Domain dependent heuristics and tie breakers : topics in automated planning

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Corrêa, Augusto Blaas
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/174995
Resumo: Planejamento automatizado é uma importante técnica genérica de solução de problemas em Inteligência Artificial (IA). Em planejamento, dado um estado inicial do mundo, um objetivo e um conjunto de ações, queremos encontrar a sequência destas ações que nos leva para o objetivo. O que torna planejamento interessante é o fato de que podemos modelar diversos domínios em tarefas de planejamento e resolvê-los usando um único método (e.g. Sokoban, problemas de logística, verificação de segurança, etc.). Nesta tese, abordamos dois aspectos diferentes de planejamento. Primeiro, estudamos heurísticas dependentes de domínio no contexto do problema de tráfego de aeroportos em solo e comparamos estas com as principais heurísticas da literatura. Nós apresentamos heurísticas que superam qualquer outro método conhecido. Mostramos também que simples heurísticas dependentes de domínio ainda podem ser superiores as principais heurísticas independentes de domínio. As heurísticas propostas resultaram em um artigo publicado anteriormente em uma conferência (CORRÊA; PEREIRA; RITT, 2016). A segunda parte deste trabalho trata sobre regras de desempate em planejamento. De uma maneira mais teórica, estudamos os atuais métodos de desempate na literatura e mostramos que tais técnicas apresentam problemas. Nós propomos um novo método baseado na adaptação de custos que é provado ser o melhor possível. Também demonstramos que tais métodos propostos podem solucionar mais instâncias que os métodos padrões na literatura. Acreditamos que os resultados apresentados sobre heurísticas independentes de domínio e regras de desempate têm valor não só para a comunidade do planejamento automatizado. Qualquer um interessado em busca, IA em geral, soluções de problemas em geral ou até mesmo apenas em jogos pode se beneficiar deste trabalho.
id UFRGS-2_165face3282219bfe26c5711e40a5f47
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/174995
network_acronym_str UFRGS-2
network_name_str Repositório Institucional da UFRGS
repository_id_str
spelling Corrêa, Augusto BlaasPereira, André GrahlRitt, Marcus Rolf Peter2018-04-26T02:32:26Z2018http://hdl.handle.net/10183/174995001065116Planejamento automatizado é uma importante técnica genérica de solução de problemas em Inteligência Artificial (IA). Em planejamento, dado um estado inicial do mundo, um objetivo e um conjunto de ações, queremos encontrar a sequência destas ações que nos leva para o objetivo. O que torna planejamento interessante é o fato de que podemos modelar diversos domínios em tarefas de planejamento e resolvê-los usando um único método (e.g. Sokoban, problemas de logística, verificação de segurança, etc.). Nesta tese, abordamos dois aspectos diferentes de planejamento. Primeiro, estudamos heurísticas dependentes de domínio no contexto do problema de tráfego de aeroportos em solo e comparamos estas com as principais heurísticas da literatura. Nós apresentamos heurísticas que superam qualquer outro método conhecido. Mostramos também que simples heurísticas dependentes de domínio ainda podem ser superiores as principais heurísticas independentes de domínio. As heurísticas propostas resultaram em um artigo publicado anteriormente em uma conferência (CORRÊA; PEREIRA; RITT, 2016). A segunda parte deste trabalho trata sobre regras de desempate em planejamento. De uma maneira mais teórica, estudamos os atuais métodos de desempate na literatura e mostramos que tais técnicas apresentam problemas. Nós propomos um novo método baseado na adaptação de custos que é provado ser o melhor possível. Também demonstramos que tais métodos propostos podem solucionar mais instâncias que os métodos padrões na literatura. Acreditamos que os resultados apresentados sobre heurísticas independentes de domínio e regras de desempate têm valor não só para a comunidade do planejamento automatizado. Qualquer um interessado em busca, IA em geral, soluções de problemas em geral ou até mesmo apenas em jogos pode se beneficiar deste trabalho.Automated planning is an important general problem solving technique in Artificial Intelligence (AI). In planning, given a initial state of the world, a goal and a set of actions, we want to find a sequence of these actions leading us to the goal. What makes planning interesting is that we can model several different domains into planning tasks and solve them using a single method (e.g. Sokoban, logistic problems, security verification, etc). In this thesis, we will approach two different aspects of planning. First, we study domain-dependent heuristics in the context of the airport ground traffic problem and compare them to the state-of-the-art heuristics in literature. We present heuristics that over perform any other known method. Also, we show that simple domaindependent heuristics can still be superior than the state-of-the-art domain-independent ones. These proposed heuristics resulted in a conference paper published (CORRÊA; PEREIRA; RITT, 2016) previously. The second part of this work treats about tie-breakers for A search algorithm. In a more theoretical fashion, we study the current tie-breakers in literature (ASAI; FUKUNAGA, 2016; ASAI; FUKUNAGA, 2017) and show that all these techniques can mislead the search. We propose a new method based on operator (transition) cost adaptation that is proved to be the best possible tie-breaker in the perfect scenario. We also show that the methods proposed can solve more instances – i.e., increase coverage – than the “canonical” methods in literature. We believe that the analysis on domain-dependent heuristics and the tie-breaking strategies proposed are valuable not only to the automated planning community. Anyone interested in search, general AI topics, general problem solving or even just puzzles and games can benefit from this work.application/pdfporTeoria : ComputaçãoHeuristic searchAutomated planningAirport controlA*Tie-breakerDomain dependent heuristics and tie breakers : topics in automated planningHeurísticas dependentes de domínio e regras de desempate : tópicos planejamento automatizadoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de InformáticaPorto Alegre, BR-RS2018Ciência da Computação: Ênfase em Ciência da Computação: Bachareladograduaçãoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSORIGINAL001065116.pdf001065116.pdfTexto completo (inglês)application/pdf515414http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/174995/1/001065116.pdf665825004b148ca8eca0392b2270daccMD51TEXT001065116.pdf.txt001065116.pdf.txtExtracted Texttext/plain117494http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/174995/2/001065116.pdf.txte4f7858b89880220fee75f13abdcae04MD52THUMBNAIL001065116.pdf.jpg001065116.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1070http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/174995/3/001065116.pdf.jpg8883c99f32974d609c545d380176832aMD5310183/1749952018-10-22 09:27:54.849oai:www.lume.ufrgs.br:10183/174995Repositório de PublicaçõesPUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestopendoar:2018-10-22T12:27:54Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Domain dependent heuristics and tie breakers : topics in automated planning
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv Heurísticas dependentes de domínio e regras de desempate : tópicos planejamento automatizado
title Domain dependent heuristics and tie breakers : topics in automated planning
spellingShingle Domain dependent heuristics and tie breakers : topics in automated planning
Corrêa, Augusto Blaas
Teoria : Computação
Heuristic search
Automated planning
Airport control
A*
Tie-breaker
title_short Domain dependent heuristics and tie breakers : topics in automated planning
title_full Domain dependent heuristics and tie breakers : topics in automated planning
title_fullStr Domain dependent heuristics and tie breakers : topics in automated planning
title_full_unstemmed Domain dependent heuristics and tie breakers : topics in automated planning
title_sort Domain dependent heuristics and tie breakers : topics in automated planning
author Corrêa, Augusto Blaas
author_facet Corrêa, Augusto Blaas
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Corrêa, Augusto Blaas
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Pereira, André Grahl
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Ritt, Marcus Rolf Peter
contributor_str_mv Pereira, André Grahl
Ritt, Marcus Rolf Peter
dc.subject.por.fl_str_mv Teoria : Computação
topic Teoria : Computação
Heuristic search
Automated planning
Airport control
A*
Tie-breaker
dc.subject.eng.fl_str_mv Heuristic search
Automated planning
Airport control
A*
Tie-breaker
description Planejamento automatizado é uma importante técnica genérica de solução de problemas em Inteligência Artificial (IA). Em planejamento, dado um estado inicial do mundo, um objetivo e um conjunto de ações, queremos encontrar a sequência destas ações que nos leva para o objetivo. O que torna planejamento interessante é o fato de que podemos modelar diversos domínios em tarefas de planejamento e resolvê-los usando um único método (e.g. Sokoban, problemas de logística, verificação de segurança, etc.). Nesta tese, abordamos dois aspectos diferentes de planejamento. Primeiro, estudamos heurísticas dependentes de domínio no contexto do problema de tráfego de aeroportos em solo e comparamos estas com as principais heurísticas da literatura. Nós apresentamos heurísticas que superam qualquer outro método conhecido. Mostramos também que simples heurísticas dependentes de domínio ainda podem ser superiores as principais heurísticas independentes de domínio. As heurísticas propostas resultaram em um artigo publicado anteriormente em uma conferência (CORRÊA; PEREIRA; RITT, 2016). A segunda parte deste trabalho trata sobre regras de desempate em planejamento. De uma maneira mais teórica, estudamos os atuais métodos de desempate na literatura e mostramos que tais técnicas apresentam problemas. Nós propomos um novo método baseado na adaptação de custos que é provado ser o melhor possível. Também demonstramos que tais métodos propostos podem solucionar mais instâncias que os métodos padrões na literatura. Acreditamos que os resultados apresentados sobre heurísticas independentes de domínio e regras de desempate têm valor não só para a comunidade do planejamento automatizado. Qualquer um interessado em busca, IA em geral, soluções de problemas em geral ou até mesmo apenas em jogos pode se beneficiar deste trabalho.
publishDate 2018
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2018-04-26T02:32:26Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2018
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10183/174995
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 001065116
url http://hdl.handle.net/10183/174995
identifier_str_mv 001065116
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Repositório Institucional da UFRGS
collection Repositório Institucional da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/174995/1/001065116.pdf
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/174995/2/001065116.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/174995/3/001065116.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 665825004b148ca8eca0392b2270dacc
e4f7858b89880220fee75f13abdcae04
8883c99f32974d609c545d380176832a
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1801224548123672576