Добавлено руководство по описанию техпроцесса PDDL

docs/technologies/plansys2.md

@@ -3,11 +3,13 @@ id: plansys2
 title: 'PlanSys2 & PDDL'
 ---
 
-[PlanSys2](https://github.com/IntelligentRoboticsLabs/ros2_planning_system) - это система планирования для ROS2 от создателей ROSPlan (система планирования для ROS1). PlanSys2 не ограничивается планированием в рамках одного устройства, а поддерживает распределение задач между _многими взаимодействующими агентами_ в реальном времени. Исполнение планов реализовано на базе _Деревьев поведения_. Планы и задачи описываются на Lisp-подобном языке PDDL (Planning Domain Definition Language). PlanSys2 поддерживает PDDL версии 2.1, текущая версия PDDL - 3.1.
+# ROS2 Planning System (PlanSys2)
+
+[PlanSys2](https://github.com/IntelligentRoboticsLabs/ros2_planning_system) - это система планирования для ROS2 от создателей ROSPlan (система планирования для ROS1). PlanSys2 не ограничивается планированием в рамках одного устройства, а поддерживает распределение задач между _многими взаимодействующими агентами_ в реальном времени. Исполнение планов реализовано на базе _Деревьев поведения_.
 
 Видео-презентация [1](https://www.youtube.com/watch?v=SQoN79BBQno), [2](https://www.youtube.com/watch?v=58pvI8rgUvk)
 
-## Архитектура фреймворка
+## Архитектура фреймворка PlanSys2
 
 Архитектура PlanSys2 модульная и каждый отдельный компонент может быть заменён.
 
@@ -80,30 +82,85 @@ title: 'PlanSys2 & PDDL'
 
 PlanSys2 был проверен сначала в симуляции, а потом и на реальной системе, состоящей из 3-ёх роботов. Исходные коды проекта опубликованы на [Github](https://github.com/IntelligentRoboticsLabs/plansys2_cooking_experiment).
 
-## Planning Domain Definition Language (PDDL)
+# Planning Domain Definition Language (PDDL)
 
-Согласно [спецификации](https://planning.wiki/ref) PDDL содержит следующие базовые сущности планируемой задачи:
-* __Объекты__ (Objects)
-* __Свойства__ (Predicates) объектов (True/False)
-* __Начальное состояние__ (Initial state)
-* __Спецификация целей__ (Goal specification): то, что мы хотим, чтобы было правдой
-* __Действия/Операторы__ (Actions/Operators): способы изменения состояния мира.
+ Планы и задачи описываются на Lisp-подобном языке PDDL (Planning Domain Definition Language). PlanSys2 поддерживает PDDL версии 2.1, текущая версия PDDL - 3.1.
 
-### Основные классы алгоритмов планирования
+Описание технологического процесса для автоматического планирования на языке PDDL состоит из двух частей:
+- Описание предметной области - __Domain__ (какие в принципе существуют типы объектов, условий, функций и действий)
+- Описание конкретной задачи - __Problem__ (какие объекты и какие стартовые условия представлены в конкретном техпроцессе - т.е. что у нас есть вообще в сцене/установке/производстве)
+
+## PDDL Domain
+
+Согласно [спецификации](https://planning.wiki/ref) PDDL Domain содержит следующие базовые сущности планируемой задачи:
+
+### Объекты (Objects)
+Какие типы/подтипы объекты фигурируют в технологическом процессе.
+Примеры
+- Движитель (Подтипы - Робот-манипулятор, поворотный стол, конвеер)
+- Приспособление (Подтипы - Захват, Пинцет и т.д.)
+- Пробирка (Подтипы - Большая, маленькая и т.д.)
+- Посадочный материал (Подтипы - Корешок, листок, черенок)
+- Навык робота, программа (Подтипы - Захват, разрез, распознавание)
+
+### Условия (Predicates)
+Типы условий, при которых начинаются те или иные действия. Это вопросы, подразумевающие ответ Да или Нет.
+
+Примеры:
+- Посадочный материал в пробирке?
+- Робот свободен для задачи?
+- Объект распознан?
+- Посадочный материал поврежён?
+
+### Функции (Functions)
+Функции похожи на условия - это тоже вопросы. Разница в том, что это вопросы, подразумевающие ответ в виде числа.
+
+Примеры:
+- Какой заряд у аккумуляторной батареи?
+- Какая масса у посадочного материала X?
+
+### Действия (actions)
+Действия, производящиеся в рамках технологического процесса. Состоят из:
+- __Параметров__ (parameters) - задействованные объекты
+- __Длительности__ (duration) - продолжительность действия
+- __Условий__ (condition) - условия, при которых действие начинается/продолжается/завершается
+- __Эффектов__ (effect) - результаты после начала и завершения
+
+Пример:
+- Действие _захват-пробирки_
+- Параметры _робот_, _захватное-устройство_, _пробирка_
+- Условия
+	- начала: _робот-свободен_, _захватное-устройство-подключено_, _пробирка-в-наличии_
+	- продолжения - _в-комнате-нет-людей_
+	- завершения - _робот-не-движется_, _пробирка-в-захвате_
+- Эффекты
+	- в начале: _робот-занят_
+	- при завершении - _робот-свободен_, _пробирка-захвачена_
+
+## PDDL Problem
+
+Проблема описывает конкретную задачу с исходными условиями на момент начала задачи. Исходных условий может быть много. Problem обычно генерируется автоматически для подбора оптимальной конфигурации. Планировщик сам генерирует план исполнения в зависимости от описания задачи.
+
+Описание задачи/проблемы выглядит следующим образом
+- __Объекты__ (objects) - наличествующие объекты, обязательно должны соответствовать типам из PDDL Domain
+- __Начальное состояние__ (init) - текущие значения условий на момент начала
+- __Спецификация целей__ (goal) - условия выполнения задания
+
+## Основные классы алгоритмов планирования
 ![pddl_planners](img/pddl_planners.jpg)
 
-### Плагины и утилиты для работы с PDDL
+## Плагины и утилиты для работы с PDDL
 * Плагины для редакторов [VSCode](https://github.com/jan-dolejsi/vscode-pddl) ![vscode-pddl](https://img.shields.io/github/stars/jan-dolejsi/vscode-pddl.svg) ([video-tutorial](https://www.youtube.com/watch?v=BFlCz49ETcA&list=PL1Q0jeuU6XppflOPFx1qQVuWbXTcjxevU)), [Sublime Text](https://github.com/Pold87/myPDDL) ![myPDDL](https://img.shields.io/github/stars/Pold87/myPDDL.svg)
 * [vPlanSim](https://github.com/mastrogiorgis/vPlanSim) - графический интерфейс для визуализации и симуляции PDDL-планирования на базе Python3.7, VTK8.2, PyQt5. ![vPlanSim](https://img.shields.io/github/stars/mastrogiorgis/vPlanSim.svg)
 * Парсеры PDDL - [Julia](https://github.com/JuliaPlanners/PDDL.jl), [python](https://github.com/pucrs-automated-planning/pddl-parser), [C#](https://github.com/hfoffani/pddl-lib), [Java](https://github.com/gerryai/PDDL4J), [С++](https://github.com/wisdompoet/universal-pddl-parser)
 * [planutils](https://github.com/AI-Planning/planutils) - библиотека общего назначения для разработки, запуска и оценки планировщиков. ![planutils](https://img.shields.io/github/stars/AI-Planning/planutils.svg)
 * [blockly-pddl](https://github.com/AI-Planning/blockly-pddl) - транслятор PDDL-файлов в язык Blockly и обратно. ![blockly-pddl](https://img.shields.io/github/stars/AI-Planning/blockly-pddl.svg)
 
-### PDDL-фреймворки
+## PDDL-фреймворки
 * [pddlstream](https://github.com/caelan/pddlstream) - фреймворк для планирования, состоящий из языка действий и набора алгоритмов для AI-планирования при наличии процедур выборки. PDDLStream расширяет PDDL, вводя потоки и декларативные спецификации процедур выборки. Алгоритмы PDDLStream не зависят от предметной области и решают проблемы PDDLStream только с описанием каждого сэмплера как черного ящика. Мотивом появления PDDLStream был Task and Motion Planning (TAMP) - [paper](https://arxiv.org/pdf/1802.08705.pdf). ![pddlstream](https://img.shields.io/github/stars/caelan/pddlstream.svg) 
 * [pddlgym](https://github.com/tomsilver/pddlgym) - фреймворк, который автоматически создает среду OpenAI-Gym из спецификаций PDDL - [paper](https://arxiv.org/pdf/2002.06432.pdf). ![pddlgym](https://img.shields.io/github/stars/tomsilver/pddlgym.svg)
 * [LAPKT](https://github.com/LAPKT-dev/LAPKT-public) - набор легковесных инструментов для автоматизированного планирования (Lightweight Automated Planning Toolkit). Предлагает независимый от конкретных языков планирования абстрактный интерфейс для расчёта планов. Легко интегрируется с PDDL/STRIPS.
 
-### Расширения PDDL
+## Расширения PDDL
 * [HDDL](https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.090/Publikationen/2020/Hoeller2020HDDL.pdf) - расширения PDDL для поддержки иерархических задач. Использовался для создания планировщика [PANDA Planning Framework](https://panda-planner-dev.github.io/), где реализован [парсер HDDL](https://github.com/panda-planner-dev/pandaPIparser)
 * [Universal PDDL Parser - Multiagent Extension](https://github.com/aig-upf/universal-pddl-parser-multiagent) - расширение [universal-pddl-parser](https://github.com/aig-upf/universal-pddl-parser), поддерживающие multi-agent расширение PDDL 3.1 для спецификаций Crosby, Jonsson and Rovatsos, 2014 и Kovacs, 2012.