Przełom w sztucznej inteligencji nieustannie przekształcają sposób, w jaki stawiamy na złożone wyzwania, a nowo opracowany system ma jeszcze więcej możliwości. Dr Ilche Georgievski, profesor Marco Aiello i ich zespół z University of Stuttgart wprowadzili skalowalny system planowania hierarchicznego (SH), przyjazny dla użytkownika system open source zaprojektowany do planowania krok po kroku. Open source oznacza, że kod systemu jest swobodnie dostępny dla każdego, kto może używać, modyfikować lub poprawić. Ich praca, opublikowana w recenzowanym czasopiśmie Softwarex, podkreśla znaczenie zdolności adaptacyjnych i wydajności w rozwiązywaniu problemów z planowaniem rzeczywistym za pomocą sztucznej inteligencji. Recenzja oznacza, że inni eksperci w tej dziedzinie ocenili badania w celu zapewnienia jej jakości i niezawodności.
Tworzenie skutecznych planów z sztuczną inteligencją może być trudne, ale SH upraszcza proces. System jest zbudowany do pracy na różnych dziedzinach, co czyni go elastycznym narzędziem do rozwiązywania problemów związanych z planowaniem, takimi jak podejmowanie decyzji, koordynacja, pomoc i kontrola, generowanie rozwiązań krok po kroku i łatwe łączenie się z innymi systemami cyfrowymi. W przeciwieństwie do starszych narzędzi do planowania sztucznej inteligencji, SH używa modułowej konstrukcji, co oznacza, że użytkownicy mogą dostosowywać swoje funkcje w razie potrzeby. Projekt modułowy odnosi się do systemu złożonego z niezależnych części, które można wymienić lub zmodernizować bez wpływu na całość. „Nasz system oferuje inteligentny i elastyczny sposób rozbicia złożonych zadań na możliwe do zarządzania kroki, jednocześnie zapewniając płynne integrację z innymi aplikacjami”, wyjaśnił dr Georgievski. System jest budowany przy użyciu języka programowania Scala, języka programowania wysokiego poziomu znanego ze swojej wydajności w ekspresji i nowoczesnej, atrakcyjnej dla programistów, którzy cenią kombinację programowania funkcjonalnego i obiektowego.
Ekspresyjność jest jedną z kluczowych stron SH. W przeciwieństwie do tradycyjnych narzędzi do planowania z ograniczonym wsparciem dla zaspokojenia potrzeb rzeczywistych, SH wspiera szeroki zakres problemów planowania ze względu na jego zdolność do reprezentowania różnych właściwości tych problemów, takich jak ograniczenia logiczne, liczbowe i czasowe. Ta zdolność do ekspresji sprawia, że jest szczególnie odpowiednia do obsługi złożonych domen w świecie rzeczywistym. To sprawia, że jest to przydatne w różnych ustawieniach, takich jak inteligentne budynki, organizowanie aplikacji chmurowych, które są programami działającymi na zdalnych serwerach, a nie na komputerze osobistym, lub pomagają pojazdom w nawigacji w otoczeniu. Naukowcy przetestowali SH przeciwko innym znanym narzędziom planowania i stwierdzili, że osiągnęło lepsze wyniki pod względem szybkości i zużycia pamięci. Zastosowanie pamięci odnosi się do tego, jak skutecznie system przetwarza i przechowuje dane. „Projektując go jako usługę, którą można łatwo połączyć z innymi systemami, SH jest czymś więcej niż samodzielnym narzędziem – jest cennym elementem konstrukcyjnym dla większych projektów sztucznej inteligencji” – powiedział profesor Aiello.
Łatwość użytkowania to kolejna ważna zaleta SH. System współpracuje ze specjalnie zaprojektowanym językiem planowania, który jest ustrukturyzowanym sposobem opisywania problemów, aby komputery mogły generować rozwiązania. Ułatwia to zdefiniowanie problemów i znalezienie rozwiązań. Strukturowany sposób przetwarzania informacji pozwala użytkownikom szybko przekształcić abstrakcyjne cele na działania. Projekt ten zapewnia, że można go zastosować do szerokiego zakresu problemów związanych z planowaniem, takich jak podejmowanie decyzji, koordynacja, pomoc i kontrola, od zarządzania inteligentnymi budynkami, które wykorzystują automatyczne systemy do kontrolowania oświetlenia, temperatury i bezpieczeństwa, do usprawnienia operacji przemysłowych, w których maszyny i systemy działają skutecznie.
Deweloperzy zapewnili również, że SH jest dostępny dla szerokiej gamy użytkowników. System ujawnia swoje funkcje jako usługi internetowe, umożliwiając innym aplikacjom lub systemom interakcję z SH przez Internet, wysyłając proste żądania i otrzymując odpowiedzi – na przykład, prosząc planistę o rozwiązanie określonego problemu planowania. Oznacza to, że programiści i badacze mogą szybko zintegrować go z własnymi projektami bez konieczności obszernej wiedzy technicznej. „Naszym celem było stworzenie sztucznej inteligencji, które jest zarówno potężne, jak i łatwe w użyciu w różnych sytuacjach”, powiedział dr Georgievski. Strukturalna konstrukcja systemu umożliwia użytkownikom modyfikację i rozszerzenie jego funkcji, aby odpowiadały ich konkretnym potrzebom.
Rozszerzając się poza ustawieniami badawczymi, SH może poprawić wiele branż, w tym logistykę, która obejmuje koordynację transportu i przechowywania towarów, oraz robotykę, która obejmuje projektowanie i korzystanie z maszyn do wykonywania zadań, a także usług opartych na chmurze, które pozwalają użytkownikom uzyskać dostęp do zasobów obliczeniowych przez Internet. Dzięki swojej zdolności do radzenia sobie złożonych zadań planowania w inteligentny i wydajny sposób, oczekuje się, że system będzie odgrywał ważną rolę w przyszłości automatycznych rozwiązań, odnosząc się do systemów wykonujących zadania o minimalnym wkładu człowieka. Ponieważ jest to open source, programiści na całym świecie mogą przyczynić się do jego poprawy, pomagając w tworzeniu jeszcze bardziej zaawansowanych zastosowań sztucznej inteligencji w nadchodzących latach.
Referencje dziennika
Georgievski I., Palghadmal AV, Alnazer E., Aiello M. „SH: System planowania HTN zorientowany na usługi dla domen w świecie”. Oprogramowanie, 2024; 27: 101779. Doi: https://doi.org/10.1016/j.softx.2024.101779
O autorach
Marco Aiello jest profesorem informatyki i szefem działu komputerów usługowych na University of Stuttgart w Niemczech. Wybrany członek Europejskiej Akademii Nauk i Sztuki, globalny wydział badań stowarzyszonych na Uniwersytecie Chang Gung, Tajpej na Tajwanie. Jest wiceprezesem ds. Informatyki Europy. Posiada doktorat z logiki Uniwersytetu w Amsterdamie, habilitacja w Applied Informatics od Tu Wien oraz tytuł magistra inżynierii na La Sapienza University of Rome. W 2016 roku, wraz z trzema byłym doktoratem. Studenci, założył firmę SustainableBuildings BV, przejęty w 2020 r. Przez holenderską firmę energetyczną Innova BV. Jego zainteresowania badawcze dotyczą obliczeń usług, inteligentnych systemów energetycznych i rozumowania przestrzennego. Jest autorem ponad 200 recenzowanych artykułów i kilku książek, które cytowano ponad 8000 razy.
Ilche Georgievski jest Prywatny wykładowca na University of Stuttgart w Niemczech. Urodzony i wychowany w Bitoli w Macedonii, rozpoczął swoją akademicką podróż na University of Maribor w Słowenii, gdzie uzyskał tytuł magistra w dziedzinie informatyki i informatyki. Następnie uzyskał tytuł doktora W zakresie informatyki z University of Groningen w Holandii w 2015 r. I kontynuował tam jako badacz doktorantów do 2017 r.. Między pozycjami akademickimi wniósł wiedzę fachową branży, pracując jako CTO w Buildings Sustainable Buildings (2017-2018), gdzie zdobył praktyczne doświadczenie w przywództwie technologii. W 2025 r. Uzyskał swój Habilitacja w informatyce na University of Stuttgart. Jego podstawowe badania koncentrują się na sztuce i nauce systemów i zastosowań planowania AI. Jego szersze zainteresowania obejmują zautomatyzowany skład usług, inteligentne systemy energetyczne i algorytmy uczenia się z danych.
