Articulo de referencia

Planificación basada en preferencias

En inteligencia artificial , la planificación basada en preferencias es una forma de planificación y programación automatizada que se centra en generar planes que satisfagan la ...

En inteligencia artificial , la planificación basada en preferencias es una forma de planificación y programación automatizada que se centra en generar planes que satisfagan la mayor cantidad posible de preferencias especificadas por el usuario . En muchos ámbitos, una tarea puede realizarse mediante diversas secuencias de acciones (también conocidas como planes). Estos planes pueden variar en calidad: existen muchas maneras de resolver un problema, pero generalmente se prefieren aquellas que son más rentables, rápidas y seguras.

Los planificadores basados ​​en preferencias tienen en cuenta estas preferencias al elaborar un plan para un problema determinado. Algunos ejemplos de software de planificación basado en preferencias son PPLAN [ 1 ] y HTNPlan-P [ 2 ] ( planificación de redes de tareas jerárquicas (HTN) basada en preferencias).

Descripción general

Las preferencias pueden considerarse restricciones flexibles en un plan. La calidad de un plan mejora al satisfacerse más preferencias, pero puede que no sea posible satisfacerlas todas en un solo plan. Esto difiere de las restricciones estrictas, que deben cumplirse en todos los planes generados por el software de planificación. Estas restricciones estrictas forman parte del conocimiento del dominio, mientras que las restricciones flexibles (o preferencias) son especificadas por el usuario. Esto permite reutilizar el mismo conocimiento del dominio para distintos usuarios con preferencias diferentes.

El uso de preferencias también puede aumentar la duración de un plan para satisfacer más preferencias. Por ejemplo, al planificar un viaje de casa a la escuela, el usuario puede preferir comprar un café en el camino. El software de planificación podría entonces planificar una visita a la cafetería primero y luego continuar hacia la escuela. [ 3 ] Esto aumenta la duración del plan, pero se satisface la preferencia del usuario.

Lenguaje de definición de dominio de planificación

El lenguaje de definición de dominio de planificación , a partir de la versión 3.0, [ 4 ] admite la especificación de preferencias a través preferencede declaraciones. Por ejemplo, la declaración

(preference (always (clean room1)))

Esto indica que el usuario prefiere que room1esté limpio en cada estado del plan. En otras palabras, el planificador no debe programar una acción que provoque room1que se ensucie. Como muestra este ejemplo, una preferencia se evalúa con respecto a todos los estados de un plan (si así lo requiere el lenguaje ).

Además de always, también se admiten otras construcciones basadas en lógica temporal lineal , como sometime(al menos una vez durante el plan), sometime-after(se planificará después de un estado particular) y at-most-once(la preferencia se mantiene durante como máximo una secuencia de estados en el plan).

Calidad del plan

Además de determinar si se satisface una preferencia, también necesitamos calcular la calidad de un plan en función de cuántas preferencias se satisfacen. Para ello, PDDL 3.0 incluye una expresión llamada is-violated <name>que es igual a "el número de preferencias distintas con el nombre dado que no se satisfacen en el plan". [ 4 ] Para un plan, ahora se puede calcular un valor utilizando una función métrica, que se especifica con :metric:

(:metric minimize (+ (* 5 (is-violated pref1)) (* 7 (is-violated pref2))))

Esta función métrica de ejemplo especifica que el valor calculado del plan debe minimizarse (es decir, un plan con valor v1 y un plan con valor v2 tales que v1 < v2 , el primer plan es estrictamente preferido). El valor de un plan se calcula mediante la función dada, que se expresa en notación polaca . En este caso, la violación de la segunda preferencia, pref2, ha recibido una penalización mayor que la primera preferencia, pref1.

Problema de satisfacción de restricciones

En el ámbito de los problemas de satisfacción de restricciones , existen variantes flexibles que tratan las restricciones blandas de forma similar a las preferencias en la planificación basada en preferencias.

Referencias

  1. PPLAN , Bienvenu et al.
  2. Planificación de HTN con preferencias , Sohrabi et al.
  3. Planificación con preferencias mediante programación lógica , Son y Pontelli
  4. 1 2 Planificación determinista en la quinta competición internacional de planificación: PDDL3 y evaluación experimental de los planificadores , Gerevini et al.