Human-help in automated planning under uncertainty (2018)
- Autores:
- Autor USP: FRANCH, IGNASI ANDRÉS - IME
- Unidade: IME
- Sigla do Departamento: MAC
- Assunto: CIENCIA DA COMPUTACAO
- Palavras-chave do autor: Artificial intelligence; Automated planning; Colaboração humano robot; Human-robot collaboration; Inteligência artificial; Planejamento automatizado; Planejamento probabilístico; Planejamento sob incerteza; Planning under uncertainty; Probabilistic planning
- Agências de fomento:
- Idioma: Inglês
- Resumo: Planejamento é a subárea de Inteligência Artificial que estuda o processo de selecionar ações que levam um agente, por exemplo um robô, de um estado inicial a um estado meta. Em muitos cenários realistas, qualquer escolha de ações pode levar o robô para um estado que é um beco-sem-saída, isto é, um estado a partir do qual a meta não pode ser alcançada. Nestes casos, o robô pode, pró-ativamente, pedir ajuda humana para alcançar a meta, uma abordagem chamada autonomia simbiótica. Neste trabalho, propomos duas abordagens diferentes para tratar este problema: (I) planejamento contingente, em que o estado inicial é parcialmente observável, configurando um estado de crença, e existe não-determinismo nos resultados das ações; e (II) planejamento probabilístico, em que o estado inicial é totalmente observável e as ações tem efeitos probabilísticos. Em ambas abordagens a ajuda humana é considerada um recurso escasso e deve ser usada somente quando estritamente necessária. No planejamento contingente, o problema é encontrar uma política (mapeamento entre estados de crença e ações) com: (i) garantia de alcançar a meta (política forte); (ii) garantia de eventualmente alcançar a meta (política forte-cíclica), ou (iii) sem garantia de alcançar a meta (política fraca). Neste cenário, uma das contribuições deste trabalho é propor sistemas de planejamento contingente que considerem ajuda humana para transformar políticas fracas em políticas fortes (cíclicas). Para isso, incluímos ajudahumana de dois tipos: (i) ações que modificam estados do mundo e/ou estados de crença; e (ii) observações que modificam estados de crenças. Em planejamento probabilístico, o problema é encontrar uma política (mapeamento entre estados do mundo e ações) que pode ser de dois tipos: política própria, na qual o agente tem probabilidade 1 de alcançar a meta; ou política imprópria, caso exista um beco-sem-saída inevitável. O objetivo do agente é, em geral, encontrar uma política que minimize o custo esperado acumulado das ações enquanto maximize a probabilidade de alcançar a meta. Neste cenário, este trabalho propõe sistemas de planejamento probabilístico que considerem ajuda humana para transformar políticas impróprias em políticas próprias, porém considerando dois novos critérios: minimizar a probabilidade de usar ações do humano e minimizar o número esperado de ações do humano. Mostramos ainda que políticas ótimas sob esses novos critérios podem ser computadas de maneira eficiente considerando que ações humanas possuem um custo alto ou penalizando o agente ao pedir ajuda humana. Soluções propostas em ambos cenários, planejamento contingente e planejamento probabilístico com ajuda humana, foram empiricamente avaliadas sobre um conjunto de problemas de planejamento com becos-sem-saida. Os resultados mostram que: (i) todas as políticas geradas (fortes (cíclicas) ou próprias) incluem ajuda humana somente quando necessária; e (ii) foram encontradas políticas para problemas deplanejamento contingente com até 10^15000 estados de crença e para problemas de planejamento probabilístico com até 3*10^18 estados do mundo
- Imprenta:
- Data da defesa: 21.09.2018
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ABNT
FRANCH, Ignasi Andrés. Human-help in automated planning under uncertainty. 2018. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2018. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45134/tde-19122018-211701/. Acesso em: 24 jul. 2024. -
APA
Franch, I. A. (2018). Human-help in automated planning under uncertainty (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45134/tde-19122018-211701/ -
NLM
Franch IA. Human-help in automated planning under uncertainty [Internet]. 2018 ;[citado 2024 jul. 24 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45134/tde-19122018-211701/ -
Vancouver
Franch IA. Human-help in automated planning under uncertainty [Internet]. 2018 ;[citado 2024 jul. 24 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45134/tde-19122018-211701/
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