Situation Calculus

Definizione di Situation Calculus

Il Situation Calculus è una variante della logica del primo ordine (FOL) specificamente progettata per rappresentare e ragionare su un mondo che cambia nel tempo, distinguendosi dalla revisione delle credenze che modifica le credenze del sistema.

Componenti Fondamentali

Il Situation Calculus tratta azioni e situazioni come oggetti nel dominio:

• Azioni: Rappresentano eventi che modificano lo stato del mondo, come jump, kick(x) o put(r,x,y). Sono contestuali all’applicazione.
• Situazioni: Denotano sequenze di azioni o “storie del mondo”. S0 è la situazione iniziale. do(a, s) rappresenta la nuova situazione che si ottiene eseguendo l’azione a nella situazione s. L’ordine delle azioni è rilevante (es. do(pickup(b2), do(pickup(b1), S0)) è diversa da do(pickup(b1), do(pickup(b2), S0))).
• Fluenti: Sono predicati o funzioni il cui valore può variare tra le situazioni. Descrivono ciò che è vero in una data situazione, con la situazione sempre come ultimo argomento (es. Holding(r, x, s) indica che il robot r tiene l’oggetto x nella situazione s). Nel Situation Calculus, non esiste una situazione “attuale” fissa, e le formule possono riferirsi a situazioni passate, presenti o future.
• Poss(a, s): Un predicato speciale che indica se un’azione a può essere eseguita in una situazione s.

Rappresentazione del Cambiamento

Per modellare i cambiamenti, il Situation Calculus utilizza diversi tipi di assiomi:

1. Assiomi di Precondizione: Specificano le condizioni che devono essere vere affinché un’azione possa essere eseguita. Sono espressioni della forma Poss(Azione, Situazione) ≡ Condizioni.
2. Assiomi di Effetto: Descrivono come le azioni modificano i fluenti. Possono essere positivi (rendono un fluente vero) o negativi (lo rendono falso). Hanno forme come F(argomenti, do(Azione, Situazione)) o Poss(Azione, S) ⊃ F(argomenti, do(Azione, S)).
3. Assiomi di Frame: Delineano ciò che non cambia quando un’azione viene eseguita, specificando gli effetti nulli delle azioni sui fluenti non direttamente modificati.

• Il Frame Problem e la sua Soluzione