李丹丹[1]2008年在《可能性规划问题表示与求解研究》文中提出早期智能规划研究一直集中在经典规划领域,它假设动作是确定的、初始条件是已知的、目标被定义为一些命题的集合。但很多实际问题并不满足这样的条件,因此,一些学者开始尝试不确定规划的研究,其中绝大部分集中于概率规划研究。然而,动作效果的概率在实际中很难获得,尤其是人工智能研究中的不确定性通常是顺序的、定性的。一些研究认为,可能性理论更适用解决那些概率模型无法解决或者概率信息很难获得的问题。本文利用可能性理论提出了一种基于PDDL(Planning Domain Definition Language)的可能性规划问题表示方法——Poss-PDDL,给出了基于可能性理论框架下的定性决策理论和图规划算法的可能性规划求解方法——可能性图规划,设计并开发了可能性规划问题求解器Poss-Graphplan。PDDL是国际规划器大赛的标准域定义语言,这使得Poss-PDDL更具通用性和标准性。由于用可能性理论表示动作效果和状态的不确定性更具优势,因此Poss-Graphplan更适用于解决那些概率模型无法解决或者很难获得概率信息的不确定规划问题。我们证明了应用可能性图规划方法求解可能性规划问题得到的规划解是最优的。同时,我们用C语言在Windows系统下实现了可能性图规划器,实验结果表明,可能性图规划方法在问题求解能力和速度上的表现都较为突出。
刘东亚[2]2011年在《带有并行动作的可能性规划的研究与实现》文中认为近年来,智能规划已经成为人工智能的研究热点,可能性规划作为不确定规划的一种,由于能够定性的刻画现实世界中的不确定性,更适合于求解现实世界中的规划问题,而逐渐得到人们的关注。而现有可能性图规划器Poss-Graphplan限定每个时间步只执行一个动作,且规划图中无法使用互斥信息,找到的规划解相对冗长,并且比较浪费求解时间。本文在深入研究可能性理论的基础上,针对这一问题,提出新的可能性规划算法PC-Graphplan。首先,在可能性图框架下重新定义了互斥关系和并行动作集的概念,使之能够符合可能性规划中动作的不确定性,PC-Graphplan算法在规划图扩展阶段标记节点间的互斥信息,有效利用规划图的特性,提高了规划器的求解质量;接着,在规划提取中给出了乐观和悲观两种情况下生成并行动作集的算法,实现了可能性图框架下动作的并行执行,弥补了Poss-Graphplan规划器中每个时间步只能执行一个动作的不足;然后,分乐观和悲观两种情况给出了带有并行动作的可能性规划的图规划算法PC-Graphplan;最后,用C语言在Windows系统下实现了基于可能性理论的可处理并行动作的PC-Graphplan图规划器,实验证明PC-Graphplan图规划器可以达到理论预期的效果,实现了可能性规划过程中动作的并行执行,与Poss-Graphplan相比提高了求解质量,使得可能性规划更适合于处理现实世界问题。
殷明浩[3]2004年在《图规划框架下的可能性规划的研究与实现》文中指出经典智能规划多是在强约束假设条件的基础上建模的，例如要求规划agent对于动作的结果的知识完全，且规划agent执行动作的结果是确定的，从而不能运用于大多数实际系统和实际领域中。本文的目的在于利用可能性理论描述规划动作的不确定性，使得可能性理论在规划建模中得以运用。由于可能性理论利用模糊集合理论来描述知识，相对于利用概率方法对规划的不确定性采用定量描述方法，可能性描述规划的不确定性采用的是定性描述的方法；因而即使规划agent对于规划的不确定性缺乏精确的评估标准的时候，依然可以找到一条最优规划。同时由于可能性方法在描述无知方面相对于概率方法更为优秀，我们认为可能性智能规划相对于概率智能规划在描述动作的不确定性上有着更大的优势。本文在给出可能性动作，可能性智能规划的相关定义后，证明了经典的智能规划是可能性规划的特例，因而凡是适合于求解可能性规划的方法都可以运用于经典规划求解中。但是相对于经典规划而言，可能性智能规划规划表示能力更强，更易于适用于实际系统。同时我们可以看到，在过去十年中，规划图算法无论在经典规划领域还是在概率规划领域都取得了巨大的成功。本文在规划图算法的框架下给出了一种求解最优可能性规划的算法，并给予实现。实验证明我们的规划方法是稳健高效的。
殷明浩, 李丹丹, 谷文祥, 孙吉贵[4]2008年在《可能性规划表示与求解》文中研究说明利用可能性理论提出了一种基于PDDL(planning domain definition language)的可能性规划表示方法——Poss-PDDL,给出了基于可能性理论框架下的定性决策理论和图规划算法的可能性规划求解方法——可能性图规划,设计并开发了可能性规划问题求解器Poss-Graphplan.PDDL是国际规划器大赛的标准域定义语言,这使得Poss-PDDL更具通用性和标准性.由于用可能性理论表示动作效果和状态的不确定性更具优势,因此Poss-Graphplan更适用于解决那些概率模型无法解决或者很难获得概率信息的不确定规划问题.可以证明,应用可能性图规划方法求解可能性规划问题得到的规划解是最优的.实验结果表明,可能性图规划方法在问题求解能力和速度上的表现都较为突出.
王乐[5]2011年在《基于可能性决策图的可能性规划》文中研究表明早期智能规划研究一直集中在“封闭世界”假设之下的经典规划领域,然而,很多实际问题并不满足这样的假设条件,因此,一些学者将目光投向了不确定性规划的研究,其中概率规划的研究取得了一定的成绩,由于人工智能研究中的不确定性通常是顺序的、定性的,动作效果的概率在实际中往往很难获得,一些研究认为,可能性理论更适合解决那些概率模型无法解决或者概率信息很难获得的问题,提出可能性规划的概念,在可能性规划中,规划的初始世界状态是部分已知的,规划动作的效果按照对最终目标的完成效用被分成各个等级。然而,求解可能性规划的可能性价值迭代算法往往只能高效地求解较小的问题,尤其,伴随着域特征数目的增加状态空间的规模往往呈指数级增长,会陷入Bellman的维度灾难。同时,智能规划的求解方法由最初的用归结定理证明的方法求解规划,扩展为用STRIPS方法求解规划问题,及将规划问题转化为可满足问题来求解和采用模型检测的方法来求解规划问题。其中利用模型检测的方法求解规划取得了很好的成绩,在2000年规划大赛上,基于模型检测的MIPS(The Model Checking Integrated Planning System)规划系统,采用二元决策图(Binary Decision Diagrams)来压缩地表示规划状态,使得规划解的搜索空间得到有效的扩展。本文基于可能性理论和决策图理论提出一种新的决策图:可能性决策图,用于对不确定环境下的不精确的和模糊的信息进行编码,并用定理证明所提出的可能性决策图能规范地表示可能性命题公式,而且定义了可能性决策图上可应用的运算:取MAX运算、取MIN运算和取N运算。并将可能性决策图应用于求解可能性规划问题,提出了新的算法PPUPDDs,来创建最优可能性策略:利用可能性决策图来压缩地表示可能性价值函数和可能性策略,通过可能性决策图表示来捕捉动作和效用函数中的一些规则,去实现可能性价值迭代算法,这使得算法PPUPDDs节省了大量的空间和计算时间。我们在Factory、Moat-Castle、Block叁个可能性规划问题域上测试了PPUPDDs算法,都有优异的表现。
吴爽[6]2008年在《对象集合动态可变的概率规划算法的研究与实现》文中进行了进一步梳理智能规划已经成为人工智能研究的热点,尤其是基于概率方法的不确定规划算法和对可创建删除对象规划算法的研究。概率方法定量的刻画了现实世界中的不确定性,更适合于求解现实世界中的规划问题,从而得到很多学者的关注。基于Graphplan算法的PGraphplan是概率规划中较优秀的一个规划器。PGraphplan在图规划框架下利用动态规划算法找到随机规划解。但规划解是在“每个时间步只允许执行一个非空动作”的假设下求得的,这使得它并没有Graphplan那样的高效。在规划中,对象的增减是大量存在的,因此,可创建删除对象规划的研究更加符合现实世界的环境与状态,更适合于求解现实世界的问题。2005年问世的规划器CDOGP,是一个较好的基于Graphplan的规划器,它提出了对象命题化的思想,使对象统一成命题来看待,使对象集合动态可变的规划更容易求解了。但是,在现实世界中,一般操作尚有动作效果的不确定性,更别说具有创建删除对象效果的操作了。CDO操作的复杂程度在算法中并没有被表现出来。本文针对以上两个算法存在的问题,提出了新的规划算法CDOPGP,即对象集合动态可变的概率规划算法。我们引入了动态规划图的分支以及分支概率的概念,基于这些概念通过对搜索中出现目标命题的分支的排列组合,实现了对象集合动态可变的概率规划问题中动作的并行执行;并且重新定义了命题、动作以及对象间互斥的概念,使其在本算法中发挥了应有的作用,提高了算法的效率;另外,本文把CDOP操作引入到概率规划中来,成功地用概率来表示了创建删除对象操作的复杂性,使概率规划算法能成功地处理一部分的可创建删除规划问题。最后,本文在给出算法的基础上,利用C语言对该算法进行了实现,设计了可以处理并行动作的对象集合动态可变的概率规划系统CDOPGP。实验证明该系统可以达到理论预期的效果,实现了动作的并行执行,可以找到概率最大的规划解,提高了概率规划器的效率,使得概率规划更适合于处理现实世界问题。新的算法更适合于解决现实世界中的规划问题,具有较高的理论研究价值。同时,CDOPGP规划器的开发,进一步拓宽了概率规划的应用领域,推动了概率规划在实际应用方面的发展。
孙海军[7]2015年在《西北典型大城市区城乡一体化的空间模式及规划方法研究》文中进行了进一步梳理随着城镇密集区快速发育,典型大城市区在我国西北地区初步形成并已成为城乡一体化的核心载体和关键动力;然而,国内关于城乡一体化的空间规划研究仍处于初步阶段,在城乡空间匹配机理、数理关系、调适技术等方面,相关研究不够深入、系统,难以满足大城市区城乡快速发展的理论需要与现实诉求,进而制约了城乡一体化规划方法体系的架构,影响了西北地区大城市区城乡一体化的进程。鉴于此,论文融贯城乡规划学、景观生态学与空间经济学等学科的基础理论,以西安大城市区为研究对象,运用理论研究和实证研究相结合的方法,在对空间现状进行调研的基础上,分析与总结西安大城市区城乡一体化的空间特征、匹配程度与空间关系;进而,在分析城乡一体化动力机制与目标诉求的基础上,提炼西安大城市区城乡一体化的适宜性空间模式,架构与之匹配的规划方法体系。通过本文的研究,得出以下主要结论。(1)研究综述与理论基础。首先,城乡空间一体化与大城市区城乡空间研究文献的系统梳理与耦合分析结果表明,大城市区城乡一体化的空间规划研究在理论框架构建、空间模式优化、规划内容与规划方法创新等方面具有较大的提升空间。其次,由城乡空间关系理论、区域空间模式理论、城乡空间模式理论组合而成的基础理论体系与国内外典型大城市区城乡空间一体化的实践经验启示共同构成了大城市区城乡空间一体化的研究基础。最后,基于城乡空间匹配原理提出的城乡空间匹配程度分析与评价技术、城乡一体化适宜性空间模式提炼技术以及城乡一体化的空间规划研究框架构建技术,并有效地应用于不同的城乡空间层次。(2)空间特征与问题审视。从系统空间层面看,2012年西安大城市区城乡一体化的实现程度达到63.19%,处于快速发展的基本统筹阶段;城乡空间加速融合,但经济发展、社会关联、空间整合与生活水平等内容层的实现程度表现出一定的差异性。其次,从类型空间层面看,西安大城市区的城乡生态空间连通度低、整体性差,生态斑块数量持续上升与蔓延度普遍较低导致景观的破碎化程度较高;生产空间表现为城市、城郊、乡村的人口分布份额与产业分布份额存在较大的差距,但叁大地域的人口分布与产业分布的空间不匹配性变化规律具有一致性,均呈现的“V”型变化特征;城乡生活空间的匹配程度尚可,城乡生活水平匹配性较好。同时发现,城乡生态空间、生产空间与生活空间的匹配程度与系统空间中各内容层的实现程度具有较好的吻合性。再次,基于上述研究与相关的定量研究发现西安大城市区的城乡空间格局整体呈现“大城市带动大农村”的特征;与此同时,城乡空间形态、城乡空间结构、城乡用地布局与城乡空间绩效四个方面也反映出城乡地域特色与城乡差异的空间特征。最后,长期的地域差距导致城乡空间发展失衡与城乡空间联系薄弱两大问题。(3)影响因子与动力机制。西安大城市区的城乡一体化空间格局主要是政策环境优化、经济发展推动、关键空间支撑、社会发展协同四种动力综合累积作用的结果。其中,政策环境优化机制是政府运用行政力量“自上而下”地推动城乡发展一体化的核心动力;经济发展推动机制是城乡实体基于市场机制推动城乡发展一体化的基础作用;设施建设支撑机制是城乡空间高效运行的基本条件,也是推动城乡一体化空间演变最直接、最具明显效果的动力机制;而社会发展协同机制是最具“软实力”作用以及持续性能的动力机制。鉴于此,论文在科学评价动力因子动力属性、未来成长性及作用程度的基础上,应用系统设计与优化思想,建构了西安大城市区城乡一体化空间演化的综合机制模型。(4)城乡一体化的空间模式提炼与优化。首先,论文架构了由生态空间体系、生产空间体系、生活空间体系、网络空间体系组成的可持续的城乡一体化空间发展的指标体系,为提炼城乡一体化的空间模式提供了目标指向。其次,基于“机制—行为—过程—格局”链式循环系统,探讨了生态格局构建行为、城乡产业发展行为、基础设施建设行为以及聚落体系优化行为引起的类型空间响应。再次,按照“识别-推演-匹配-修正”的技术路线,论文提炼与推导出西安大城市区城乡一体化的空间模式,即在西安大城市区城乡地域范围内,以主城区为核心,以与城市区域紧密相连的城镇与新农村社区为自由单元,以城镇极化轴带连接,形成的一种动态性空间结构调控与空间协调形式,是紧凑-效率型、公平-福利型、动态-平衡型叁种类型模式的复合体,体现着“城市极化引领、乡村田园共生、城乡有机协同、生态网络辉映”的理想空间范式,同时也是西安大城市区特定时空范畴的产物,并非城乡空间的终极形态。最后,根据产业因素及发展机制差异,进一步提炼出工业主导型、农业主导型、旅游主导型、交通主导型、生态主导型、科教主导型、复合功能主导型等七类功能片区的城乡一体化空间模式。(5)城乡空间一体化的空间规划方法。首先,论文认为城乡一体化的规划方法是指为实现城乡协调发展的目标,在城乡一体化规划的编制、实施与管理过程中所采取的实施手段、行为方式及行动准则。城乡一体化空间规划方法的选择及其体系的架构受到城乡一体化空间模式、规划方法现实问题及发展趋向的影响。其次,由动态的规划编制方法、实时的规划实施方法和高效的规划管理方法组成的体系是西安大城市区城乡一体化的地域性空间规划方法体系。其中,基于不同的空间类型、空间尺度及发展阶段的规划编制方法是城乡一体化空间规划的基础。最后,规划方法运用应注重方法的地域匹配与综合应用。(6)城乡一体化的空间规划策略。从规划技术导则制订、规划编制体系优化、空间规划管理创新与支撑保障体系构建四个方面提出西安大城市区城乡一体化的空间规划策略。论文的创新之处体现在以下3个方面。1.尝试提出城乡空间匹配原理,并基于该原理及其相关空间分析与评价技术构建了大城市区城乡一体化空间研究的总体框架,进一步丰富了城乡一体化研究的理论体系。2.基于城乡空间匹配原理,运用群组层次分析法(AHP)对西安大都市区城乡系统空间一体化水平进行测度,并运用城乡空间匹配分析与评价技术对城乡类型空间的匹配程度及空间特征进行测度、分析与评价。3.探索性地提炼出西安大城市区城乡一体化的适宜性空间模式,并根据产业因素与发展机制进行西安大城市区城乡一体化的功能区划,提炼出工业主导型、农业主导型、旅游主导型、交通主导型、生态主导型、科教主导型与复合功能主导型七个类型片区的城乡一体化空间模式。在此基础上,架构了由动态的规划编制方法、实时的规划实施方法和高效的规划管理方法组成的西安大城市区城乡一体化的地域性空间规划方法体系。
张煜[8]2006年在《战术飞机飞行任务规划中不确定性因素处理方法研究》文中进行了进一步梳理在防空技术日益先进、防空体系日趋完善的现代战争中,战术飞机任务规划已成为提高战术飞机的作战效能和生存能力的一种有效手段。但是由于其所面对的是复杂多变的战场环境,因此,战术飞机在执行任务过程中,不可避免的受到了许多不确定性因素的影响。这些不确定性因素往往会导致任务不能达到预定的效果,甚至是失败,给任务计划的制定工作带来了极其不利的影响。因此,如何处理这些不确定性,成为了战术飞机任务规划中需要考虑的一个重要难题。本文基于此目的,对战术飞机任务规划中的飞行任务规划层次所面对的不确定性进行了研究。主要工作有以下几个方面:(1)详细分析了飞行任务规划中各种不确定性的来源及影响,着重对其中关键性的不确定性因素,即意外事件带来的不确定性、世界初始状态的不确定性以及局部可观察的战场环境带来的不确定性,进行了研究,并采用基于概率的方法对叁者进行了建模。在处理方式上,本文对这叁种不确定性分别采取了叁种不同的策略,并设计了相应的规划总体流程。(2)介绍了基于意外事件分支规划的任务规划方法的基本思想及具体设计。该方法在规划中增加了评定和合并机制,改进了常规条件规划方法求解复杂度高的弱点,具有简单时效的特点。为了减少规划算法所带来的问题求解的复杂度,本文还引入了分段规划的思想,对规划算法进行了改进。(3)介绍了基于概率威胁地图的航迹规划方法的基本思想以及具体设计。本文构建的概率威胁地图不同于以往意义上的概率地图,直接给出了每个坐标位置对应的概率密度值,并以此来表示战机在该坐标点处暴露在威胁源下的风险值,因此能够很好的表述战场环境的不确定特性,并且能够比较方便的计算出任意航线段的失败概率。本文针对该地图模型,设计了一种具有可控参数的航迹规划方法。最后,给出了仿真实验结果,并对结果进行了分析。
王艳[9]2007年在《带有并行动作的概率规划算法的研究》文中提出智能规划已经成为人工智能的研究热点,尤其是基于概率方法的不确定规划算法的研究。概率方法定量的刻画了现实世界中的不确定性,更适合于求解现实世界中的规划问题,从而得到很多学者的关注。基于Graphplan算法的PGraphplan是概率规划中较优秀的一款规划器。PGraphplan在图规划框架下利用动态规划算法找到随机规划解。但规划解是在“每个时间步只允许执行一个非空动作”的假设下求得的,这个假设的存在使得在规划图中无法使用互斥信息,找到的规划解相对冗长,并且比较浪费求解时间。PGraphplan的后续发展算法也都没有打破这个限制。本文针对概率规划中存在的这一问题,提出了新的概率规划算法PPGraphplan。我们通过定义并行动作集以及节点间互斥的概念,实现了在概率规划算法中处理并行动作,打破了原有概率规划算法中“每个时间步只允许执行一个非空动作”的限制,弥补了原有算法的不足。PPGraphplan算法在规划图扩展阶段标记节点间的互斥信息,有效利用规划图的特性,提高了规划器的求解质量;同时在有效规划提取阶段利用动态规划算法计算每个动作到达目标状态的最大成功概率,从而找到成功概率较大的最短规划解因此,该算法更适合于求解现实世界中的规划问题。本文在给出算法的基础上,利用C语言对该算法进行了实现,设计了可以处理并行动作的概率规划系统PPGraphplan。实验证明该系统可以达到理论预期的效果,实现了概率规划算法中动作的并行执行,可以找到长度最短的规划解,提高了概率规划器的求解质量,使得概率规划更适合于处理现实世界问题。
参考文献：
[1]. 可能性规划问题表示与求解研究[D]. 李丹丹. 东北师范大学. 2008
[2]. 带有并行动作的可能性规划的研究与实现[D]. 刘东亚. 东北师范大学. 2011
[3]. 图规划框架下的可能性规划的研究与实现[D]. 殷明浩. 东北师范大学. 2004
[4]. 可能性规划表示与求解[J]. 殷明浩, 李丹丹, 谷文祥, 孙吉贵. 南京大学学报(自然科学版). 2008
[5]. 基于可能性决策图的可能性规划[D]. 王乐. 东北师范大学. 2011
[6]. 对象集合动态可变的概率规划算法的研究与实现[D]. 吴爽. 东北师范大学. 2008
[7]. 西北典型大城市区城乡一体化的空间模式及规划方法研究[D]. 孙海军. 西安建筑科技大学. 2015
[8]. 战术飞机飞行任务规划中不确定性因素处理方法研究[D]. 张煜. 国防科学技术大学. 2006
[9]. 带有并行动作的概率规划算法的研究[D]. 王艳. 东北师范大学. 2007
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