Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)
Transcript of Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)
![Page 1: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/1.jpg)
Модель Belief-Desire-Intention
(BDI)
Докладчик: Иванов Даниил
МГУ, ВМКНоябрь 2014
![Page 2: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/2.jpg)
Введение:Предметная область
![Page 3: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Многоагентная системаОпределение
Система, образованная несколькими взаимодействующими сущностями - агентами, обладающая следующими свойствами:– Автономность– Ограниченность представления– Децентрализация
/34
![Page 4: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/4.jpg)
4
Интеллектуальный агентОпределение
Автономная сущность, для которой характерны следующие свойства– Способна некоторым
образом воспринимать мир (через некоторые устройства восприятия)
– Способна воздействовать на мир (через некоторые устройства-манипуляторы)
– Способность обрабатывать полученную информацию и принимать решения на её основе
/34
![Page 5: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/5.jpg)
Модель Belief-Desire-Intention
![Page 6: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/6.jpg)
6
BDI модельЧто это такое
• Модель разработки интеллектуальных агентов
• Основана на «Теории человеческого практического рассуждения» Майкла Братмана
/34
![Page 7: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/7.jpg)
7
BDI модельОсновные свойства
• Все динамические данные агента делятся на убеждения(belief), желания(desire) и намерения (intention)
• Агент разделяет свою деятельность на– Планирование дальнейших действий– Выполнение запланированных целей
/34
![Page 8: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/8.jpg)
8
BDI модельУбеждения
• Убеждения (Beliefs) – это множество утверждений/фактов/логических связей которые агент считает истинными в данный момент.– Миша считает, что на улице холодно.– Автопилот самолета считает, что ветер дует с
севера.– Робот-пылесос считает, что если он проехал
по всему полу два раза – то комната стала чистой.
/34
![Page 9: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/9.jpg)
9
BDI модельЖелания
• Желания (Desires) – это множество тех ситуаций/результатов, которых агент желал бы достичь– Миша хотел бы оказаться в тепле– Автопилот самолета хотел бы оставаться над
уровнем моря– Робот-пылесос хотел бы, чтобы в доме было
чисто
/34
![Page 10: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/10.jpg)
10
BDI модельНамерения
• Намерения (Intentions) – это множество тех событий, которых агент собирается в данный момент достичь– Миша собирается выпить горячего кофе.– Автопилот самолета собирается сделать
поворот на пол градуса набрать 10 метров высоты.
– Робот пылесос собирается переехать в гостиную.
/34
![Page 11: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/11.jpg)
11
BDI модельОтличие желаний от намерений
• Желания– Хочу оказаться дома– Хочу оказаться на Мальдивах– Хочу уметь летать– Хочу прочитать все книги мира
• Намерения– Собираюсь закончить читать доклад, собрать
вещи и пойти домой
/34
![Page 12: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/12.jpg)
12
BDI модельОбщая схема внутренней работы
• Внешние события изменяют убеждения агента
• По своим убеждениям агент строит для себя “картину мира” и возможных исходов
• Желания агента определяют его основные цели, которых он будет пытаться достичь
• Намерения агента определяют план действий, которые агент будет исполнять
/34
![Page 13: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/13.jpg)
13
BDI модельИспользование модели
Какая-нибудь реализация
Убеждения Желания Намерения
Пользователь
Работающий агент
/34
![Page 14: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/14.jpg)
14
BDI модельПреимущества модели
• Высокоуровневость– Программист задает только правила
поведения агента и не вынужден организовывать процесс исполнения этих правил
• BDI модель способна сбалансировано распределять время между выполнением и составлением планов
/34
![Page 15: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/15.jpg)
ПримерАгент-спасатель
![Page 16: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Агент-спасательОписание задачи
• Зона поиска (белая зона) за которую агент не может выходить
• Агент (красная точка)
• Потерпевшие (синие точки)
• Препятствия (пунктирные чёрные линии)
/34
![Page 17: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/17.jpg)
17
Агент-спасательОписание агента
• Цели:– Исследовать зону поиска и вызвать подмогу в
те координаты, где находятся потерпевшие
• Доступные действия:– Передвигаться в произвольном направлении– Проверить наличие объектов вокруг себя– Вызвать спасательный транспорт в точку
рядом с собой– Вызвать грузовой транспорт, чтобы помочь
разобрать завалы, препятствующие движению
/34
![Page 18: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/18.jpg)
18
Агент-спасательУбеждения
• Вся зона поиска в начале неизведанна• Чтобы обследовать некоторую область -
надо переместиться в центр этой области и «проверить наличие объектов вокруг себя»
• Чтобы проехать через труднопроходимую местность – требуется вызвать грузовой транспорт рядом с этой местностью
• Чтобы помочь пострадавшему – надо подъехать к нему и «вызвать спасательный транспорт»
/34
![Page 19: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/19.jpg)
19
Агент-спасательЖелания
• Обследовать всю зону поиска• Если обнаружен потерпевший X – то
добавить в список желаний «Помочь потерпевшему X»
• Если «Помочь потерпевшему Х» выполнено – то убрать её из списка желаний и больше не добавлять туда эту цель
• Если остались неизведанные области, но нет возможности добраться до них, и преграда Х мешает добрться в неизведанную область, то добавить желание «избавиться от преграды Х»
/34
![Page 20: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/20.jpg)
20
Агент-спасательНамерения
1. Если есть желание «помочь потерпевшему Х» и потерпевший Х находится рядом, то вызвать спасательный транспорт
2. Если есть одно или больше желаний «помочь потерпевшему» и ни один из потерпевших не находится рядом, то переместиться к ближайшему потерпевшему
3. Если есть желания исследовать неизведанные области, то выбрать ближайшую проходимую неизведанную область, переместиться в её центр и проверить наличие объектов вокруг себя
4. Если есть желание «избавить от преграды Х», то переместиться к преграде и вызвать грузовой транспорт /34
![Page 21: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/21.jpg)
Реализации модели BDI
![Page 22: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/22.jpg)
22
Реализации модели BDIРеализаций много!
/34
![Page 23: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/23.jpg)
23
Реализации модели BDIСистема PRS
• Процедурная система рассуждений (Procedural reasoning system)
• Разработана в 80-х годах и использовалась в NASA на шатле Discovery
/34
![Page 24: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/24.jpg)
24
Реализации модели BDIСистема PRS
/34
![Page 25: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/25.jpg)
25
Реализации модели BDIСистема PRS
• База убеждений характеризует набор убеждений (Как правило набор утверждений логики первого порядка)
• Цели характеризует набор желаний агента• Библиотека (Knowledge areas) определяет
последовательность низкоуровневых действий, применяемых для достижения определённых целей
• Намерения определяют те действия, которые выбираются из библиотеки на текущем этапе
• Интерпретатор организует работу всех модулей
/34
![Page 26: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/26.jpg)
Язык программированияагентов GOAL
![Page 27: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/27.jpg)
27
Язык GOALПример: задача блоков
Исходное состояние Целевое состояние
/34
![Page 28: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/28.jpg)
28
Язык GOALКомпоненты программы
• Knowledge – набор знаний о принципах мира• Beliefs - набор знаний о текущем состоянии мира
• Goals – цели работы программы• Action rules – алгоритм, по которому определяются действия агента
• Action specifications - описание доступных действий
• Percept rules – описание реакций на события
/34
![Page 29: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/29.jpg)
29
Язык GOALЗнания
Убеждения
/34
![Page 30: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/30.jpg)
30
Язык GOALЦели
Определение действий
/34
![Page 31: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/31.jpg)
31
Язык GOALОсновной модуль
/34
![Page 32: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/32.jpg)
32
Язык GOALОбработчик событий
/34
![Page 33: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/33.jpg)
Спасибо за внимание
![Page 34: Иванов. Модель Belief-Desire-Intention (BDI)](https://reader034.fdocuments.us/reader034/viewer/2022052602/55a019701a28abc86f8b46c6/html5/thumbnails/34.jpg)
Список литературы• M. Georgeff, A Rao (1995). “BDI Agents: From Theory to Practice”• B. van der Vecht (1981), “Adjustable Autonomy” • Ingrand, F., M. Georgeff, A Rao (1992). "An architecture for real-time
reasoning and system control“• Wikepedia.org :
– Belief–desire–intention software model– GOAL agent programming language– Procedural reasoning system
34/34