Formalization of the traffic world in the C action language

Abstract

ÖZET TRAFFIC DÜNYASININ C EYLEM DİLİNDE BİÇİMSELLEŞTİRİLMESİ Selim T. Erdoğan Bilgisayar Mühendisliği, Yüksek Lisans Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Varol Akman Temmuz, 2000 Eylemler ve sonuçları hakkında akıl yürütme Yapay Zekâ açısından bilgi gösterimi ve planlama ile bağlantıları olan önemli bir iştir. Geçmiş yıllarda eylemlerin gösterimi ve sonuçlarının çıkarımı için pek çok biçimsel yöntem geliştirilmiştir (örneğin, eylem dilleri, akar hesabı, durum hesabı). Ne var ki, şimdiye kadar modellenmiş bütün örnekler çok küçük boyutlarda olan `oyuncak` dünyalardır. Bahsedilen yöntemlerin gerçek uygulamalar için uygun olduklarını göstermek ve değişik yöntemlerin güçlü ve zayıf yanlarını saptayabilmek için basit ol mayan boyutlardaki senaryoların başarılı biçimselleştirmelerine gerek vardır. C eylem dili eylemlerin akarlar üzerindeki etkilerini göstermek için tasar lanmış bir mantık programlama dilidir. Bu tezde TRAFFIC senaryo dünyası - http://www.ida.liu.se/ext/etai/lmw/ adresindeki Logic Modelling Workshop tarafından tanımlanmış, orta büyüklükte bir dünya - C eylem dili kullanılarak biçimselleştirilmektedir. Örnek planlama problemleri eylem dünyalarında plan lamaya ve sorgulamaya yarayan Causal Calculator programını - bu program http://www.cs.utexas.edu.users/tag/cc/ adresinden temin edilebilir - kulla narak başarılı bir biçimde çözülmektedir. Biçimselleştirme, TRAFFIC dünyasını biçimselleştirmek için daha önce A. Henschel ve M. Thielscher'in akar hesabı kullanarak yaptıkları çalışmayla karşılaştırılmaktadır. Anahtar sözcükler: Eylem dilleri, planlama, nedensel akıl yürütme, bilgi gösterimi, C, Causal Calculator, TRAFFIC, Logic Modelling Workshop.

ABSTRACT FORMALIZATION OF THE TRAFFIC WORLD IN THE C ACTION LANGUAGE Selim T. Erdoğan MS in Computer Engineering Supervisor: Prof. Varol Akman July, 2000 Reasoning about actions and effects of actions is an important task in Arti ficial Intelligence, with connections to knowledge representation and planning. Many formal methods for representing actions and inferring their effects have been developed over the years (e.g. action languages, fluent calculus, situation calculus). However, the examples formalized so far have been `toy` domains of very small sizes. Successful formalizations of scenarios of nontrivial size are needed in order to show that these methods are suitable for real applications and to assess the strong and weak sides of different methods. The C action language is a logic programming language designed to represent the effects of actions on fluents. In this thesis we formalize the TRAFFIC scenario world - a domain of moderate size, specified at the Logic Modelling Workshop at http://www.ida.liu.se/ext/etai/lmw/ - using the C action language. Example planning problems using the formalization are successfully solved using the Causal Calculator - available at http://www.cs.utexas.edu/users/tag/cc/ -, a program for planning and querying in action domains. The formalization is contrasted with previous work on the TRAFFIC world, namely the formalization of A. Henschel and M. Thielscher using the fluent calculus. Keywords: Action languages, planning, causal reasoning, knowledge representa tion, C, Causal Calculator, TRAFFIC, Logic Modelling Workshop. IV