente antes


Quando consideramos organiza es

Quando consideramos organizações

  • Agentes na organização interagem para alcançar objetivos da organização

    Existem três tipos de planejamento:

  • Planejamento centralizado para sistemas multi-agentes

    • Um único agente faz o planejamento para os demais agentes

  • Coordenação centralizada dos planos parciais (ou sub-planos)

    • Cada agente faz o planejamento de sub-planos para alcançar seus objetivos individuais

    • Um coordenador central tenta coordenar a execução dos sub-planos

  • Planejamento distribuído

    • Não existe um coordenador central

    • Os agentes negociam para coordenar suas ações e solucionar problemas


Planejamento centralizado para sma

Planejamento centralizado para SMA

  • As tarefas que o agente tem que executar quando está planejando para um conjunto de agentes ou para um único agente são similares

  • Ver o plano como um diagrama de estados acíclicos

    (os estados são as ações)

  • Determinar quais ações podem ser executadas em paralelo e introduzir ponto de sincronização

  • Distribuir a execução das ações para os vários agentes


Coordena o centralizada de planos parciais

Coordenação centralizada de planos parciais

  • Cada agente tem um objetivo e é capaz de criar seu próprio plano e de executá-lo

  • Cada plano é enviado a um coordenador central

  • O coordenador:

    • Sincroniza a execução de todos os sub-planos

    • Encontra os conflitos

    • Elimina os conflitos (arrumando as ações ou determinando os pontos de sincronização)


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