[發(fā)明專利]一種深空探測(cè)自主任務(wù)規(guī)劃約束推理的自動(dòng)編碼方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710701350.4
• 申請(qǐng)日: 2017-08-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107491310B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜嘯;徐瑞;崔平遠(yuǎn);朱圣英;高艾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F8/41
• 分類號(hào): G06F8/41;G06F8/35
• 代理公司: 北京正陽(yáng)理工知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11639
• 代理人: 唐華

1.一種深空探測(cè)自主任務(wù)規(guī)劃約束推理的自動(dòng)編碼方法，其特征在于：在建立深空探測(cè)器系統(tǒng)模型文件基礎(chǔ)上，分析深空探測(cè)器系統(tǒng)模型特點(diǎn)，將深空探測(cè)器系統(tǒng)模型中多種謂詞類型統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為二元謂詞，并提取謂詞中的變量構(gòu)成待選變量集；針對(duì)深空探測(cè)器系統(tǒng)模型中的每個(gè)動(dòng)作，將動(dòng)作中的變量與待選變量集匹配篩選，建立描述該動(dòng)作的表約束的表頭，考察該動(dòng)作的因果關(guān)系，將表頭中的不變變量合并，降低計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)空間的占用，同時(shí)降低約束處理過(guò)程中的復(fù)雜度；最后通過(guò)問(wèn)題文件中規(guī)劃問(wèn)題的初始狀態(tài)、目標(biāo)狀態(tài)、變量值域信息將表頭實(shí)例化，完成該動(dòng)作表約束的構(gòu)建；通過(guò)將深空探測(cè)器系統(tǒng)模型中所有動(dòng)作轉(zhuǎn)化表約束，實(shí)現(xiàn)將深空探測(cè)器系統(tǒng)模型自動(dòng)編碼為約束形式，用于約束推理；

具體步驟如下：

步驟1，建立深空探測(cè)器系統(tǒng)模型文件；

深空探測(cè)器系統(tǒng)模型文件包含領(lǐng)域文件和問(wèn)題文件兩部分，領(lǐng)域文件用于聲明深空探測(cè)器系統(tǒng)模型SYS中的m個(gè)動(dòng)作：

SYS＝{var₁，var₂，...var_i，...var_m}，1≤i≤m

其中

var_i＝name，pre_i，eff_i

var_i代表深空探測(cè)器系統(tǒng)中第i個(gè)動(dòng)作，name代表該動(dòng)作的標(biāo)號(hào)，pre_i和eff_i分別代表該動(dòng)作的前提條件和后續(xù)狀態(tài)；

領(lǐng)域文件中同時(shí)用于聲明支持動(dòng)作聲明的一元及二元邏輯謂詞，符號(hào)表示為(MonPre，？x)或(BiPre，？x，？y)；其中MonPre，BiPre分別代表一元謂詞與二元謂詞，？x和？y代表可執(zhí)行動(dòng)作的活動(dòng)單元；

所述的問(wèn)題文件用于聲明深空探測(cè)自主任務(wù)規(guī)劃問(wèn)題的初始狀態(tài)、目標(biāo)狀態(tài)以及各狀態(tài)的所有取值；

步驟2，對(duì)模型文件進(jìn)行預(yù)處理，將一元邏輯謂詞統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為二元謂詞；

(MonPre，？x)→(IsMonPre，？x，BOOL)

建立謂詞集合

PreList＝{precdicate₁，precdicate₂，...，precdicate_i，...，precdicate_n}，其中precdicate_i代表模型文件中的第i個(gè)謂詞；

步驟3，根據(jù)步驟2生成的模型文件，記錄規(guī)劃中的動(dòng)作，并將所述的動(dòng)作壓入約束鏈表Conlist；

ConList＝(name₁，name₂，...，name_m)

步驟4，根據(jù)步驟2生成的模型文件，提取約束可滿足中所需要的變量；建立變量集VarSet，并將謂詞集合PreList中每個(gè)謂詞中活動(dòng)單元壓入變量集VarSet，作為后續(xù)約束處理的待選變量；

步驟5，當(dāng)約束鏈表ConList不為空時(shí)，隨即選取表中動(dòng)作name_i，ConList＝ConList-name_i，并為該動(dòng)作生成表約束的表頭；記錄動(dòng)作name_i中的活動(dòng)單元，并檢查該活動(dòng)單元是否屬于變量集VarSet；如不滿足，跳至下一活動(dòng)單元，如滿足，記錄該單元為變量；直至所有活動(dòng)單元檢查完畢，將所有標(biāo)記為變量的活動(dòng)單元生成表頭如下表：

其中變量上標(biāo)t代表該變量處于動(dòng)作的前提條件階段，上標(biāo)t+1代表該變量處于動(dòng)作的后續(xù)狀態(tài)階段；

步驟6，根據(jù)動(dòng)作的因果關(guān)系，記錄表約束中變量的變化情況，并將不變量進(jìn)行合并；當(dāng)變量與取值相等時(shí)，變量與合并為var_i；

步驟7，根據(jù)步驟1中生成的問(wèn)題文件，將步驟6中生成的表頭進(jìn)行實(shí)例化；將步驟6中全部表頭，根據(jù)步驟6中記錄的變化情況在問(wèn)題文件中選取可行的賦值，并將所述的可行賦值填入約束表的Value行中，完成表約束的構(gòu)建；

步驟8，完成步驟7后，選取約束鏈表ConList中的下一個(gè)動(dòng)作，重復(fù)執(zhí)行步驟5至7，直到深空探測(cè)器系統(tǒng)模型SYS中所有的動(dòng)作編碼為表約束；即實(shí)現(xiàn)深空探測(cè)自主任務(wù)規(guī)劃自動(dòng)編碼為約束形式，用于約束推理。