Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект. Современный подход (2-е изд., 2006) (1245267), страница 124
Текст из файла (страница 124)
Формально эта аксиома записывается следующим образом: Аксиома исчисления событий; т( е, с ) с=г Зе, е наррепа(е, с) л 1пг сгасеа(е, Е, е) л ( е < ег) л -гС11рреа(Е, 011ррес)(Е, е, ег) <Я Ле, сг Наррепа(е, Сг) л Тегяг1пасеа(е, Е, Сг) л ( е < с,) л ( ег < е,) Это позволяет нам получить такие же функциональные возможности, как и с использованием ситуационного исчисления, в сочетании с возможностями формировать утверждения о точках и интервалах времени, что позволяет, например, сформу- ЛИРОВатЬ ВЫСКаЗЫВаНИЕ НаРРЕПа( ТиППОЕЕ(010)гСЯкгт СС)гг), 1: 00) . ЧтОбЫ СООбщить о выключении света точно в 1: 00. Было разработано много дополнений к исчислению событий, чтобы можно было решать задачи с опосредованными событиями; событиями, имею~ними продолжительность; событиями, происходящими одновременно; непрерывно изменяющимися событиями; недетерминированными результатами; причинно-следственными ограничениями и другими осложнениями.
Мы вернемся к рассмотрению этих тем в следующем подразделе. Следует откровенно сказать, что в данный момент лля большинства таких задач еще отсутствуют полностью удовлетворительные решения, но на пути к достижению этих решений не обнаружено каких-либо непреодолимых препятствий. 46] Глава 10. Представление знаний Например, Вторая мировая война — это событие, которое имело место в различных точках пространства — времени, что обозначено на этом рисунке в виде серого пятна неправильной формы. Это событие можно разбить на ряд св иодсобытий4: ЯиЬЕиепе(Ваее1еОЕВг?са?п,44сг?ди4ат??) Равным образом, Вторая мировая война — это подсобытие двадцатого столетия: ЕиЬЕиеп С (Ыог1 дя)аг?1, Тыеп Е?е ЕЬ Сел Сигу) Двадцатое столетие — это интервал времени.
Интервалы представляют собой фрагменты пространства — времени, которые включают все пространство между двумя точками во времени. Функция Рег?од(е) обозначает наименьший интервал, включаюший событие е, а функция попас?оп (1) — это продолжительность времени, занятая некоторым интервалом 1, поэтому можно сформулировать высказывание Ри?ас?оп(Ре??од(ь)о?1дма111) ) > уеа?я(5). Австралия — это место, т.е. фрагмент пространства — времени с некоторыми фиксированными пространственными границами. Границы могут изменяться во времени вследствие геологических или политических изменений.
Для обозначения отношения с участием подсобытия, которое имеет место, если пространственная проекция одного события является частью Ра?СО1 другого события, используется предикат ?п: 1п (Будпеу, Лияега1?а) Функция ьоса с? оп ( е) обозначает наименьшее место, которое включает событие е. Как и объекты любого другого рода, события могут быть сгруппированы по категориям. Например, и4о?1дй]а?11 принадлежит к категории войн )Уапя. Чтобы сформулировать утверждение, что гражданская война происходила в Англии в 1640-х годах, можно привести следуюшее высказывание: Лм в Е С?и?1Магя л яиЬЕиепс(м, 1640я) л ?п(ъосаедоп(ы),Епд1апсй Понятие категории событий позволяет найти ответ на вопрос, которого мы избегали при описании результатов действий в разделе 10.3: на что именно ссылаются такиелогические термы, как Со( [1, 1], [1, 2] )? Являются ли они событиями? Ответ на этот вопрос отрицателен, что на первый взгляд может показаться неожиданным.
Но в этом можно убедиться, рассмотрев план с двумя "идентичными" действиями, такой как следуюший: (йо([ 1, 1], ( 1, 2 ] ), йо([1, 2 ], [ 1, 1] ), йо (( 1, 1 ], (1, 2] ) ] В этом плане выражение Со ( [ 1, 1], [ 1, 2 ] ) не может быть именем события, поскольку в нем представлены два разных события, происходяших в разное время. Вместо этого Со ( [1, 1], [1, 2 ] ) представляет собой имя категории событий — всех тех событий, в которых агент переходит из квадрата [1, 1] в квадрат [1, 2].
Приведенный выше трехшаговый план сообшает о том, что должны осуществиться экземпляры этих трех категорий событий. Обратите внимание на то, что здесь мы впервые встретились с категориями, именованными с помошью сложных термов, а не просто константных символов. Это обстоятельство не должно стать источником новых затруднений, поскольку фактически мы 4 Обратите внимание нв то, что отношение яиьеиапс (Полсобытие) — это частный случай отношения Рапса? н также является трвнзнтнвным н рефлексивным. 462 Часть Н(.
Знания и рассуждения можем использовать такую структуру параметров предикатов, которая является наиболее удобной. Устранение параметров позволяет создать более общую категорию: по(х, у) с пото(у) Оо(х,у) С Ооугогл(х) Аналогичным образом можно добавлять параметры для создания более конкретных категорий. Например, чтобы описать действия, осуществляемые другими агентами, можно добавить параметр с обозначением агента. Поэтому, чтобы сформулировать утверждение, что знаменитый математик Шанкар вчера прилетел из НьюЙорка в Нью-Дели, можно записать следующее: Зе е Е Е1у(БЬапхаг, Иеиуогя, Ееипе1ЬЗ) л ЕиЬЕиепс(е, уеееегйау) Формулы в таком виде применяются настолько часто, что мы создадим для таких формул сокращение е( с, 1), которое будет означать, что элемент категории событий с является подсобытием события или интервала 1: е(с,д) се Бе е е с л яиЬеиепс(е,д) Таким образом, переформулируем приведенное выше утверждение следующим образом: Е(Р1у(ЕЬапхаг, Меиуог)г,Иеипе1ЬЗ), уеесегдау) Процессы События, рассматривавшиеся нами до сих пор, были тем, что принято называть 'а.
дискретными событиями — они имеют определенную структуру. Путешествие Шанкара имело начало, серелину н конец. Если бы он прервал свое путешествие на полпути, то связанное с этим событие было бы другим — не путешествием из НьюНорка в Нью-Дели, а, допустим, поездкой из Нью-Йорка в какой-то европейский город. С другой стороны, категория событий, обозначенная высказыванием Е1узпо( Б)зап)еае), имеет другое качество. Если бы мы стали исследовать небольшой интервал полета Шанкара, скажем, третий двадцатиминутный отрезок времени (в течение которого он нетерпеливо ждал, когда ему принесут еше один пакетик арахиса), это событие все еше оставалось бы элементом события Е1уупс( ЕЬап)гас) .
В действительности такое утверждение остается истинным для любого субинтервала. Категории событий, обладающих этим свойством, называются категориями 'а. процессов (ргосезз) или категориями Ж вневременных событий (1)г)иЫ еиеп(). Любой субинтервал процесса также является элементом той же категории процессов. Чтобы высказать мысль, что Шанкар, например, был вчера в полете в какой-то момент времени, можно использовать такую же систему обозначений, которая используется для дискретных событий: Е(Е1ухпд(ЕЬап3саг), уеееегоау) Кроме того, часто возникает необходимость сформулировать утверждение, что некоторый процесс происходил на протяжении всего определенного временного интервала, а не просто некоторого его субинтервала. Для этого используется предикат Т следующим образом: т(иогххпц(ЕСиагс), Тос)ауйипслноиг) 464 Часть!11.
Знания и рассуждения Интервалы Время — это важный фактор для любого агента, выполняющего действия, и поэтому в области представления временных интервалов был проведен большой объем исследовательских работ. В данном разделе рассматриваются интервалы двух типов: моменты времени и продолжительные интервалы. Различие между ними состоит в том, что только моменты времени имеют нулевую продолжительность: Раге1 ЕЗ оп ( (Мотеп Ся, Ехсепс(ес)1п Сегиа1я), 1п Сегиа1я) Митепея ~ Ригаг1сп(1) = Яесспс(я(0) Затем необходимо ввести временную шкалу и связать точки на этой шкале с моментами времени, что позволяет сформулировать понятие абсолютных значений времени.
Временная шкала выбирается произвольно; в данной книге время измеряется в секундах и используется соглашение, что момент времени в полночь (среднее время по Гринвичу) ! января |900 года имел значение времени О. Функции Ясагс и епс) позволяют определить самый первый и самый последний моменты времени в интервале, а функция туте сообщает момент времени на временной шкале, соответствующий текущему моменту. Функция Рига01оп измеряет разность между временем окончания и временем начала. Примеры применения этих функций приведены ниже. 1пгегиа1(1) => Ригае|ап(1) = (т1те(епс)(1) )-т1те(ееагг(1) ) ) ТЕте(ЯСагс(АР1900)) = Яесспс(я(О) ТЗте(БСагс(АР2001)) = Бесспйя(3187324800) Т1те(Епп(АР2001)) = Бесспс)я(3218860800) ОигаСЕсп(АР2001) = Бесспйя(31536000) Для того чтобы было проще читать эти числа, обозначающие количество секунд от начала отсчета, введем также функцию Ра ее, которая принимает шесть параметров (часы, минуты, секунды, день, месяц и год) и возвращает точку во времени; ТЕте(дсагс (АР2001) ) = Раге(0, О, О, 1, йап, 2001) Расе(0,20,21,24,1,1995) = Бесспйя(3000000000) Предикат меее позволяет определить, равно ли время окончания первого интервала времени начала второго интервала; эти значения времени задаются в секундах.
Существует возможность определить такие предикаты, как ееЕоге, АЕсег, Ригупд И ОЗгЕГ1ар, ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО В тЕрМИНаХ ПрЕдИКата МЕЕЕ, НО бОЛЕЕ ИНтуИтИВНО ПО- нятными являются их определения в терминах точек на временной шкале (графическое представление этих предикатов приведено на рис. 10.5): меег (1, у) ея т1те (ела(1) ) = т1те(ееагг (1) ) ВеЕсге(1,5) ея т1те(епй(1)) < тЕте(ягагг(5)) АЕсег(5,1) ее ВеЕиге(1,5) Риг1пд(1,5) ея т1те(5гагг(5)) < т1те(ясагг(1)) л Тхте(Ела(1)) < ТЕте(Епй(7)) Оиег1ар(1,1) ея Л)с Риг1пд(К,Е) л РигЕпд()с,у) Например, чтобы сформулировать утверждение, что царствование Елизаветы П следовало за царствованием Георга У|, а царствование Элвиса Пресли совпадало с периодом 1950-х годов, можно записать следующее: Аегег(ке'дпое(е11 ьеглгг),кеЕдпоЕ(оесгде()т)) Осег1ар(КЗЕЕЕея,ле1дпОЕ(Е1гня)) Глава 10.