Aprenda a projetar e implementar algoritmos sofisticados de planejamento que permitem que agentes de IA raciocinem sobre tarefas complexas de múltiplas etapas e adaptem estratégias com base em condições variáveis.
O planejamento é o coração do comportamento inteligente em agentes de IA. É o processo de determinar uma sequência de ações que transformará o estado atual do mundo em um estado objetivo desejado. Neste módulo, exploraremos como construir sistemas sofisticados de planejamento que permitem aos agentes raciocinar sobre tarefas complexas de múltiplas etapas e adaptar suas estratégias quando as condições mudam.
Ao final deste módulo, você será capaz de:
Planejamento é o processo de encontrar uma sequência de ações que transforma um estado inicial em um estado objetivo. Envolve:
O espaço de estados representa todas as configurações possíveis do mundo. Estados podem ser:
Ações são os blocos de construção dos planos. Cada ação tem:
Objetivos especificam o estado final desejado. Podem ser:
STRIPS (Stanford Research Institute Problem Solver) é um algoritmo fundamental de planejamento que representa estados como conjuntos de proposições lógicas.
A busca A* é ótima quando usa uma heurística admissível e pode ser muito eficaz para problemas de planejamento com boas funções heurísticas.
Redes Hierárquicas de Tarefas decompõem tarefas complexas em subtarefas mais simples, tornando o planejamento mais tratável e permitindo que o conhecimento do domínio guie a busca.
Ambientes do mundo real são dinâmicos, e planos frequentemente precisam ser modificados durante a execução. Sistemas de planejamento adaptativo monitoram a execução e replanejam quando necessário.
Agentes avançados frequentemente precisam gerenciar múltiplos objetivos simultaneamente, resolver conflitos e adaptar seus objetivos com base em circunstâncias mutáveis.
Tipos de Objetivos:
Relacionamentos entre Objetivos:
Operações com Objetivos:
Teste sua compreensão dos sistemas de planejamento:
Qual é a principal diferença entre planejamento STRIPS e HTN?
A) STRIPS usa heurísticas, HTN não B) STRIPS planeja no espaço de estados, HTN planeja no espaço de tarefas C) STRIPS é ótimo, HTN não é D) STRIPS lida com incerteza, HTN não
Resposta: B) STRIPS planeja no espaço de estados, HTN planeja no espaço de tarefas
O planejamento STRIPS busca através de possíveis estados do mundo para encontrar uma sequência de ações, enquanto o planejamento HTN decompõe tarefas de alto nível em subtarefas hierarquicamente.
Qual estratégia de replanejamento é mais eficiente para falhas menores no plano?
A) Replanejamento completo B) Reparo de plano C) Planejamento de contingência D) Planejamento contínuo
Resposta: B) Reparo de plano
O reparo de plano tenta consertar o plano existente em vez de começar do zero, tornando-o mais eficiente para falhas menores onde a maior parte do plano ainda é válida.
O que torna o planejamento A* ótimo?
A) Ele usa a melhor função heurística B) Ele explora todos os estados possíveis C) Ele usa uma heurística admissível D) Ele sempre encontra o plano mais curto
Resposta: C) Ele usa uma heurística admissível
A* é ótimo quando usa uma heurística admissível (uma que nunca superestima o custo real para alcançar o objetivo).
Tempo: 45 minutos
Implemente um planejador A* para navegação de robô em um mundo de grade com:
Tempo: 60 minutos
Construa um planejador HTN para uma receita de culinária complexa de múltiplas etapas que:
Tempo: 90 minutos
Crie um planejador adaptativo para uma missão de drone que:
Sistemas de planejamento são essenciais para criar agentes inteligentes que podem raciocinar sobre tarefas complexas de múltiplas etapas. Principais conclusões:
A escolha da abordagem de planejamento depende das características do seu domínio, restrições computacionais e níveis de incerteza.
No próximo módulo, exploraremos Orquestração de Ferramentas, onde você aprenderá a construir agentes que podem coordenar e utilizar efetivamente múltiplas ferramentas e serviços para realizar tarefas complexas que requerem capacidades diversas.
Algoritmo de planejamento STRIPS clássico com busca no espaço de estados
Planejamento de caminho ótimo usando busca A* com heurísticas
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Teste sua compreensão dos algoritmos de planejamento e suas aplicações
1. O que significa STRIPS no planejamento de IA?
Correct Answer:
STRIPS significa Stanford Research Institute Problem Solver, um dos primeiros sistemas de planejamento automatizado.