在模型检验集成规划系统中驾驭数值与持续时间

模型检验集成规划系统（MIPS）是一个基于灵活面向对象工作台架构的时序最小承诺启发式搜索规划器。其设计将显式和符号化有向探索算法与在线和离线计算的估计值及相关数据结构清晰分离。MIPS在最近两届国际规划竞赛中表现卓越。在最近一届赛事中，描述语言从纯命题规划扩展至包含数值状态变量、动作持续时间和规划质量目标函数。规划不再是动作序列，而是带有时间戳的调度方案。作为竞赛全自动赛道的参与者，MIPS已证明是一个通用系统；在每个赛道和每个基准领域中，它都高效地计算出了质量出众的规划。本文介绍并分析了为应对基准问题中新增的表达能力层次并实现高性能所必需的最重要的算法创新。这些扩展包括对顺序生成的规划进行关键路径分析，以生成相应的最优并行规划。用于计算并行规划的线性时间算法通过根据动作集和施加的优先关系来调度规划，绕过了部分排序已知的NP困难结果。该算法的效率也使我们能够改进探索引导：为每个遇到的规划状态调度相应的近似顺序规划。MIPS的一个主要优势是其静态分析阶段，该阶段对参数化谓词、函数和操作符进行基化与简化，推断知识以最小化状态描述长度，并检测领域对象对称性。后一方面得到了详细分析。MIPS被开发为一个完备且最优的状态空间规划器，具有可容许的估计值、探索引擎和分支剪切。然而，在竞赛版本中，不得不做出某些性能妥协，包括使用浮点运算、根据不可容许估计值进行加权启发式搜索探索以及参数化优化。