A tervező gráf egy olyan adatstruktúra, amelyet a mesterséges intelligenciában (AI) tervezési problémákra használnak. . Vizuálisan ábrázolja a világ időbeli állapotát grafikonként, és segít a megoldás megtalálásában a lehetséges cselekvések és azok következményeinek feltárásával.
Főbb összetevők:
* Rétegek: A grafikon rétegekbe van rendezve, ahol minden réteg egy diszkrét időpontot képvisel.
* Csomópontok: Minden réteg javaslatokat képviselő csomópontokat tartalmaz (tények a világról) és cselekvések amit végre lehet hajtani.
* Élek: Az élek a csomópontokat rétegek között kötik össze, hogy megjelenítsék a függőségeket .
* Perzisztencia élek: Csatlakoztassa azokat a kijelentéseket, amelyek igazak maradnak egyik rétegről a másikra.
* Előfeltétel élek: Kapcsolja össze a műveleteket olyan kijelentésekkel, amelyeknek igazaknak kell lenniük, mielőtt a művelet végrehajtható lenne.
* Élek hatás: Kapcsolja össze a műveleteket olyan állításokkal, amelyek a művelet végrehajtása után válnak igazzá.
Építés:
A tervező gráf iteratív módon épül fel, a kezdeti állapottól kezdve, és minden egyes időlépéshez rétegeket ad hozzá. Minden réteget a következők alkotnak:
1. Javaslatok hozzáadása: Minden, az előző rétegben igaz állítás megmarad. Az előző réteg műveleteiből származó új javaslatok hozzáadódnak.
2. Műveletek hozzáadása: Minden olyan művelet hozzáadásra kerül, amelynek előfeltételei teljesülnek az aktuális rétegben.
Használat:
A tervezői grafikon segítségével tervet kereshet:
* Cél felismerés: Olyan réteg keresése, ahol minden céljavaslat igaz.
* Utólagos tervezés: Útvonal követése a célrétegtől a kezdeti állapotig, akciók és előfeltételeik kiválasztása.
* Heurisztika: A cél elérésének költségének becslése a grafikon szerkezete alapján.
Előnyök:
* Vizuális ábrázolás: A tervezési folyamat intuitív megértését biztosítja.
* Hatékony keresés: Lehetővé teszi a lehetséges tervek gyors feltárását.
* Heurisztikus útmutatás: Betekintést nyújt a keresést az optimális terv felé.
Hátrányok:
* Bonyolultság: Bonyolult problémák esetén exponenciálisan nőhet a méret.
* Korlátozott kifejezőképesség: Nem ábrázolhat minden típusú tervezési problémát.
Példa:
Képzeljen el egy egyszerű tervezési problémát, ahol egy blokkot kell áthelyeznie A helyről B helyre. A tervezői grafikon a kezdeti állapotot (blokk A-ban), a lehetséges műveleteket (blokk áthelyezése) és a célállapotot (blokk a B-ben) mutatja. A grafikon az előfeltételeket (a blokknak A-ban kell lennie az áthelyezéshez) és az effektusokat is megjelenítené (a blokk mozgatásával B-be kerül).
Befejezésül:
A tervező gráf értékes eszköz a tervezési problémák megoldásához. Vizuális megjelenítése és hatékony keresési képességei széles körben használt technikává teszik az AI tervezésében. A megfelelő tervezési algoritmus kiválasztásakor azonban figyelembe kell venni annak összetettségét és korlátait.