自动规划:理论和实践

智能规划是人工智能的一个重要研究领域。其主要思想是：对周围环境进行认识与分析，根据预定实现的目标，对若干可供选择的动作及所提供的资源限制施行推理，综合制定出实现目标的动作序列——规划。由于智能规划在工厂的车间作业调度、现代物流管理中物资运输调度、智能机器人的动作规划以及宇航技术等领域中有广泛的应用，受到研究者的重视，现在已经成为人工智能研究的热点。本书在深入研究智能规划的基础上，以计算机科学与技术专业硕士研究生教材的方式，对智能规划做了全面、系统、完整的介绍。不但包括规划表示、规划产生、规划空间搜索等经典智能规划内容，还包括图规划、基于约束可满足的规划、启发式规划、不确定性规划、时态规划和资源规划等最新研究成果的系统整理与阐述。并且，本书还结合智能规划在机器人规划、CAD/CAM、应急疏散规划等上的应用介绍了实用的规划示例和系统。对推动智能规划的研究和应用具有重要作用。
本书是国际上第一本专门论述智能规划的教材。可以作为硕士研究生或博士生的教材，也可供研究人员和工程技术人员参考。



研究自动规划的目的是非常实际的：人们需要价格不是很高但又有效的可以进行资源规划的信息处理工具。这样的工具在完成复杂多变的任务并且有安全和效率上的要求时是非常必要的。在复杂的人造系统中增加更多的自动功能和智能控制能力需要这样的工具。自动规划技术也能够用于各种各样的要求很高的应用领域中，从控制空间飞船、机器人，到部署应急行动和玩桥牌游戏。自动规划研究的另一个目的是理论上的。规划是理性行为的一个重要组成部分。如果说人工智能（AI）的目的是掌握智能的计算方面，那么，作为动作推理的规划则无疑是这一目的的关键因素。自动规划在理论和实践这两个方面的目的是互相促进的。当观察到在实践中哪些方法起作用后，有可能建立起更好的规划理论。这些更好的理论反过来可以指导研制更好的应用规划系统。本书的目的是使读者掌握自动规划理论和自动规划实践以及它们之间的相互关系。本书既包括理论部分章节介绍自动规划的理论，也包括案例研究章节描述如何在各种应用领域中采用和结合自动规划技术。本书包括的材料在自动规划领域发表的文献很多，想用这样一本书对所有的文献给出详细的讨论是不可能的。本书在选材上基于如下考虑。自动规划的大部分研究工作集中在称之为经典规划的受限形式。我们深切地感到自动规划领域的发展具有很大的潜力，其研究需要超越经典规划。因此，我们在把经典规划作为预备知识加以介绍的同时，把本书的大部分篇幅用于介绍自动规划的扩展部分，这些扩展是通过对经典规划放宽各种限制得到的。我们也用了大量的篇幅描述面向应用的工作。这些章节主要是描述性案例研究。从应用的观点看，自动规划领域仍处于早期阶段，还没有建立起成熟的工程方法使我们能把应用领域的特点与针对这些特点的规划技术对应起来。我们希望本书能对推进这种成熟技术做出贡献。如何使用本书本书既可以作为研究生教材，也可以供该领域的专业人员参考。我们假定读者已经了解搜索算法、数据结构、计算复杂性和程序设计语言等概念，学习过大学本科计算机科学系的课程。启发式搜索和一阶逻辑的预备知识对阅读本书是有帮助的，但是要求并不是十分严格，因为附录A和附录B提供了关于这些知识的概述。本书包括24章，分为7个部分和3个附录（归为第8部分）。第1部分和第2部分介绍规划问题的受限模型和在该模型之内的规划算法；第3部分处理规划的启发式方法和控制策略；第3部分到第5部分讨论了几个扩展模型和规划算法。第6部分介绍5种案例研究和它们的应用。第7部分，也就是最后一章，简要讨论了与规划问题有关的其他问题和技术，例如规划和动作、规划和学习，我们不可能用一个整章分别讨论各个问题。图1列出了各章之间的依赖关系。先行关系用实线标出。这个图也说明人们可以通过几个可能的途径学习这本书。特别是几个面向应用的章节可以提前处理。本书包含的材料比一个学期的教学材料要多。各章之间的先行关系可以帮助教师决定选用哪些章节作为一个学期可以讲授哪些内容的例子，美国马里兰大学最近一个学期的规划课程包括下列章节：第1、2章（略去了集合论表示），第3、4、5、6章和第7章的一个快速综述，第9、10、11、14、15章的大部分，第16章的大部分，第17、20、22、23章的大部分。该课程还包括一个学期设计，在学期设计中，学生按两三个人一组设计并实现与自动规划有关的搜索设计。网址出版社的网址提供了与本书有关的附加材料。这些材料包括对有关研究工作的链接；用于下载规划程序的链接为books.elsevier.com/mk/1558608567；利用本书进行教学时用过的幻灯片拷贝；以及附加说明、例子和练习的链接。

印次：1-1
装帧：平装

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