Особенности планирования целенаправленных действий
Дальнейшее развитие теории планирования было связано с построением "человеческих" моделей целенаправленной деятельности. Если представить человеческие рассуждения, связанные с планированием, как некоторую целенаправленную деятельность по решению интеллектуальных задач, то в модели планирования прежде всего необходимо учесть основные особенности человеческих рассуждений.
Пусть задан некоторый предметный мир, в котором действие ИС состоит в достижении целевых ситуаций sk из некоторых исходных ситуаций sn c помощью планов действий;V=bi1...bin,где bi-исполнительный модуль из данного набора В0. Задать ситуацию s в таком мире-это значит указать свойства сiО. С предметов аkО A0 и отношения между ними rpО R0, которые имели, имеют или будут иметь место в момент t. Модель предметного мира для такого действия ИС можно представить в виде Mо=<Aо, Во, Со, Ro>, а задачу планирования действий в мире Мо следующим образом: заданы исходная sn и целевая sk" ситуации, необходимо построить из исполнительных модулей biО Во план действий V, который, будучи примененным к Sn, позволяет достичь Sk.
Перед человеком при решении этой задачи обычно возникают две проблемы. Во-первых, он, как правило, плохо представляет конкретную sk , удаленную в будущее. Поэтому его устраивает достижение не конкретной, а любой ситуации из класса sk , удовлетворяющей определенным требованиям. Во-вторых, если даже он представляет sk , то и тогда поиск плана действий затруднен из-за большой размерности пространства поиска. Итак, ИС необходимы более общие по отношению к Мо модели миров.
Среди задач выделим класс элементарных. Остальные будем считать сложными, а их решения представлять в виде частично упорядоченной совокупности элементарных задач. Если решения различных сложных задач в каком-то смысле схожи, то они обобщаются. Так возникают обобщенные описания задач определенного типа.
Из решений элементарных задач ИС выстраивает решения сложных исходных задач. Однако найти таким образом решение сразу ей обычно не удается.
Поэтому для перехода от исходных задач к элементарным используются типовые задачи. Вначале для заданной исходной задачи определяется смысловая структура ее исходных данных, т. е. ставится стратегическая задача и формируется ее гипотеза решения. Далее каждая типовая задача гипотезы декомпозируется, что приводит к постановке и решению тактических задач и, следовательно, к решению исходной задачи.
Наличие в базе знаний типовых и элементарных задач свидетельствует об иерархической структуре не только базы знаний, но и процедур поиска, при этом типовые задачи могут быть условно отнесены к стратегическому, а элементарные - к тактическому уровню поиска. Смысловые структуры требуемых результатов и исходных данных типовых задач обычно выявляются в результате осмысливания требуемых результатов или исходных данных тактических задач и недоступны непосредственному чувственному восприятию. Таким образом, на стратегическом уровне каждая тактическая ситуация (исходные данные или требуемый результат) оценивается по наличию в ней знакомых смысловых структур. Например, в шахматной игре смысловые структуры выражаются понятием "развитая позиция", "открытая позиция" и т. д. На тактическом уровне решаются спроецированные со стратегического уровня путем декомпозиции типовых задач тактические задачи, например образование проходной пешки в шахматной игре.
Итак, основу рассуждений ИС по планированию действий составляют структурированные знания и направленный эвристический поиск.
Пусть C1 - множество, получаемое огрублением свойств сО С0 , В1 - множество элементарных задач, получаемое переименованием исполнительных модулей biО B0, A1 ? A и R1? Ro. Тогда модель мира тактических задач можно представить в виде Mo=<A1, B1, C1, R1>, постановку тактической задачи р-
в виде пары <sn, sk >, а ее решение-в виде совокупности V = Ь1 , ..., Ьin. Очевидно, благодаря указанному огрублению в мире M1 становятся неразличимыми отдельные состояния предметов и исполнительных модулей.
Однако подобное упрощение, вызываемое "грубостью" органов чувств ИС, еще не позволяет значительно снизить размерность пространства поиска решений V, поэтому необходимо дальнейшее обобщение M1 уже на понятийном уровне.
В мире M1 тактические ситуации s описываются, как и ситуации s в мире M0, через свойства объектов и отношения между ними. Однако такие описания не носят целостного характера, так как не содержат в явном виде смысловых структур. Выявление таких обобщенных структур, а также формирование соответствующих им тактических ситуаций s осуществляются на основе понятий, которыми располагает ИС, и означают осмысливание ею сложившихся или целевых ситуаций s с точки зрения этих понятий, используемых в этом случае как программы-тесты. Таким образом, в мире M2 указанные ситуации s представляются в виде укрупненных предметов ak О A2, свойства которых ci О C2 и отношения r2 О R2 между которыми, как и сами укрупненные предметы, определяются понятиями-тестами. Аналогично обстоят дела и с решениями V в мире M1. Целостное описание V означает описание этих решений именно как типовых задач. Таким образом, в мире M2 имеют место типовые задачи bi О B2.
