Mundo de blocos - Blocks world

O mundo dos blocos é um domínio de planejamento em inteligência artificial . O algoritmo é semelhante a um conjunto de blocos de madeira de várias formas e cores sobre uma mesa. O objetivo é construir uma ou mais pilhas verticais de blocos. Apenas um bloco pode ser movido de cada vez: ele pode ser colocado na mesa ou colocado em cima de outro bloco. Por causa disso, quaisquer blocos que estão, em um determinado momento, sob outro bloco não podem ser movidos. Além disso, alguns tipos de blocos não podem ter outros blocos empilhados sobre eles.

A simplicidade deste mundo de brinquedo se presta prontamente a abordagens clássicas de inteligência artificial simbólica , nas quais o mundo é modelado como um conjunto de símbolos abstratos sobre os quais pode-se raciocinar.

Motivação

A Inteligência Artificial pode ser pesquisada na teoria e com aplicações práticas. O problema com a aplicação mais prática é que os engenheiros não sabem como programar um sistema de IA. Em vez de rejeitar o desafio de todo, a ideia é inventar um domínio fácil de resolver que é chamado de problema do brinquedo . Problemas de brinquedo foram inventados com o objetivo de programar uma IA que possa resolvê-los. O domínio do mundo de blocos é um exemplo de problema de brinquedo. Sua principal vantagem sobre os aplicativos de IA mais realistas é que muitos algoritmos e programas de software estão disponíveis para lidar com a situação. Isso permite comparar diferentes teorias umas com as outras.

Em sua forma básica, o problema do mundo dos blocos consiste em cubos do mesmo tamanho, todos com a cor preta. Um braço mecânico do robô deve pegar e colocar os cubos. Derivados mais complicados do problema consistem em cubos de diferentes tamanhos, formas e cores. De uma perspectiva de algoritmo, o mundo de blocos é um problema de planejamento e busca difícil de usar . A tarefa é trazer o sistema de um estado inicial para um estado de objetivo.

O planejamento automatizado e o problema de programação são geralmente descritos na notação PDDL (Planning Domain Definition Language ), que é uma linguagem de planejamento de IA para tarefas de manipulação simbólica. Se algo foi formulado na notação PDDL, é chamado de domínio. Portanto, a tarefa de grampear blocos é um domínio do mundo de blocos que permanece em contraste com outros problemas de planejamento, como o domínio do robô trabalhador portuário e o problema do macaco e da banana.

Exemplo de configuração no mundo de blocos

Etapa 1 da anomalia de Sussman

Teses / projetos que aconteceram em um mundo de blocos

Problema de decisão (Gupta e Nau, 1992): Dado um mundo de blocos inicial, um mundo de blocos final e um inteiro L> 0, há uma maneira de mover os blocos para mudar a posição inicial para a posição final com L ou menos passos ?

Este problema de decisão é NP-difícil .

Veja também

Referências