Aktionen und Planen - Methoden Wissensbasierter Systeme - page 360

Da man also typischerweise fur jede Kombination von Operator und Pradikat Rah-
menaxiome benotigt, kann man sich leicht klarmachen, dass dies in realistischen An-
wendungen schnell zu einer nicht mehr zu bewaltigenden Fulle von Formeln fuhrt.
Das Rahmenproblem stellt damit eine zentrale Schwierigkeit beim Planen und
uberhaupt beim Schließen mit Veranderungen uber eine Zeitachse dar. Wird es in
der Pradikatenlogik erster Stufe durch explizite Angabe und Verwendung der Rah-
menaxiome gelost, ist dies im Allgemeinen außerst ine zient. Andererseits muss
jeder Planungsformalismus eine - moglichst e ziente - Losung des Rahmenpro-
blems zur Verfugung stellen; in Abschnitt 11.6 werden wir als Beispiel dazu den
STRIPS -Ansatz vorstellen. Wenn auch der Situationskalkul als direkte Anwendung
durch Ansatze wie STRIPS oftmals verdrangt worden ist, stellt es eine hervorragende
Basis dar, die logischen Grundlagen des Planens und der dynamischen Veranderun-
gen durch die Ausfuhrung von Aktionen zu untersuchen.

11.4.2 Das Qualifikationsproblem

Ein weiteres Problem des Planens liegt darin, die Vorbedingungen zum Ausfuhren
einer Aktion genau anzugeben. So hatten wir fur die Operatoranwendung
UNSTACK(A,B) verlangt, dass A auf B steht und A frei ist. In einer realen Anwendung
konnte A zu schwer zum Hochheben sein, der Greifarm des Roboters konnte defekt
sein, A konnte auf B festgeschraubt sein usw. Zwar kann man solche Bedingungen
als Vorbedingung in die Operatorbeschreibung aufnehmen, es wird aber niemals ge-
lingen, alle Bedingungen fur einen Zustand der realen Welt vollstandig anzugeben.
Dies entspricht genau dem Qualifikationsproblem ( qualification problem ), namlich,
alle Bedingungen fur eine gultige Schlussfolgerung in der realen Welt angeben zu
konnen (vgl. Abschnitt 3.1.1). Es gibt verschiedene Ansatze, das Qualifikationspro-
blem mit nichtmonotonem Schließen in den Griff zu bekommen. Die Idee dabei ist,
Standardannahmen als Defaults zu formalisieren, um so Schließen unter “normalen
Umstanden” zu ermoglichen (vgl. Kapitel 7 und 8).

11.4.3 Das Verzweigungsproblem

Ein weiteres Planungsproblem entsteht bei der Berucksichtigung von impliziten
Konsequenzen einer Operatoranwendung. Wenn ein Roboter ein Paket von einem
Raum R1 in einen Raum R2 bringt, so konnte in der entsprechenden Operatorbe-
schreibung explizit stehen, dass sich die Position des Pakets von Raum R1 in Raum
R2 geandert hat. Aber auch der Aufkleber, der sich auf dem Paket befindet, ist
dann in Raum R2 , ohne dass dies explizit als Veranderung angegeben wurde. In
diesem Fall ist es vermutlich auch sinnvoller, bei Bedarf aus der Position des Pakets
auf die implizit veranderte Position des Aufklebers zu schließen. Hier konnten aller-
dings Konflikte mit den Rahmenaxiomen, die gerade die generelle Bewahrung gulti-
ger Formeln sicherstellen sollen, entstehen. Dieses Problem, die indirekten Effekte
von Aktionen zu bestimmen, wird Verzweigungsproblem ( ramification problem )ge-
nannt. Fur die e ziente Losung dieses Problems werden spezielle Inferenzverfahren
benotigt; verschiedene Ansatze dazu basieren auf Methoden der Truth Maintenance-
Systeme (vgl. Kapitel 7).