Planificacin: Estado del Arte

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Planificación Estado del Arte

• Dr. Gildardo Sánchez Ante
• ITESM Campus Guadalajara

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Contenido

• El problema de planificación.
• Planificación clásica.
• Planificación en ambientes con incertidumbre.
• Planificación en ambientes dinámicos.
• Planificación en ambientes complejos.
• Perspectivas

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Una instancia del problema
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El problema de la planificación

• Componentes
• Especificación del estado inicial del mundo.
• Especificación del estado meta.
• Especificación de las acciones posibles.
• Sintetizar de un conjunto de acciones posibles,
  una secuencia de ellas, tal que de ser ejecutada
  desde el estado inicial haga que se satisfagan
  las condiciones de la meta.Kambhampati, Dean

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Enfoques al problema de planificación

• Como un problema deductivo.McCarthy, Berezin,
  Hoare, Spivey, Millner, etc.
• Como un problema inductivo.Backhouse
• Como un problema de optimización.Colorni,
  Dorigo, Bay, Harrison, etc.
• Como un problema de búsqueda.Winston, Tate,
  Warren, Weld, Corkill, Sacerdoti, Lee,
  McAllester, etc.

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Objetivo de la planificación

• Encontrar una solución factible.
  (Satisfacibilidad).
• Encontrar la solución de menor costo.
  (Optimización).

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Tipos de planificación

• Planificación Clásica.
• Propósito general, fuera de línea, atemporal y
  con información perfecta.
• Planificación No-Clásica.
• Imprecisa.
• Dinámica.
• Compleja.

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Planificación clásica

• Suposiciones
• Agente único responsable de los cambios.
• Sólo una acción instantánea a un tiempo.
• Se dispone de información completa.
• Aplicable a dominios muy predecibles y casi
  estáticos.
• Se emplea la suposición de mundo cerrado (CWA).

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Desarrollos en planificación clásica

• Búsqueda sobre un espacio de estados.Kambhampati
  , Waldinger, Tate, Warren, Fikes, Penberthy
• Progresión.
• Regresión.
• Búsqueda sobre un espacio de planes.Knoblock,
  Gerevini, Chapman, Soderland, etc.
• Planificación de orden total.
• Planificación de orden parcial.
• Búsqueda sobre redes jerárquicas de
  tareas.Wilkins, Sacerdoti, Tate, Erol,
  Srivastava, etc.

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Cronología de enfoques en planificación clásica
Esp. Estados STRIPS 71, Prodigy 87
Búsqueda (70-90)
Dem. de Teoremas Green, 69
Esp. Planes Interplan 75, Tweak 87, SNLP 91,
UCPOP 92
Redes de Tareas NOAH 75, NONLIN 77, SIPE 85,
O-Plan 86
Satisfacción de restriciones Graphplan 95,
SATPLAN 96
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Planificación en ambientes con incertidumbre

• Fuentes de Incertidumbre
• Estado inicial.
• Resultados de las acciones.
• Eventos externos.

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Desarrollos en planificación con incertidumbre

• Planificación probabilística.Kushmerick,
  Mansell, McDermott, Draper, Wilkins, etc.
• Planificación condicional.Russell, Blythe,
  Peot, Warren, Etzioni, etc.
• Planificación reactivaBrooks, Arkin

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Planificación en ambientes dinámicos

• Acciones no instantáneas.
• Acciones concurrentes.
• Eventos imprevistos.
• Proyecciones de las acciones.

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Desarrollos para planificación en ambientes
dinámicos

• Cálculo situacional.McCarthy, Shoham, Gelfond,
  Pinto Reiter, McDermott, etc.
• Cálculo de eventos.Kowalski, Chittaro,
  Montanari, Shanahan, etc.
• Satisfacción de restricciones
• Cualitativas Allen, Vilain Kautz, etc.
• Cuantitativas Barber, Meiri, Pearl, Dechter,
  etc.
• Combinaciones Meiri, Ladkin, Kautz, etc.

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Planificación en ambientes complejos

• Dominios heterogéneos.
• Incertidumbre.
• Dinamicidad.
• Diversidad en
• Conocimiento.
• Métodos de solución.
• Problemas asociados
• Coordinación.
• Comunicación.

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Desarrollos para la planificación en ambientes
complejos

• Inteligencia Artificial Distribuida.Wooldridge,
  Chaib-draa, etc.
• Solución cooperativa de problemas.McCarthy,
  Berezin, Hoare, Spivey, Millner, etc.
• Sistemas Multi-agente.Clearwater, Leow,
  Kambhampati, Kabaza, Arkin, etc.
• Planificación de iniciativa múltiple.Ferguson,
  Wilkins
• Planificación aconsejada.Myers

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Estrategias de síntesis de planes

• Deductivas.
• Axiomas Efectos de acciones.
• Encontrar una demostración deductiva.
• Satisfactibilidad Nebel, Kautz, Selman.
• Encontrar un modelo.
• Ventajas
• Edo. inicial completo-Planes válidos.
• Especificación de condiciones para cualquier
  estado.

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Planificación y búsqueda

• Buscar un plan es una tarea compleja (NP-dura)
  Bylander, Gupta, Nau
• Métodos de búsqueda
• Principalmente heurísticos.
• Información simbólica.
• Equilibrio tiempo vs exactitud.

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Tipos de búsqueda

• Búsqueda deductiva Kambampathi
• Refinamiento.
• Espacio de estados.
• Espacio de planes.
• Redes de tareas.
• Reparación.
• Búsqueda de satisfactibilidad Selman, Kautz.
• GSAT.

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Perspectivas

• Área de trabajo Planificación en ambientes
  complejos.
• Instancia de aplicaciónPlaneación integral de
  la manufactura de una pieza.

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Líneas de trabajo

• Síntesis automática de planificadores.
• Planificación Distribuida (SMA).
• Optimización.
• Negociación.
• Lógica.
• Intervenida.

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Plan
Agente 1
Agente 2
Rep. Mundo 1
Rep. Mundo 2
Comunic.
Mec. de síntesis de planes A
Mec. de síntesis de planes B