Processo de Planejamento Andrew Diniz da Costa. © LES/PUC-Rio Agenda Processo de planejamento Exemplo The Blocks World Reconhecimento de planos Considerações.

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1 Processo de Planejamento Andrew Diniz da Costa

2 © LES/PUC-Rio Agenda Processo de planejamento Exemplo The Blocks World Reconhecimento de planos Considerações finais

3 © LES/PUC-Rio Processo de planejamento O processo de planejamento refere-se quando um certo problema é solucionado a partir de um conjunto de sub- partes (passos). A detecção dos passos é realizada durante o processo de resolução do problema. Primeiro a verificação para depois a execução.

4 © LES/PUC-Rio Processo de planejamento No entanto, nem sempre é possível prever corretamente o plano (predicado) adequado para solucionar um certo problema. Dividir um problema em subproblemas permite definir de forma mais clara onde o plano falhou de forma especifica. Associar o passo com a razão da sua execução Através da técnica de dependência de planos com bactracking é possível determinar qual o conjunto de passos que devem ser trocados.

5 © LES/PUC-Rio Processo de planejamento A geração de um plano é backward, ou seja, deve ser definido a partir de um estado objetivo, torna-se fácil aplicar as dependências. Já aplicar dependências usando o procedimento foward, pode ser mais complicado. Geração de planos –Achar a solução de um problema a partir de um estado inicial. –O planejador tenta encontrar um conjunto de ações possíveis que obterá algum objetivo do plano.

6 © LES/PUC-Rio Exemplo - The Blocks World* Ações –UNSTACK(a,b) Coletar bloco a que está em cima do bloco b. Bloco a não pode ter ninguém acima dele. –STACK(a,b) Colocar bloco a em cima do bloco b –PICKUP(a) Coletar bloco a. O braço robô fica segurando o bloco a –PUTDOWN(a) Colocar bloco a. O braço robô estava segurando o bloco a. b a b * Artificial Intelligence - International Student Edition, Elaine Rich, The University of Texas at Austin

7 © LES/PUC-Rio The Blocks World Para especificar as condições em que uma operação pode ser executada e os resultados, deve ser definido predicados –ON(a,b): Bloco a em cima do b –ONTABLE(a): Bloco a está na tabela –CLEAR(a): Não já nenhum bloco em cima de a –HOLDING(a): O braço robô está segurando o bloco a. –ARMEMPTY: O braço robô não está segurando nenhum bloco. Possíveis diversas lógicas – x HOLDING(x) -> ~ARMEMPTY – x ONTABLE(x) -> ~ x ON(x,y) –etc E AE

8 © LES/PUC-Rio The Blocks World B A ON(A, B, S0) ONTABLE(B,S0) CLEAR(A,S0) V V STACK(A,B) P: CLEAR(B) HOLDING(A) D: CLEAR(B) HOLDING(A) A: ARMEMPTY ON(A,B) V V V

9 © LES/PUC-Rio The Blocks World Estado inicial Estado objetivo Conjunto de passos que levam o estado inicial ao estado objetivo

10 © LES/PUC-Rio The Blocks World ADC B A D C B Goal: ON(C,A) ON(B,D) ONTABLE(A) ONTABLE(D) V V V Start: ON(B,A) ONTABLE(A) ONTABLE(C) ONTABLE(D) ARMEMPTY V V V V STACK(C,A) ON(B,D) ONTABLE(A) ONTABLE(D)

11 © LES/PUC-Rio The Blocks World STACK(C,A) ON(B,D) ONTABLE(A) ONTABLE(D) CLEAR(A) HOLDING(C) CLEAR(A) HOLDING(C) STACK(C,A) ON(B,D) ONTABLE(A) ONTABLE(D) V ON(B,A) CLEAR(B) ARMEMPTY ON(B,A) CLEAR(B) ARMEMPTY UNSTACK(B,A) HOLDING(C) CLEAR(A) HOLDING(C) STACK(C,A) ON(B,D) ONTABLE(A) ONTABLE(D) HOLDING(C) CLEAR(A) HOLDING(C) STACK(C,A) ON(B,D) ONTABLE(A) ONTABLE(D) V V V V

12 © LES/PUC-Rio The Blocks World HOLDING(C) CLEAR(A) HOLDING(C) STACK(C,A) ON(B,D) ONTABLE(A) ONTABLE(D) V ONTABLE(C) CLEAR(C) ARMEMPTY PICKUP(C) CLEAR(A) HOLDING(C) STACK(C,A) ON(B,D) ONTABLE(A) ONTABLE(D) STACK(B,D) ONTABLE(C) CLEAR(C) ARMEMPTY PICKUP(C) CLEAR(A) HOLDING(C) STACK(C,A) ON(B,D) ONTABLE(A) ONTABLE(D) UNSTACK(B,A) STACK(B,D) PICKUP(C) STACK(C,A)

13 © LES/PUC-Rio The Blocks World ADC B A D C B UNSTACK(B,A) STACK(B,D) PICKUP(C) STACK(C,A) Goal: ON(C,A) ON(B,D) ONTABLE(A) ONTABLE(D) V V V Start: ON(B,A) ONTABLE(A) ONTABLE(C) ONTABLE(D) ARMEMPTY V V V V

14 © LES/PUC-Rio The Blocks World ON(A,B) ON(B,C) CLEAR(B) HOLDING(A) ON(B,C) CLEAR(C) HOLDING(B) ON(A,B) ON(x,B) CLEAR(X) ARMEMPTY CLEAR(A) ONTABLE(A) CLEAR(B)HOLDING(A) ON(A,x) CLEAR(A) ARMEMPTY CLEAR(B) CLEAR(C) HOLDING(B) CLEAR(B) HOLGIN(A) ON(B,C) STACK(A,B) STACK(B,C) UNSTACK(A,x) PICKUP(A) UNSTACK(x, B) STACK(B,C)...

15 © LES/PUC-Rio Reconhecimento de Planos Uma pessoa vai ao aeroporto com suas malas de viagem e pergunta no guiche de compras: -Qual o próximo vôo disponível para Belém? Com isso, podemos deduzir que a pessoa provavelmente deseja comprar uma passagem para Belém em um horário próximo.

16 © LES/PUC-Rio Reconhecimento de Planos De maneira geral, consiste em encontrar uma explicação das ações observadas, em termos das ocorrências delas em um ou mais planos. Complexidade do problema surge ao tentar inferir planos plausíveis de ações não observadas explicitamente, isto é, ações que se encontram de forma implicita no conhecimento do agente. Reconhecimento pretendido (intended recognition) Este processo não é puramente dedutivo –Modelo de representação do conhecimento –Boas heurísticas –Biblioteca de planos típicos

17 © LES/PUC-Rio Reconhecimento de Planos Aplicação em sistemas –Tradução –Sistemas de help do Unix –Resolvendo problemas colaborativos –Etc Propostas de modelos de planos

18 © LES/PUC-Rio Modeling the Users Plans and Goals Context Model representa como uma ação pode contribuir para um objetivo. Carberry, S.:1988, Modeling the Users Plans and Goals. Computational Linguistics 14(3), 23-37 A1 A3 A4 A2 GbGc A5 A6 Gx Ga GwGy Gz

19 © LES/PUC-Rio A Formal Theory of Plan Recognition and its Implementation Planos e ações são definidos como eventos O conhecimento do reconhecedor é representado por: –Conjunto de axiomas –Conjunto de predicados da lógica de primeira-ordem (Hierarquia de Eventos) São tratados somente as instâncias dos planos nos quais os tipos de eventos aparecem na hierarquia de eventos, pois o conhecimento representado na hierarquia é completo. Kautz H.A. "A Formal Theory of Plan Recognition", Morgan Kaufman,1987.

20 © LES/PUC-Rio A Formal Theory of Plan Recognition and its Implementation

21 © LES/PUC-Rio Generation and selection of likely interpretations during plan recognition in taskoriented consultation systems Sistema usa heurísticas para distribuir probabilidades para os possíveis planos. Estimativa realizada a partir da experiência adquirida. Uso da regras de Bayes. Raskutti B and I Zukerman Generation and selection of likely interpretations during plan recognition in taskoriented consultation systems User Modeling and UserAdapted Interaction 1(4), 323-353.

22 © LES/PUC-Rio Considerações finais Processo de planejamento –Geração de planos –Reconhecimento de planos Sistemas em diversas áreas. Indução é um ponto complexo.

23 © LES/PUC-Rio Referências Raskutti B and I Zukerman Generation and selection of likely interpretations during plan recognition in taskoriented consultation systems User Modeling and UserAdapted Interaction 1(4), 323-353. Kautz H.A. "A Formal Theory of Plan Recognition", Morgan Kaufman,1987. Carberry, S.:1988, Modeling the Users Plans and Goals. Computational Linguistics 14(3), 23-37. Artificial Intelligence - International Student Edition, Elaine Rich, The University of Texas at Austin. Carberry, Sandra; Techniques for Plan Recognition, Department of Computer Science. Nogueira, José H. M.;Alcazar, josé J. P.;Furtado, Antônio L.; Análise e Implementação da Teoria Formal de Reconhecimento de Planos, Departamento de Informática Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Julho 2004.

24 Fim