AI Planning with Time and Resource Constraints

Abstract

Automatizované plánování hraje bezesporu klíčovou roli v mnoha oblastech lidského zájmu, kde složité a proměnlivé úlohy vyžadují efektivní řešení a omezení možných chyb. Další motivací pro výzkum plánování je zachycení výpočetních aspektů umělé inteligence, kde plánování je jedním z klíčových elementů coby uvažování nutné k jednání. Zavedení času a zdrojů do plánování je důležitým krokem pro modelování problémů z reálného světa, nicméně plánování je samo o sobě v obecném případě velmi těžké a zavedení času a zdrojů plánování dělá ještě těžším. V této práci prozkoumáme z teoretického hlediska aspekty plánování, uvažování o čase a uvažování o zdrojích. Na základě tohoto průzkumu navrhneme vlastní suboptimální a doménově nezávislý plánovací systém zaměřený na plánování, kde čas hraje hlavní roli, a zdroje jsou omezené. Navržený systém otestujeme na plánovacích problémech s časem a zdroji z mezinárodní plánovací soutěže roku 2008 a výsledky navrženého plánovacího systému porovnáme s výsledky plánovacích systémů, které se účastnili této soutěže.

Automated planning plays an important role in many fields of human interest, where complex and changing tasks involve demanding efficiency and error-avoidance requirements. Research in planning is also motivated by capturing the computational aspects of Artificial Intelligence, where planning, being a reasoning side of acting, is one of the key elements. Introduction of time and resources into planning is an important step towards modelling problems from the real world, however planning is generally hard and introduction of time and resources makes it even harder. In this thesis we explore theoretical aspects of planning, temporal reasoning and resource reasoning. Based on these studies we develop our own suboptimal domain-independent planning system that focuses on planning, where time plays a major role and resources are constrained. We test the developed planning system on the planning problems with time and resources from the International Planning Competition 2008 and compare our results with the competition participants.