Кіріспе

Жасанды интеллектте реактивті жоспарлау автономды агенттердің іс-қимылдарды таңдау әдістерінің тобын білдіреді. Бұл әдістер классикалық жоспарлаудан екі жағынан ерекшеленеді. Біріншіден, олар уақытында жұмыс істейді, сондықтан өте динамикалық және болжауға болмайтын ортамен күресуге болады. Екіншіден, олар әр сәтте тек бір ғана әрекетті есептейді, қазіргі жағдайға байланысты. Реактивті жоспарлаушылар жиі (бірақ әрқашан емес) агенттің басымдықтары мен мінез-құлқын сипаттайтын сақталған құрылымдар болып табылатын реактивті жоспарларды пайдаланады. Реактивті жоспарлау термині кем дегенде 1988 жылға дейін барады және қазіргі заманғы динамикалық жоспарлау терминімен бірдей.

Реактивті жоспарды көрсету

Реактивті жоспарды бейнелеудің бірнеше жолдары бар. Олардың бәріне негізгі бейнелеу бірлігі және осы бірліктерді жоспарларға құрастыру құралы қажет.

Шекті күйдегі машиналар

Шекті күй машинасы (ШШМ) - жүйенің мінез-құлқының моделі. FSM компьютерлік ғылымда кеңінен қолданылады. Агенттердің мінез-құлқын модельдеу олардың мүмкін болатын қолдануларының бірі ғана. Агенттің мінез-құлқын сипаттау үшін пайдаланылатын типтік FSM, мемлекеттердің жиынтығынан және осы мемлекеттер арасындағы ауысулардан тұрады. Бұл өзгерістер іс жүзінде шартты іс-қимыл ережелері. Әр сәтте FSM-нің бір ғана күйі белсенді болады және оның ауысулары бағаланады. Егер ауысуды алса, ол басқа күйді іске қосады. Яғни, жалпы алғанда, ауысулар мынадай түрде ереже болып табылады: егер жағдай болса, онда жаңа жағдайды іске қосыңыз. Бірақ кейбір жүйелерде өтпелі әрекеттерді іс жүзінде өзгертпей орындау үшін, өтпелі әрекеттер "өзіндік" күйіне де қосылуы мүмкін. ФСМ арқылы мінез-құлықты өндірудің екі жолы бар. Олар дизайнердің мемлекеттермен байланыстылығына байланысты, олар "әрекеттер" немесе скрипттер болуы мүмкін. "Акт" - егер оның FSM берілген күйде болса, агенттің орындауы тиіс атомдық әрекеті. Бұл әрекет әрбір уақыт қадамында орындалады. Алайда, көбінесе соңғысы. Мұнда әрбір күй скриптпен байланысты, ол агенттің белгілі бір күйде болса, орындау керек әрекеттер тізбесін сипаттайды. Егер ауысу жаңа күйді іске қосса, бұрынғы скрипт жай ғана үзіліп, жаңасы басталады. Егер скрипт күрделірек болса, оны бірнеше скриптке бөлуге болады және иерархиялық FSM пайдаланылуы мүмкін. Мұндай автоматта әрбір күйдің ішкі күйлері болуы мүмкін. Тек атомдық деңгейдегі мемлекеттер скриптпен (оның күрделі емес) немесе атомдық әрекетімен байланысты. Есептеу тұрғысынан иерархиялық FSM-лер FSM-ге тең. Бұл дегеніміз әрбір иерархиялық FSM классикалық FSM түріне ауыстырылуы мүмкін дегенді білдіреді. Алайда иерархиялық тәсілдер жобалауды жақсырақ жеңілдетеді. Компьютерлік ойын боттарының ASM мысалын, иерархиялық FSM-ді қолданатын Дамиан Исланың (2005) жұмысын қараңыз.

Қалыпты емес жақындаулар

If then ережелері мен FSM-лер де тұйық логикамен біріктірілуі мүмкін. Шарттар, күйлер мен әрекеттер бұдан былай бұлалық немесе "иә/жоқ" емес, олар шамамен және тегіс. Нәтижесінде, мінез-құлық, әсіресе екі тапсырманың арасындағы ауысулар кезінде, тегіс ауысады. Алайда, бұлыңғыр жағдайларды бағалау олардың күрт-күрмелі әріптестерін бағалауға қарағанда әлдеқайда баяу. Алекс Шампардтың сәулетімен таныс болыңыз.

Коннективистік көзқарас

Реактивті жоспарлар жасанды нейрондық желілер немесе еркін ағынды иерархиялар сияқты байланыстық желілер арқылы да білдірілуі мүмкін. Негізгі бейнелеу бірлігі - бірлікті "абстрактілік қызмет"пен қоректендіретін бірнеше кіріс сілтемелері бар бірлік және қызметті келесі бірліктерге тарататын шығыс сілтемелері бар бірлік. Әрбір блок белсенділік түрлендіргіші ретінде жұмыс істейді. Әдетте, бірліктер қабатты құрылымда байланысады. Коннективистік желілердің оң жақтары, біріншіден, нәтижесінде пайда болған мінез-құлық, егер онда ережелер мен FSM-лер арқылы жасалған мінез-құлықтан гөрі тегіс болса, екіншісі, желілер көбінесе бейімделетін болады, ал үшіншісі, тежеу механизмін қолдануға болады, сондықтан мінез-құлықты проскриптивті түрде сипаттауға болады (егер ереже арқылы мінез-құлықты тек проскриптивті түрде сипаттауға болады). Алайда бұл әдістердің де бірнеше кемшіліктері бар. Біріншіден, дизайнер үшін егер онда ережелермен салыстырғанда желідегі мінез-құлықты сипаттау әлдеқайда күрделі. Екінші, тек салыстырмалы түрде қарапайым мінез-құлықты сипаттауға болады, әсіресе егер бейімделу ерекшелігін пайдалану керек болса.

Реактивті жоспарлау алгоритмдері

Типтік реактивті жоспарлау алгоритмі тек егер ол болса, онда ережелерді бағалайды немесе байланыс желісінің жағдайын есептейді. Алайда кейбір алгоритмдерде ерекше ерекшеліктер бар. Қайта бағалау: дұрыс логикалық бейнелеумен (бұл тек нақты ережелер үшін ғана жарамды), ережелерді әр уақыт қадамында қайта бағалаудың қажеті жоқ. Оның орнына алдыңғы қадамдағы бағалауды сақтайтын кэш түрін пайдалануға болады. Скрипттік тілдер: Кейде ережелер немесе FSM-лер тікелей архитектураның примитивтері болып табылады (мысалы, Soar-да). Бірақ көбінесе реактивті жоспарлар скрипт тілінде бағдарламаланады, онда ережелер примитивтердің бірі ғана (JAM немесе ABL сияқты).