層次任務(wù)網(wǎng)絡(luò)(hierarchical task network,HTN)作為智能規(guī)劃技術(shù)的重要組成部分,已成功應(yīng)用于無(wú)人平臺(tái)任務(wù)規(guī)劃、應(yīng)急方案制定等各領(lǐng)域中。由于日益增加的不確定因素對(duì)計(jì)劃執(zhí)行效果的影響,迫切需要重新規(guī)劃技術(shù),因此基于HTN的重新規(guī)劃技術(shù)成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。首先,通過(guò)對(duì)當(dāng)前研究現(xiàn)狀的總結(jié)梳理,提出了基于HTN的3層重新規(guī)劃框架。然后,分別從框架中的計(jì)劃修復(fù)、局部重規(guī)劃和全局重規(guī)劃3個(gè)層次闡述了相應(yīng)的技術(shù)路線(xiàn)與實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),針對(duì)不同層次指出了目前方法的優(yōu)勢(shì)與不足。最后,對(duì)該問(wèn)題未來(lái)的研究方向進(jìn)行了展望,并提出了待解決的關(guān)鍵問(wèn)題及解決思路。

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【部分圖文】：

圖1HTN規(guī)劃模型示意圖

根據(jù)文獻(xiàn)[2,6,22,72]中對(duì)HTN的介紹，本文將HTN規(guī)劃模型總結(jié)為狀態(tài)空間、任務(wù)空間、知識(shí)空間3個(gè)空間與規(guī)劃系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)2個(gè)系統(tǒng)，5個(gè)部分的協(xié)同工作完成HTN規(guī)劃與重新規(guī)劃的過(guò)程，如圖1所示。其中，知識(shí)空間是從特定領(lǐng)域通過(guò)一定的變換函數(shù)F1得到的；規(guī)劃系統(tǒng)將規(guī)劃問(wèn)題或重....

圖2HTN重新規(guī)劃框架圖

重新規(guī)劃的另一種方式是將重新規(guī)劃過(guò)程與原規(guī)劃過(guò)程對(duì)應(yīng)，進(jìn)行分層重新規(guī)劃，將其過(guò)程對(duì)應(yīng)地分為3層，如圖2所示。對(duì)底層任務(wù)的重新規(guī)劃被稱(chēng)為計(jì)劃修復(fù)，這一過(guò)程只從原子任務(wù)的角度對(duì)初始COA進(jìn)行修復(fù)，不調(diào)用規(guī)劃器，主要通過(guò)編寫(xiě)領(lǐng)域相關(guān)的修復(fù)規(guī)則庫(kù)或符號(hào)模型來(lái)完成，具體在第3節(jié)中介紹。對(duì)于....

圖3基于修復(fù)規(guī)則庫(kù)的計(jì)劃修復(fù)流程圖

圖3表示基于修復(fù)規(guī)則庫(kù)的計(jì)劃修復(fù)流程。某時(shí)刻初始COA由于外界環(huán)境改變無(wú)法繼續(xù)執(zhí)行，根據(jù)出錯(cuò)的原子任務(wù)和當(dāng)前的狀態(tài)空間狀態(tài)S，匹配修復(fù)規(guī)則庫(kù)中的第一條規(guī)則R，若其使用前提PR∈S，則用ER對(duì)S進(jìn)行修改：S′=S∪ER+/ER-。若新的狀態(tài)空間狀態(tài)S′滿(mǎn)足下一個(gè)原子任務(wù)的執(zhí)行前提，....

圖4基于符號(hào)模型的計(jì)劃修復(fù)示意圖

式中，an+1表示目標(biāo)狀態(tài)為Sn時(shí)仍需要執(zhí)行的后續(xù)原子任務(wù)。3.3計(jì)劃修復(fù)小結(jié)

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