表示行动分解

12.2.1 表示行动分解

行动分解方法的一般描述被存储在规划库中，它们被从库中抽取出来并被实例化以满足正在被构建的规划的需求。每个方法是一个形如Decompose(a, d)的表达式。这表明行动a能够被分解为规划d，它被表示为一个偏序规划，如第11.3节中所述。

建造一幢房子是一个精细而具体的例子，所以我们将用它来说明行动分解的概念。图12.5描绘了将BuildHouse（建造房屋）行动分解成4个低层行动的可能分解。图12.6显示了领域的一些行动描述，以及BuildHouse的分解出现在规划库中的样子。规划库中也许存有其它可能的分解。

图12.6 房屋建造问题的行动描述以及对BuildHouse行动的一个详细分解。描述采用了金钱的简化视角和施工人员的乐观视角

分解的Start行动为那些在规划中没有其它行动提供前提的行动提供所有前提。我们称这些为外部前提。在我们的例子中，分解的外部前提是Land和Money。相似地，作为Finish的前提的外部效果，是所有那些在规划中未被其它行动否定的行动效果。在我们的例子中，BuildHouse 的外部效果是House和¬ Money。某些HTN规划器也区分诸如House的初级效果和诸如¬ Money的次级效果。只有初级效果才可能被用来获得目标，而两种类型的效果都可能引起与其它行动冲突；这能极大地缩小搜索空间。[9]

分解应该是行动的一个正确实现。如果已知a的前提，规划d对于获得a的效果的问题是一个完备且一致的偏序规划，则规划d正确地实现了行动a。显然，如果分解是运行一个可靠偏序规划器的结果，那么它是正确的。

一个规划库对任何给定高层行动能够包含几种分解。例如，BuildHouse可能有另一种分解，它描述了智能体是如何空手用石头和泥炭建造房子的。每个分解应该是一个正确的规划，但是它能够在高层行动描述以外有附加的前提和效果。例如，图12.5的BuildHouse的描述需要除Land以外的Money，并有效果¬Money。在另一方面，自己建造的选项不需要钱（money），但是的确需要准备提供 Rocks （石头）和Turf（泥炭），能够导致BadBack。

给定一个高层行动，比如BuildHouse，可能存在几种可能的分解，在它的STRIPS行动描述中隐藏那些分解的某些前提和效果是不可避免的。高层行动的前提应该是其分解的外部前提的交集，它的效果应该是分解的外部效果的交集。换个角度说，高层前提和效果保证是每个原始实现的真值前提和效果的子集。

信息隐藏的两种其它形式应该被注意到。第一，高层描述完全忽视了分解的所有内部效果。例如，我们的BuildHouse分解包含时序的内部效果Permit（许可证）和Contract（合同）[10]。第二，高层描述没有详细说明行动“内部”的时间区间，在其间高层前提是必须成立的效果。例如，Land（土地）前提必须只能为真（在我们非常近似的模型中）直到GetPermit（得到许可证）完成，只有在PayBuilder （支付施工人员）完成之后House才为真。

这种类型的信息隐藏是根本的，如果要用分层规划减小复杂度。我们需要能够对高层行动进行推理而不需要担心实现的种种细节。然而，有必须负担的代价。例如，一个高层行动的内部条件和另一个的内部行动之间可能存在冲突，但是没有办法从高层描述检测它。这个问题对 HTN 规划算法有重要含义。简而言之，尽管原始行动可以被规划算法视为点事件，高层行动仍然具备时序范围，在这范围内各种事情都可能发生。