1 / 14

Estendendo o Planejamento Clássico para Aplicações do Mundo Real

Estendendo o Planejamento Clássico para Aplicações do Mundo Real. Tempo, prazos e recursos. Relembrando sobre POP-STRIPS. Diferenças principais entre busca e planejamento? Tipo de problema Representação de estados e ações Planos gerados Processo de geração do plano

dori
Télécharger la présentation

Estendendo o Planejamento Clássico para Aplicações do Mundo Real

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Estendendo o PlanejamentoClássico para Aplicações do Mundo Real Tempo, prazos e recursos

  2. Relembrando sobre POP-STRIPS • Diferenças principais entre busca e planejamento? • Tipo de problema • Representação de estados e ações • Planos gerados • Processo de geração do plano • Vantagens de planejamento de POP-STRIPS? • Flexibilidade, expressividade,... • Redução de complexidade (STRIPS, forma de planejar,...) • Limitações • Ambientes acessíveis, deterministas, estáticos... • E várias outras: quais?

  3. Outras Limitações de POP-STRIPS • O tempo não é levado em conta • Diz “o que”, mas não “quando” nem “por quanto tempo” • A limitação dos recursos não é considerada • Não custa nada agir (ex: orçamento, pessoas) • Pré-condições e efeitos são simples demais • Os operadores são essencialmente proposicionais • ex: sem quantificador universal nos efeitos, não se pode dizer que os componentes da aeronave sobem com ela

  4. Planejando com Tempo, Prazos e Recursos

  5. Tempo e Prazos • Job Shop Scheduling • Completar conjunto de tarefas (seqüência de ações) • Cada ação tem uma duração e pode precisar de recursos • Encontrar o escalonamento mais rápido para a execução das tarefas, respeitando restrições de recursos • Exemplo de Job Shop Problem • 2 tarefas (jobs): montar dois carros C1 e C2 • Ações: colocar motor, colocar rodas, inspecionar • Ordem: motor antes das rodas e inspecionar no final • Como lidar com isto?

  6. Tempo e Prazos • Acrescentar Duration(d) para ações em STRIPS • Exemplo... • Init (Chassis(C1)  Chassis (C2)  Engine(E1,C1,30) Engine(E2,C2,60)  Wheels(W1,C1,30)  Wheels(W2,C2,15)) • Goal (Done(C1)  Done(C2)) • Action (AddEngine(e,c), Precond: Engine (e,c,d)  Chassis(c), Effect: EngineIn(c) Duration(d)) • Action (AddWheels(w,c), Precond: Wheels(e,c,d)  Chassis(c)^EngineIn(c) Effect: WheelsOn(c) Duration(d)) • Action (Inspect(c), Precond: EngineIn(c) WheelsOn(c)  Chassis(c) Effect: Done(c) Duration(10))

  7. AddEngine 1 30 AddWheels 1 30 Inspect 1 10 Start Finish AddEngine 2 60 AddWheels 2 15 Inspect 2 10 Tempo e Prazos • Procedimento: “planejar antes e escalonar depois” • Rodar POP-STRIPS normalmente e depois escalonar ações (caminho mais rápido) • Abordagem usada na prática, sobretudo porque o plano pode ser fornecido por um especialista • Solução Encontrada pelo POP “normal”

  8. Tempo e Prazos • Método do Caminho Crítico (CPM) • Caminho Crítico: caminho cujo tempo total é maior • Para cada ação, indicar • Tempo Mais Cedo de Início (ES – Earliest Start) • Tempo Mais Tarde de Início (LS – Latest Start) • Ações no caminho crítico não podem sofrer nenhum atraso • Ações fora desse caminho podem sofrer atrasos de tolerância LS - ES

  9. [0,15] AddEngine1 30 [30,45] AddWheels1 30 [60,75] Inspect1 10 [0,0] Start [85,85] Finish Caminho crítico [0,0] AddEngine2 60 [60,60] AddWheels2 15 [75,75] Inspect2 10 Escalonamento AddWheels1 AddEngine1 Inspect1 Inspect2 AddEngine2 AddWheels2 t 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Plano

  10. Restrição de Recursos • Problemas reais de escalonamento são ainda mais complexos devido a restrições sobre recursos • Consumableresources - ex. dinheiro • Reusableresources - ex. um único guindaste para levantar o motor • Como resolver? • Solução para recursos consumíveis • adicionar precondições e efeitos • Action (AddEngine(e,c),Precond: Engine (e,c,d)  Chassis(c)  (Money(g) > 100) Effect: EngineIn(c) Duration(d) Money(g-100))

  11. Restrição de Recursos • Solução para recurso reutilizável: • Mais complicado porque a quantidade de recursos permanece inalterada depois da ação! • Incrementar representação do problema para incluir novo campo • “Resource: R(k)”, k unidades de R são necessárias • Funciona tanto como • uma pré-condição (não se pode fazer sem ele) • um efeito temporário (indisponível pela duração da ação) • Voltando ao exemplo... • 1 guindaste, um macaco mecânico e 1 inspetor disponível

  12. Exemplo: Montagem de Dois Carros Init (Chassis(C1)  Chassis(C2)  Engine(E1, C1, 30)  Engine(E2, C2, 60)  Wheels(W1, C1, 30)  Wheels(W2, C2, 15)  EngineHoists(1)  WheelStations(1)  Inspectors(2) ) Goal (Done(C1)  Done(C2) Action (AddEngine(e, c, m), PRECOND: Engine(e, c, d)  Chassis(c) EFFECT: EngineIn(c)  Duration(d) RESOURCE: EngineHoist(1) ) Action (AddWheels(w, c), PRECOND: Wheels(w, c, d)  Chassis(c)  EngineIn(c) EFFECT: WheelsOn(c)  Duration(d) RESOURCE: WheelStations(1) ) Action (Inspect(c), PRECOND: EngineIn(c) WheelsOn(c)  Chassis(c) EFFECT: Done(c)  Duration(10) RESOURCE:Inspectors(1) )

  13. Exemplo: Montagem de Dois Carros EngineHoist(1) AddEngine 1 AddEngine 2 AddWheels 1 WheelStations(1) AddWhls 2 Inspect 1 Inspectors(2) Inspect 2 30 60 70 90 105 115 0

  14. Recursos reusáveis • Encontrar o melhor escalonamento que obedece as restrições de recursos é um problema NP-hard • Heurística mais usada: Minimum Slack Algorithm (greedy) • A cada interação: identifica as ações não escalonadas cujos predecessores já foram todos escalonadose para as quais existem recursos disponíveis • Escalona a que começo o mais cedo possível (earliest start)... • Atualiza ES e LS da ação, e recomeça

More Related