Система процедурных рассуждений
В искусственном интеллекте система процедурного рассуждения ( PRS ) представляет собой основу для построения систем рассуждения в реальном времени , которые могут выполнять сложные задачи в динамических средах. Он основан на понятии рационального агента или интеллектуального агента, использующего программную модель убеждения-желания-намерения .
Пользовательское приложение преимущественно определено и предоставляется системе PRS как набор областей знаний . Каждая область знаний представляет собой часть процедурных знаний , определяющих, как что-то делать, например, как двигаться по коридору или как планировать путь (в отличие от роботизированных архитектур , где программист просто предоставляет модель того, что находится в состоянии мир и как на них влияют примитивные действия агента). Такая программа вместе с интерпретатором PRS используется для управления агентом.
Интерпретатор отвечает за поддержание представлений о состоянии мира, выбор целей, которых следует попытаться достичь в следующий раз, и выбор области знаний, которую следует применить в текущей ситуации. То, как именно выполняются эти операции, может зависеть от конкретных областей знаний метауровня . В отличие от традиционных систем планирования ИИ , которые вначале создают полный план и перепланируют, если происходят непредвиденные события, PRS чередует планирование и выполнение действий в мире. В любой момент система может иметь лишь частично определенный план на будущее.
PRS основана на BDI или структуре убеждений-желаний-намерений для интеллектуальных агентов. Убеждения состоят из того, что агент считает истинным относительно текущего состояния мира, желания состоят из целей агента, а намерения состоят из текущих планов агента по достижению этих целей. Более того, каждый из этих трех компонентов обычно явно представлен где-то в памяти агента PRS во время выполнения, что отличается от чисто реактивных систем, таких как архитектура включения .
История
[ редактировать ]Концепция PRS была разработана Центром искусственного интеллекта SRI International в 1980-х годах многими сотрудниками, включая Майкла Джорджефа , Эми Л. Лански и Франсуа Феликса Ингранда . Их структура отвечала за использование и популяризацию модели BDI в программном обеспечении для управления интеллектуальным агентом . Результативным применением этой структуры стала система обнаружения неисправностей для системы управления реакцией космического корабля НАСА «Дискавери» . Разработка этого PRS продолжалась в Австралийском институте искусственного интеллекта до конца 1990-х годов, что привело к разработке C++ реализации и расширения под названием dMARS .
Архитектура
[ редактировать ]
Системная архитектура ССБ НИИ включает в себя следующие компоненты:
- База данных представлений о мире, представленная с использованием исчисления предикатов первого порядка.
- Цели, которые должна реализовать система, как условия в течение интервала времени на описания внутреннего и внешнего состояния (желаний).
- Области знаний (КА) или планы, определяющие последовательность действий низкого уровня для достижения цели в конкретных ситуациях.
- Намерения , включающие те KA, которые были выбраны для текущего и возможного исполнения.
- Интерпретатор или механизм вывода, управляющий системой.
Функции
[ редактировать ]PRS компании SRI был разработан для встраиваемых приложений в динамических средах и средах реального времени. По сути, он специально учитывал ограничения других современных архитектур управления и рассуждения, таких как экспертные системы и система доски . Ниже определяются общие требования к разработке ССБ: [1]
- асинхронная обработка событий
- гарантированные реакции и типы ответов
- процедурное представление знаний
- решение множества проблем
- реактивное и целенаправленное поведение
- фокус внимания
- способности к рефлексивному рассуждению
- непрерывная встроенная работа
- обработка неполных или неточных данных
- обработка переходных процессов
- моделирование отложенной обратной связи
- операторское управление
Приложения
[ редактировать ]Результативным применением PRS SRI стала система мониторинга и обнаружения неисправностей для системы управления реакцией (RCS) на космическом корабле НАСА. [2] RCS обеспечивает движущую силу от набора реактивных двигателей и контролирует высоту космического челнока. Разработана и протестирована на симуляторе система диагностики неисправностей на базе PRS. В него вошли более 100 КА и более 25 КА мета-уровня. KA для конкретных RCS были написаны диспетчерами космических кораблей. Он был реализован на Symbolics серии машине LISP 3600 и использовал несколько взаимодействующих экземпляров PRS. Система хранит более 1000 фактов о RCS, более 650 фактов только о передовой RCS, половина из которых постоянно обновляется во время миссии. Версия PRS использовалась для мониторинга системы управления реакцией на НАСА космическом корабле «Дискавери» .
PRS была протестирована на роботе Шейки, включая навигационные и смоделированные сценарии неисправности реактивных самолетов на базе космического корабля-челнока. [3] Более поздние приложения включали монитор управления сетью под названием Интерактивная система управления телекоммуникационной сетью в реальном времени (IRTNMS) для Telecom Australia . [4]
Расширения
[ редактировать ]Ниже перечислены основные реализации и расширения архитектуры PRS. [5]
- УМ-ПРС [6]
- OpenPRS (ранее C-PRS и Propice) [7] [8]
- АгентГовори
- Распределенная многоагентная система рассуждений (dMARS)
- ГОРИТЕ
- ЧАСЫ [9]
- ДЖЕК Интеллектуальные агенты
- Комплект реализации процедурного агента SRI (SPARK) [10]
- ПРС-КЛ [11]
См. также
[ редактировать ]- Распределенная многоагентная система рассуждений
- ДЖЕК Интеллектуальные агенты
- Программная модель убеждения-желания-намерения
- Интеллектуальный агент
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ингранд, Ф.; М. Георгефф; А Рао (1992). «Архитектура для рассуждений и управления системой в реальном времени» . Эксперт IEEE . 7 (6): 34–44. дои : 10.1109/64.180407 . S2CID 2406220 .
- ^ Георгефф, член парламента; Ф. Ф. Ингранд (1990). «Рассуждение в реальном времени: мониторинг и управление системами космического корабля» . Материалы шестой конференции по приложениям искусственного интеллекта . стр. 198–204.
- ^ Георгефф, член парламента; А. Л. Ланский (1987). «Реактивное рассуждение и планирование» (PDF) . Материалы Шестой национальной конференции по искусственному интеллекту (AAAI-87) . Центр искусственного интеллекта . НИИ Интернешнл . стр. 198–204.
- ^ Рао, Ананд С.; Майкл П. Джорджефф (1991). «Интеллектуальное управление сетью в реальном времени». Австралийский институт искусственного интеллекта, Техническое примечание 15 . CiteSeerX 10.1.1.48.3297 .
- ^ Вобке, WR (2007). «Рассуждения об агентах BDI с точки зрения языков программирования» (PDF) . Материалы весеннего симпозиума AAAI 2007 г. по намерениям в области интеллектуальных систем .
- ^ «Загрузки IRS» .
- ^ «PRS, C-PRS, Propice, OpenPRS | Феликс Ингранд» . www.laas.fr. Архивировано из оригинала 11 ноября 2007 г.
- ^ «Опенпрс — Openrobots Wiki» . Архивировано из оригинала 3 декабря 2008 г. Проверено 9 июля 2009 г.
- ^ «Загрузки IRS» .
- ^ «Индекс /~искры» .
- ^ «ПРС-КЛ» .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- М.П. Георгефф и А.Л. Лански. «Система рассуждений в динамических областях: диагностика неисправностей космического корабля», Техническое примечание 375, Центр искусственного интеллекта, SRI International, 1986.
- Майкл П. Джорджефф, Эми Л. Лански, Марсель Дж. Шопперс. « Рассуждение и планирование в динамических областях: эксперимент с мобильным роботом », Техническое примечание 380, Центр искусственного интеллекта, SRI International, 1987.
- М. Джорджефф и А.Л. Лански (1987). Процедурные знания . Труды IEEE 74(10):1383–1398, IEEE Press.
- Джорджефф, Майкл П.; Ингран, Франсуа Феликс. « Исследование систем процедурного мышления » Итоговый отчет – Фаза 1, Центр искусственного интеллекта, SRI International, 1988.
- Майкл П. Жоржефф и Франсуа Феликс Ингран « Принятие решений во встроенной системе рассуждений » Материалы одиннадцатой международной совместной конференции по искусственному интеллекту, Детройт (Мичиган), август 1989 г.
- К.Л. Майерс, Руководство пользователя для технического отчета системы процедурного мышления , Центр искусственного интеллекта, технический отчет, SRI International, Менло-Парк, Калифорния, 1997 г.
- Спин-офф « Состязание, сделанное в космосе» , НАСА, 2006 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- PRS-CL: Система процедурного рассуждения. Расширение PRS, поддерживаемое SRI International.