大数据最全[PDDL人工智能] 01

沉默的王二

1351人浏览 · 2024-05-04 05:03:02

沉默的王二 · 2024-05-04 05:03:02 发布

二.VSCode安装教程

第一步，在VSCode中安装PDDL插件。

点击扩展按钮
搜索PDDL
点击安装“Install”按钮即可

在这里插入图片描述

安装成功后如下图所示：

在这里插入图片描述

第二步，在VSCode中安装VAL语法检查。

VAL源码地址：https://github.com/KCL-Planning/VAL

在这里插入图片描述

在VS Code安装PDDL成功后，打开PDDL Overview进行安装VAL。

View -> Command Palette -> PDDL: show overview page

在这里插入图片描述

安装过程如下图所示，对应“VAL tools”点击“Download”。

在这里插入图片描述

第三步，安装成功之后，可以看到详细的配置信息如下：

planning engine（在线规划引擎）
Planning service: http://solver.planning.domains/solve
PDDL parser（PDDL解析器）
c:\Users\xxx\AppData\Roaming\Code\User\globalStorage\jan-dolejsi.pddl\val\Val-20210215.2-win64\bin\Parser.exe
Plan Validator（规划验证器）
c:\Users\xxx\AppData\Roaming\Code\User\globalStorage\jan-dolejsi.pddl\val\Val-20210215.2-win64\bin\Validate.exe

在这里插入图片描述

此时，我们可以进入后续的PDDL代码编写过程。同时，存在部分在线访问的问题，后续尝试解决。

VSCode PDDL
VSCode是建模规划域的良好工具，其扩展将PDDL引入了一流的编程语言家族中，让其与C#、Python、JavaScript等处于同等级别。PDDL旨在通过以下功能帮助新手并为专家赋能。

规划领域建模
planning domain modeling
通过回归或可扩展性测试用例的数量规划域验证
planning domain validation by number of regression or scalability test cases
通过从模板生成问题文件来规划工业化解决方案
planning solution industrializing by problem file generation from templates
计划验证
plan validation

当扩展在 .pddl 文件（通常包含域或问题定义）或选定的PDDL命令被激活时，即可配置解释器（parser）或规划器（planner）。

三.PDDL基础案例快速入门

1.Getting started

创建PDDL文件并运行计划程序，下面是官方最简单的入门步骤：

(1) 点击 File > Open Folder 打开VS Code中一个空白文件夹。
(2) 点击 File > New File 创建两个名为 domain.pddl 和 question.pddl 的空白文件，这两个文件将显示在资源管理器窗格中，在编辑器中并排打开它们。
(3) 打开 domain.pddl 文件并输入 domain。自动模板会插入域文件的整个结构，使用 Tab 和 Enter 键跳过占位符并进行选择。
(4) 打开 problem.pddl 文件并输入 problem 。自动模板会插入问题文件的整个结构，确保此处的（域名）与域文件中选择的名称匹配。
(5) 当提示安装 VAL（验证器 Validator）工具时，请按照说明进行操作。这将为您带来一个PDDL解析器和计划验证实用程序。
(6) 当准备在域和问题文件上运行规划器时，可以通过文件内容或编辑器选项卡的上下文菜单，或通过Alt + P快捷方式调用规划器（planner）。这个 planning.domains 解析器也将被使用，因此不要发送任何敏感的PDDL代码。
(7) 按照说明配置您自己的 PDDL 规划器。

在这里插入图片描述

同时补充一个在线编辑PDD的网站。

http://planning.domains/

在这里插入图片描述

2.创建文件

第一步，点击 File > Open Folder 打开VS Code中一个空白文件夹。

在这里插入图片描述

第二步，点击 File > New File 创建两个名为 domain.pddl 和 question.pddl 的空白文件，这两个文件将显示在资源管理器窗格中，在编辑器中并排打开它们。

在这里插入图片描述

第三步，打开 domain.pddl 文件并输入 domain。自动模板会插入域文件的整个结构，使用 Tab 和 Enter 键跳过占位符并进行选择。

在这里插入图片描述

第四步，打开 problem.pddl 文件并输入 problem 。自动模板会插入问题文件的整个结构，确保此处的（域名）与域文件中选择的名称匹配。

在这里插入图片描述

此时的代码如下所示，仅仅是一个PDDL规划问题的框架基础代码。

domain.pddl

;Header and description

(define (domain domain_name)

;remove requirements that are not needed
(:requirements :strips :fluents :durative-actions :timed-initial-literals :typing :conditional-effects :negative-preconditions :duration-inequalities :equality)

(:types ;todo: enumerate types and their hierarchy here, e.g. car truck bus - vehicle
)

; un-comment following line if constants are needed
;(:constants )

(:predicates ;todo: define predicates here
)

(:functions ;todo: define numeric functions here
)

;define actions here
)

problem.pddl

(define (problem problem_name) (:domain domain_name)
(:objects 
)

(:init
    ;todo: put the initial state's facts and numeric values here
)

(:goal (and
    ;todo: put the goal condition here
))

;un-comment the following line if metric is needed
;(:metric minimize (???))
)

3.调用在线规划器

由于作者不太会安装VAL工具（学习中），所以先介绍在线运行的过程。

当准备在域和问题文件上运行规划器时，可以通过文件内容或编辑器选项卡的上下文菜单，或通过 Alt + P 快捷方式调用规划器（planner）。这个 planning.domains 解析器将将被使用，因此不要发送任何敏感的PDDL代码。

在线规划器地址：http://solver.planning.domains/solve

第一步，编写一个 domain 示例代码。

predicates：谓词定义
action：动作包括pick、move和drop

domain.pddl

(define (domain gripper-strips)
    (:predicates (room ?r)
                (ball ?b)
                (at ?b ?r)
                (at-robby ?r)
                (gripper ?g)
                (free ?g)
                (carry ?b ?g))
    (:action pick
        :parameters(?obj ?room ?gripper)
        :precondition 
            (and 
                (ball ?obj) 
                (room ?room) 
                (gripper ?gripper)
                (free ?gripper) 
                (at ?obj ?room) 
                (at-robby ?room)
            )
        :effect 
            (and 
                (not 
                    (free ?gripper)
                ) 
                (carry ?obj ?gripper) 
                (not (at ?obj ?room))
            )
        )
    (:action move
        :parameters (?from ?to)
        :precondition 
            (and 
                (room ?from) 
                (room ?to) 
                (at-robby ?from)
            )
        :effect 
            (and 
                (at-robby ?to)
                (not 
                    (at-robby ?from)
                )
            )
    )
    (:action drop
        :parameters (?room ?ball ?gripper)
        :precondition
            (and 
                (room ?room) 
                (ball ?ball) 
                (at-robby ?room) 
                (gripper ?gripper)
                (not 
                    (free ?gripper)
                ) 
                (carry ?ball ?gripper)
                (at-robby ?room))
        :effect 
            (and 
                (free ?gripper) 
                (at ?ball ?room) 
                (not
                    (carry ?ball ?gripper)
                )
            )
        )
)

第二步，编写一个 problem 示例代码。

objects：两个房间，两个球，左右移动
init：初始化

question.pddl

(define (problem solve)
    (:domain gripper-strips)
    (:objects 
        rooma roomb ball1 ball2 left right
    )
    (:init 
        (room rooma)
        (room roomb) 
        (ball ball1) 
        (ball ball2)
        (gripper left) 
        (gripper right) 
        (free left) 
        (free right)
        (at ball1 rooma) 
        (at ball2 rooma) 
        (at-robby rooma)
    )
    (:goal 
        (and
            (at ball1 roomb)
            (at ball2 roomb)
        )
    )
)

第三步，如果右键选中直接运行或按 alt+P 运行planner，它会提示错误。

在这里插入图片描述

第四步，点击如下图所示的“Test”按钮并创建。

在这里插入图片描述

生成如下图所示的测试树状图，并且准备调用远程的 planning.domains 服务器

Planning service: http://solver.planning.domains/solve
Domain: gripper-strips, Problem: solve

在这里插入图片描述

第五步，点击“domain”右边的三角运行按钮，生成如下图所示的测试报告。注意，右边的“Planner output”是一个规划路径的输出方案。

在这里插入图片描述

同时，我们可以双栏打开窗口。

在这里插入图片描述

注意，其实我们直接在Explorer中选中PDDL文件，右键“PDDL: Run the planner and display the plan”按钮可以生成运行的规划结果。不需要创建Test，如下图所示，但仍然会进行远程连接。

在这里插入图片描述

至此，我们线上运行PDDL规划器的方法介绍完毕。该代码具体的含义及基础语法我们将在第四部分详细介绍。

Finished executing tests from VSCode/PDDL-test01/domain.ptest.json.
Planning service: http://solver.planning.domains/solve
Domain: gripper-strips, Problem: solve
 --- OK.
 Match tree built with 18 nodes.

PDDL problem description loaded: 
	Domain: GRIPPER-STRIPS
	Problem: SOLVE
	#Actions: 18
	#Fluents: 14
Landmarks found: 2
Starting search with IW (time budget is 60 secs)...
rel_plan size: 5
#RP\_fluents 7
Caption
{#goals, #UNnachieved, #Achieved} -> IW(max\_w)

{2/2/0}:IW(1) -> [2][3][4]rel_plan size: 4
#RP\_fluents 6
{2/1/1}:IW(1) -> [2][3][4][5][6][7];; NOT I-REACHABLE ;;
Total time: -8.64267e-10
Nodes generated during search: 42
Nodes expanded during search: 35
IW search completed
Starting search with BFS(novel,land,h_add)...
--[4294967295 / 8]--
--[1 / 8]--
--[1 / 6]--
--[1 / 5]--
--[1 / 4]--
--[1 / 2]--
--[1 / 1]--
--[1 / 0]--
--[0 / 0]--
Total time: -1.51992e-09
Nodes generated during search: 22
Nodes expanded during search: 7
Plan found with cost: 7
BFS search completed
0.00100: (pick ball2 rooma left)
0.00200: (move rooma roomb)
0.00300: (drop roomb ball2 left)
0.00400: (move roomb rooma)
0.00500: (pick ball1 rooma left)
0.00600: (move rooma roomb)
0.00700: (drop roomb ball1 left)
☑ question.pddl (1.176 sec)
Planner found 1 plan(s) in 1.177secs.

补充知识点
在VS Code中，如果PDDL存在错误或警告，我们是可以动态修复的，比如上述代码存在 “Undeclared requirement :negative-preconditions” 问题。

点击则可以进行修复，“Add missing requirement: negative preconditions”。

修改后如下图所示。