行动计划

决定行动步骤的过程或技术,是人工智能中问题求解的重要组成部分,有时也称规划。行动计划一般可分单级行动计划、多级行动计划、剧本型行动计划和机遇型行动计划等几种基本方式。

单级行动计划

不分层次的行动计划。制订行动计划时针对每一个目标展开相应的解题动作序列,可以用问题归约技术,也可以用手段-目的分析技术。单级行动计划的主要缺点是事无巨细、主次不分,计算工作量大。有时,一些非关键性细节会使计划编制不能顺利进行。对于复杂的问题,一般采用多级行动计划。

多级行动计划

分若干层次的行动计划。基本思想与结构化程序设计类似,即遵循自顶向下,逐步具体的原则。计划是以抽象形式表示的概略的轮廓计划开始,而在最低级阶段,就必须以具体形式提出可直接执行的计划细节。早期的通用解题程序 GPS已孕育了分级行动计划的思想。70年代以后,多级行动计划技术进一步在机器人作业设计系统、技工培训专家系统遗传工程试验设计系统等方面得到了应用和发展。

剧本型行动计划

在制订行动计划时启用预先存储于计算机内的一组计划纲要。它与多级行动计划中运用轮廓计划逐步细化的不同处在于,这些纲要是事先存储并通过触发程序启用的,模拟人对过去经验的回忆和运用;而轮廓计划则是在计划制订中由机器生成的。剧本型行动计划一般分为两个阶段:首先根据给定问题的性质找出适用的计划纲要;然后在计划纲要中填入适用于特定问题域的解题算子,这个过程称为例示,需要运用大量知识,剧本型行动计划即因此得名(见框架型表示方式)。分子生物学实验设计,如脱氧核糖核酸定序问题、限制酶切割部位问题,已开始采用剧本型行动计划的技术。

机遇型行动计划

人在制订行动计划时是否有合适的机会,有时会成为决定性因素。日常生活中也不乏这样的例子。例如为了消磨转车等候时间而理发,下班路过而顺便买菜。提出机遇型行动计划首先是为了在特定条件下研究人的认知模型,并为问题求解提供新的技术。

搜索与子问题的交互作用

行动计划的一个基本问题仍然是限制搜索,高效地找出能实现给定目标的解题步骤。子问题的交互作用会增加搜索的困难。例如,粉刷房间可归结为粉刷天花板、粉刷墙壁和油漆地板等几个子问题,这些子问题之间存在交互作用,行动计划时就要正确处理它们的顺序,否则就会使解题产生混乱。

参考书目
  1. Paul R.Cohen and Edward A.Feigenbaum,eds,The Handbook of Artificial Intelligence, Vol.Ⅲ, William Kaufmann, Inc., Los Altos, Calif.,1982.

参考文章