Hierarchical Plan Verification and Correction

Abstract

Hierarchické plánování je forma plánování podobající se způsobu, jak lidé řeší složité úlohy. Rozkládáme složité úlohy na stále jednodušší pod-úlohy, dokud nedostaneme přímo proveditelné úlohy (akce). Popis tohoto rozkladu (do kterých pod-úloh je úloha rozložena) se nazývá dekompoziční metoda. Tato metoda může mít další podmínky (podmínky omezující pořadí a stavové podmínky). Je také možné mít prázdnou úlohu (úlohu, který se nerozloží na nic) ale má podmínky, jež musí být splněny. Existuje několik formalismů popisujících hierarchické plánování, ale žádný, který by zvládal všechny typy podmínek i prázdné úlohy. V této práci popíšeme dva formalismy, které zvládají obojí. To nám umožňuje správně popsat problém hierarchického plánování nebo problém verifikace hierarchického plánu. Verifikace plánu je proces opačný k hierarchickému plánování. Dostaneme plán (sekvenci akcí) a ptáme se, zda se na něj cílová úloha rozloží. Významně jsme zrychlili verifikátor plánů a rozšířili jeho funkce. Pokud je plán nevalidní, současné verifikátory jen řeknou, že není validní, ale co kdyby místo toho plán opravily? Vytvořili jsme první korektor plánů v oblasti hierarchického plánování.

Hierarchical planning is a form of planning that is similar to how people solve tasks. We decompose complex tasks into easier and easier subtasks until we get directly executable tasks - actions. The description of this split - into which sub-task a task is decomposed - is called a decomposition method. This method can have additional constraints (ordering and state constraints). It is also possible to have an empty task - task that does not decompose into anything, but the decomposition has some constraints that must be satisfied. There are a few formalisms describing hierarchical planning but none that handle all decomposition constraints and empty tasks. In this thesis we show two new formalisms, that can handle both. This allows us to properly describe an hierarchical planning problem or hierarchical plan verification problem. Plan verification is a process opposite to hierarchical planning. One is given a plan - sequence of actions - and is asked whether a goal task decomposes into it. We significantly improved the speed of a plan verifier and extended it's functions. If the plan is invalid, current plan verifiers simply say so, but what if they instead corrected the plan? We have created the first plan corrector in hierarchical planning.