| Περίληψη |
Ένα μοντέλο κοινής λογικής για την αναθεώρηση πεποιθήσεων σε δυναμικά
περιβάλλοντα με χρήση Λογισμού Συμβάντων
”
ΠΕΡΙΛΗΨΗ
Τα ερευνητικά πεδία της Τεχνητής Νοημοσύνης (ΤΝ) και
της Ρομποτικής ήταν στενά
συνδεδεμένα κατά τα πρώτα βήματα της ΤΝ, όμως αυτό έπαψε αργότερα να ισχύει, καθώς ο
τομέας της ΤΝ επικεντρώθηκε σε θεωρητικά προβλήματα και αλγορίθμους που προήλθαν
αφαιρετικά από τον πραγματικό κόσμο, ενώ οι ερευνητές στον τομέα
της Ρομποτικής,
βασιζόμενοι στο υπόβαθρο τους στη μηχανική και την ηλεκτρολογία, επικεντρώθηκαν στην
ανάπτυξη μηχανοκίνητων και αισθητήριων συστημάτων. Όμως
,
με την συνεχή πρόοδο στους
δύο τομείς, υπάρχει πλέον μια ερευνητική τάση για την εκ νέου συνένωσ
η τους. Γενικά, ένα
ρομπότ ή οποιοδήποτε άλλο ευφυές αυτόνομο σύστημα που λειτουργεί σε πραγματικό
περιβάλλον θα πρέπει να έχει την ικανότητα να αντιμετωπίζει την έλλειψη πληροφορίας και την
αβεβαιότητα σε πολλαπλά επίπεδα αφαίρεσης, από δεδομένα αισθητήρω
ν χαμηλού επιπέδου
μέχρι υψηλού επιπέδου γνώση, όπως για παράδειγμα προϋποθέσεις και επιδράσεις ενεργειών.
Η διπλωματική αυτή εργασία επικεντρώνεται στο τελευταίο και σκοπό έχει να διατηρήσει την
βάσης γνώσης (ΒΓ) ενός ευφυούς πράκτορα, τόσο ενημερωμένη όσ
ο και συνεπή, ενώ εκείνος
παρατηρεί ή εκτελεί ενέργειες στο περιβάλλον στο οποίο βρίσκεται.
Οι Θεωρίες Ενεργειών είναι εδραιωμένες λογικές θεωρίες, βασισμένες στην κλασική λογική,
ανεπτυγμένες για την συλλογιστική διαδικασία πάνω σε τομείς που αφορούν δ
υναμικά
μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα. Έτσι, έχουν την δυνατότητα να αντιμετωπίσουν εγγενώς τις
αλλαγές που προκαλούνται από ενέργειες στα περιβάλλοντα αυτά. Μια από τις εξέχουσες
γλώσσες ενεργειών είναι ο Λογισμός Συμβάντων (ΛΣ), ο οποίος έχει αρκετά χρήσιμα
χαρακτηριστικά για την αναπαράσταση πληροφορίας αιτιότητας και ακολουθιών ενεργειών,
χαρακτηριστικά που τον διαφοροποιούν από άλλους παρόμοιους φορμαλισμούς. O ΛΣ
αναπαριστά λεπτομερώς την συνεχώς μεταβαλλόμενη γνώση, επιτρέποντας στη διαδικασία
συλλογιστ
ικής να υπολογίσει τις επιδράσεις μιας ακολουθίας γεγονότων, κατά την πάροδο του
χρόνου, στο περιβάλλον. Δεδομένου ότι η αποθηκευμένη πληροφορία σε μία ΒΓ δεν είναι
πάντοτε σωστή, υπάρχει επίσης ανάγκη για ένα μηχανισμό αναθεώρησης πεποιθήσεων καθώς
λαμβά
νονται νέες πληροφορίες. Ο τομέας της Αναθεώρησης Πεποιθήσεων (ΑΠ) σκοπό έχει να
αντιμετωπίσει τέτοιες αλλαγές σε μία ΒΓ. Στ
α πιο γνωστά της περιοχής AGM
αξιώματα,
προκύπτει αναθεώρηση πεποιθήσεων αν, έχοντας μια βάση γνώσεων Κ και μία πληροφορία
α,
ενσωμα
τώνουμε αυτή την πληροφορία σε μια νέα βάση γνώσης Κ' χωρίς να δημιουργηθεί
ασυνέπεια σε αυτή. Αυτό σημαίνει ότι ορισμένες από τις πεποιθήσεις στην αρχική βάση γνώσης
θα πρέπει να αναθεωρηθούν, αλλά όχι όλες, καθώς θα προκληθεί άσκοπη απώλεια πολύτιμων
πλη
ροφοριών. Αυτό που κάνει τα πράγματα ακόμα πιο περίπλοκα είναι ότι οι πεποιθήσεις σε
μια ΒΓ έχουν λογικές συνέπειες, οπότε όταν αναθεωρηθεί μια πεποίθηση, πρέπει να
αποφασισθεί και ποιες από τις συνέπειες της θα πρέπει να διατηρηθούν, αλλά και ποιες θα
πρέ
πει να αφαιρεθούν. Έτσι, η αναθεώρηση γνώσης δεν μπορεί να θεωρηθεί μια τετριμμένη
διαδικασία, καθώς είναι πιθανόν να υπάρχουν περισσότεροι από ένας τρόποι για την εκτέλεση
της. Από την σκοπιά του ΛΣ, έχουν γίνει εκτενείς εργασίες για την επιστημική επέκτα
ση των
γλωσσών ενεργειών, καθώς και του κύριου φορμαλισμού του ΛΣ. Ωστόσο, ελάχιστη προσοχή
έχει δοθεί στο πρόβλημα της αυτόματης αναθεώρησης (διόρθωσης) μιας ΒΓ στον ΛΣ όταν μια
παρατήρηση αντιβαίνει την ήδη εξαγόμενη γνώση, παρά την εκτενή έρευνα στον τ
ομέα της ΑΠ.
Δεδομένου ότι η τρέχουσα τάση στον συναφή ερευνητικό τομέα είναι να εντοπιστούν
αποτελεσματικοί τρόποι συνδυασμού της εύρεσης πλάνων εργασιών υψηλού επιπέδου με την
εκτέλεση εργασιών χαμηλού επιπέδου ή τον έλεγχο εφαρμοσιμότητας
, η παρούσα εργασία
στοχεύει στην ενδυνάμωση τέτοιων συνδυασμών, μέσω ενός γενικού φορμαλισμού, υψηλού
επιπέδου, που αναιρεί ορισμένες από τις μη ρεαλιστικές υποθέσεις υπαρχόντων λύσεων.
Προτείνουμε ένα πλαίσιο εργασίας από την σκοπιά του ΛΣ, μαζί με μία A
ns
wer Set Programming
(ASP)
κωδικοποίηση του ΑΠ αλγορίθμου που μας επιτρέπει αναθεώρηση πεποιθήσεων
βασισμένη στην αξιωματοποίηση του ΛΣ. Λαμβάνουμε υπόψη τόσο την επιστημική όσο και την
μη επιστημική περίπτωση, βασιζόμενοι στην αναπαράσταση Πιθανών Κόσμω
ν (ΠΚ), για να
μπορέσουμε να ορίσουμε σημασιολογικά την κατάσταση των πεποιθήσεων ενός ευφυούς
πράκτορα. Ορίζουμε τυπικά την έννοια της αναθεώρησης πεποιθήσεων κοινής λογικής που
λαμβάνει υπόψη διαφορετικα είδη γνώσης, όπως η πραγματική γνώση (ή εκείνη που
έχουμε
παρατηρήσει στο περιβάλλον), η προκαθορισμένη γνώση, η εξαγόμενη γνώση αλλά και η γνώση
που είναι προς το παρόν άγνωστη σε εμάς. Παρουσιάζουμε μία μεθοδολογία και μία
ASP
κωδικοποίηση που μπορεί να υλοποιήσει τον παραπάνω φορμαλισμό, πάνω στην οποί
α
προσαρμόζουμε τις υπάρχουσες ισχυρές θεωρίες ενεργειών σε ένα πιο ρεαλιστικό πλαίσιο.
Παρουσιάζουμε επίσης έναν αλγόριθμο βελτιστοποίησης που στοχεύει στη βελτίωση της
αποτελεσματικότητας της υλοποίησης μας. Τέλος, αναφέρουμε πιθανές μελλοντικές επεκτάσε
ις
και βελτιώσεις του συστήματος μας, καθώς και πως το έργο αυτό μπορεί να αποτελέσει τη βάση
για περαιτέρω επεκτάσεις που θα μπορούν να υποστηρίξουν ένα πλουσιότερο σύνολο
χαρακτηριστικών κοινής λογικής.
|
A commonsense - driven model of belief revision for dynamic domains using the event calculus
