使用PDDL4J从命令行运行规划器教程

PDDL4J是一个强大的规划系统库，提供了多种规划算法实现。本文将详细介绍如何从命令行运行PDDL4J中的各种规划器，帮助用户快速上手使用这些工具解决实际问题。

PDDL4J规划器概述

PDDL4J库目前实现了以下几种主要规划器：

1. FF (FastForward) - 基于强制爬山算法和A*搜索，使用J. Hoffmann提出的松弛规划图启发式
2. HSP (Heuristic Search Planner) - 基于A*搜索，可与库中任何目标成本启发式函数结合使用
3. GSP (Generic Search Planner) - 通用状态空间规划器，可选择搜索策略和启发式函数
4. TFD (Total-order Forward Decomposition) - 基于深度优先搜索策略，仅处理全序任务分解
5. PFD (Partial-order Forward Decomposition) - 基于深度优先搜索策略，可处理偏序任务分解

FF规划器使用指南

FF规划器结合了强制爬山和A*搜索策略，使用删除松弛启发式方法解决规划问题。

基本命令格式

FF [-hV] [-l=<logLevel>] [-t=<timeout>] [-w=<weight>] <domain> <problem>

参数说明

• <domain>: 领域定义文件
• <problem>: 问题定义文件

可选参数

选项	描述
-l, --log=	设置日志级别: ALL, DEBUG, INFO, ERROR, FATAL, OFF, TRACE (默认INFO)
-t, --timeout=	设置超时时间(秒，默认600)
-w, --weight=	设置启发式权重(默认1.0)
-h, --help	显示帮助信息
-V, --version	显示版本信息

使用示例

java -cp pddl4j.jar fr.uga.pddl4j.planners.statespace.FF \
     domain.pddl problem.pddl \
     -t 1000

此命令启动FF规划器，为搜索分配1000秒时间。

HSP规划器使用指南

HSP是基于A*搜索策略的规划器，支持多种启发式函数。

基本命令格式

HSP [-hV] [-e=<heuristic>] [-l=<logLevel>] [-t=<timeout>] [-w=<weight>] <domain> <problem>

特有参数

• -e, --heuristic=<heuristic>: 设置启发式函数，可选值包括：
  • AJUSTED_SUM, AJUSTED_SUM2, AJUSTED_SUM2M
  • COMBO, MAX, FAST_FORWARD
  • SET_LEVEL, SUM, SUM_MUTEX (默认FAST_FORWARD)

使用示例

java -cp pddl4j.jar fr.uga.pddl4j.planners.statespace.HSP \
     domain.pddl problem.pddl \
     -e MAX -w 1.2 -t 600

此命令使用MAX启发式函数，权重1.2，超时时间600秒。

GSP规划器使用指南

GSP是通用搜索规划器，允许自定义搜索策略和启发式函数。

基本命令格式

GSP [-hV] [-e=<heuristic>] [-l=<logLevel>] [-t=<timeout>] [-w=<weight>] [-s [=<strategies>...]]... <domain> <problem>

特有参数

• -s, --search-strategies[=<strategies>...]: 设置搜索策略，可选值包括：
  • ASTAR, ENFORCED_HILL_CLIMBING
  • BREADTH_FIRST, GREEDY_BEST_FIRST
  • DEPTH_FIRST, HILL_CLIMBING (默认ASTAR)

使用示例

java -cp pddl4j.jar fr.uga.pddl4j.planners.statespace.GSP \
     domain.pddl problem.pddl \
     -s ENFORCED_HILL_CLIMBING ASTAR \
     -e FAST_FORWARD -t 1000

此命令首先尝试ENFORCED_HILL_CLIMBING策略，失败后使用ASTAR策略，启发式函数为FAST_FORWARD，超时1000秒。

TFD规划器使用指南

TFD使用全序前向分解策略解决层次任务网络(HTN)规划问题。

基本命令格式

TFD [-hiV] [-l=<logLevel>] [-t=<timeout>] <domain> <problem>

特有参数

• -i, --interactive: 启用交互模式用于调试

使用示例

java -cp pddl4j.jar fr.uga.pddl4j.planners.htn.stn.TFD \
     domain.hddl problem.hddl \
     -t 600

此命令启动TFD规划器，超时时间600秒。

PFD规划器使用指南

PFD使用偏序前向分解策略解决HTN规划问题。

基本命令格式

PFD [-hiV] [-l=<logLevel>] [-t=<timeout>] <domain> <problem>

参数与TFD相同，但处理的是偏序任务分解。

实用技巧

1. 日志级别选择：调试时使用DEBUG或TRACE级别，生产环境使用INFO或ERROR
2. 超时设置：复杂问题可适当增加超时时间
3. 启发式选择：不同问题适合不同启发式，可多尝试几种
4. 交互模式：TFD和PFD的交互模式(-i)有助于理解任务分解过程

通过以上介绍，您应该已经掌握了使用PDDL4J从命令行运行各种规划器的基本方法。根据具体问题特点选择合适的规划器和参数配置，可以更高效地解决规划问题。