8135

Планирование действий в реальном мире. Условное планирование. Непрерывное планирование

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Планирование действий в реальном мире. Условное планирование. Непрерывное планирование. В ряде реальных проблемных областей необходимо указание времени начала и окончания действий. Например, в проблемной области транспортировки грузов...

Русский

2015-02-01

45.5 KB

5 чел.

Планирование действий в реальном мире.

Условное планирование. Непрерывное планирование.

В ряде реальных проблемных областей необходимо указание времени начала и окончания действий. Например, в проблемной области транспортировки грузов может потребоваться знать, когда именно прибывает самолет, перевозящий некоторый груз.

Для выполнения задач планирования производства требуется осуществление ряда работ, каждая из которых состоит из последовательности действий, имеющих определенную продолжительность и требующих определенных ресурсов. Требуется разработка расписания, минимизирующего общее время, требуемое для выполнения всех работ, при соблюдении ограничений на ресурсы.

Рассмотрим упрощенную задачу сборки автомобиля, предусматривающую две работы: сборка автомобилей C1 и C2. Каждая работа состоит из трех действий: установка двигателя, установка колес и проверка результатов. Предположим, что двигатель должен устанавливаться в первую очередь, а проверка, безусловно, должна проводиться в последнюю очередь.

В тексте программы на языке CLIPS, приведенном ниже, используются следующие шаблоны для спецификации неупорядоченных фактов:

engine – спецификация факта начала установки двигателя e на шасси c с плановым временем t,

wheels – спецификация факта начала установки колес w на шасси c за время t,

chassis – спецификация факта использования шасси c,

enginein – спецификация факта окончания установки двигателя на шасси c,

wheelson – спецификация факта окончания установки колес на шасси c,

done – спецификация факта окончания поверки автомобиля, собранного на шасси c.

Правила addengine, addwheels и inspect описывают, соответственно, действия по установке двигателя, колес и проверке.

(deftemplate engine

(slot e (type SYMBOL))

(slot c (type SYMBOL))

(slot t (type INTEGER))

)

(deftemplate wheels

(slot w (type SYMBOL))

(slot c (type SYMBOL))

(slot t (type INTEGER))

)

(deftemplate chassis

(slot c (type SYMBOL))

)

(deftemplate enginein

(slot c (type SYMBOL))

)

(deftemplate wheelson

(slot c (type SYMBOL))

)

(deftemplate done

(slot c (type SYMBOL))

)

(deftemplate goal

(slot current-task (type SYMBOL))

)

(deffacts init

(engine (e E1)(c C1)(t 30))

(engine (e E2)(c C2)(t 60))

(wheels (w W1)(c C1)(t 30))

(wheels (w W2)(c C2)(t 15))                

(chassis (c C1))

(chassis (c C2))

)

(defrule init-system

(initial-fact)

=>

(assert (goal(current-task find)))

)

(defrule addengine

(engine (e ?e)(c ?c)(t ?d))

(chassis (c ?c))

(not (enginein (c ?c)))

(goal (current-task find))

=>

(assert (enginein(c ?c)))

(printout t crlf "addengine " ?e " " ?c " " ?d)

)

(defrule addwheels

(enginein (c ?c))

(wheels (w ?w)(c ?c)(t ?d))

(chassis (c ?c))

(goal (current-task find))

=>

(assert (wheelson(c ?c)))

(printout t crlf "addwheels " ?w " " ?c " " ?d)

)

(defrule inspect

(enginein (c ?c))

(wheelson(c ?c))

(chassis (c ?c))

(goal (current-task find))

=>

(assert (done(c ?c)))                      

(printout t crlf "inspect " ?c " 10")

)

(defrule finish-process

(done (c C1))

(done (c C2))

?goal-ptr <- (goal (current-task find))

=>

(retract ?goal-ptr)

(printout t crlf "Solution found" crlf)

)

Далее показан результат выполнения программы в среде CLIPS с использованием стратегии “в глубину” (depth). Так как действия по сборке обоих автомобилей лишь частично упорядочены, то есть действия, относящиеся к разным автомобилям, могут производиться параллельно, то полученный план можно изобразить так, как показано на рисунке 1. Продолжительность каждого действия обозначена в нижней части каждого прямоугольника, а значения самого раннего и самого позднего времени начала, показаны в верхней левой части.

addengine E1 C1 30

addwheels W1 C1 30

inspect C1 10

addengine E2 C2 60

addwheels W2 C2 15

inspect C2 10

Solution found

Рис.1

Для преобразования этой задачи в задачу составления расписания, необходимо определить, когда должно начаться и закончиться каждое действие, с учетом продолжительности действия, а также их упорядочения. Определив частичное упорядочение действий с учетом их продолжительности, можно применить метод критического пути для выяснения допустимых значений времени начала и окончания каждого действия.


[0,0]

Start

0,15]

addengine1

30

[30,45]

addwheels1

30

[60,75]

inspect1

10

[85,85]

Finish

[0,0]

addengine2

60

[60,60]

addwheels2

15

[75,75]

inspect2

10


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

5275. Банковская система России 438 KB
  Банковская система России Этапы реформирования банковской системы России Тенденции и проблемы развития банковской системы России Структура современной банковской системы России Вопрос 1. Этапы реформирования банковской системы Росс...
5276. Структура современной экономики США. Роль государства в экономике 78 KB
  Введение Экономика США — крупнейшая и одна из наиболее диверсифицированных национальных экономик мира, она также является локомотивом мировой экономики. Несмотря на общий для всех рыночных экономик механизм функционирования, основанный на домин...
5277. Банковская система 141 KB
  Банковская система Понятие и структура кредитной системы Банковская система: понятие, виды, структура, уровни, элементы. Характеристика элементов банковской системы Вопрос 1. Понятие и структура кредитной системы Выделяют два основ...
5278. Лесопиление. Окорка, пилорама с брусовкой 241.29 KB
  Введение. По объему выпускаемой продукции лесопромышленный комплекс в структуре промышленного производства России занимает пятое, по объемам экспорта - четвертое место. В нашей стране сосредоточены крупнейшие в мире лесосырьевые ресурсы...
5279. Независимая журналистика в России: проблемы существования. 93.5 KB
  Независимая журналистика в России: проблемы существования. Средства массовой информации и коммуникации часто вызывают полемику в обществе. Вопросы массовых коммуникаций важны потому, что прямо или косвенно оказывают влияние на жизни людей. Вопросы с...
5280. Подготовка к сварочно-наплавочным работам 76.5 KB
  Подготовка к сварочно-наплавочным работам Присварочно-наплавочных работах, подготовительные операции заключаются в следующем: зачистке мест сварки или наплавки металлическими щетками удалении загрязнений, ржавчины, остатков масел. При наличии...
5281. Изучение температурной зависимости электропроводности полупроводников 49.5 KB
  Изучить зависимость электропроводности полупроводникового образца от температуры. Определить ширину запрещенной зоны. Теоретическое введение Электропроводность материалов определяется выражением...
5282. Микропроцессоры и цифровая обработка сигналов 148 KB
  Задание 1. Разработать схему алгоритма и написать программу на языке программирования С. Вариант задания выбрать в соответствии с предпоследней цифрой шифра студента. Вариант 1. Сформировать массив из 10 чисел. Найти наибольший элемент массива и его...