不确定规划中状态可达关系与最小权值规划解的研究

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随着智能规划的拓展与应用,规划的研究对象由确定的经典规划转向了不确定规划,规划图的模型也从确定图模型扩展到不确定图模型。规划中状态之间的可达性与求解最小权值规划解是不确定规划领域中的两个重要研究课题。不确定规划的求解与一些更加复杂性的查询问题都是基于系统中状态可达关系的求解。以往,对状态可达关系的研究更多的是处于静态环境下求解,对于动态环境下的不确定规划领域中状态可达关系的研究少有涉及。关于动态环境下的研究,其中更多的是基于确定性动作不可执行时的情形下进行求解,而对不确定性动作的变动可能性未涉及到,并且研究的不确定系统存在单一性。因此,本文对动态环境下不确定规划领域的状态可达关系与不确定规划的最小权值规划解进行研究,主要工作如下:1.提出了一种新的维护状态可达关系的ITMSRR算法。针对现有的维护状态可达关系中算法的局限性,对动态环境下执行动作的变动可能性与多样性进行拓展。考虑系统中确定性动作增添情形与不确定性动作的变动可能性,提出适用于循环与非循环两种系统中更新状态可达关系的ITMSRR算法。该算法采用矩阵建立模型,实现系统中状态可达关系的局部更新。最后,通过算法实例与实验说明该算法的正确性,比重新进行求解状态可达关系更高效。2.针对动态环境下执行动作无法执行,或者不确定性动作的某一分支无法执行的情形,本文提出了基于子集求解与基于动态可达矩阵求解最小权值规划解两种算法。基于子集求解算法是通过求解出系统中关键的状态与执行动作,再对系统中执行动作删除后的最小权值规划解求解;基于动态可达矩阵求解算法是先采用ITMSRR算法求解出动态环境下系统中的状态可达矩阵,再根据状态可达矩阵对问题的模型进行简化,通过反向搜索求解最小权值规划解。最后,通过实例与实验说明两种算法的流程与正确性。
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