Calcolo delle situazioni
Il calcolo delle situazioni ( situation calculus ) è un formalismo logico per rappresentare un modello dinamico in cui sono presenti oggetti, azioni e situazioni. Secondo questo approccio, l'evoluzione della realtà è una sequenza di situazioni. Ogni situazione è determinata dall'esecuzione di una o più azioni. Per situazione si può intendere sia uno stato del mondo in un determinato momento, sia una particolare sequenza di azioni che determina una particolare evoluzione della realtà. Alcuni autori identificano una situazione con uno stato del mondo, altri con una sequenza di azioni. Sia le situazioni che le azioni sono considerate oggetti e sono rappresentati da termini formali, costanti o funzioni. Ad esempio, la situazione S0 è un insieme vuoto in quanto è determinato da una sequenza vuota di azioni. Le azioni sono, invece, rappresentate da simboli funzionali che legano le situazioni alle azioni. Ad esempio, l'azione do(a, s1) implica l'esecuzione (do) dell'azione a nella situazione S1. Ogni situazione s0 è determinata da una situazione s' precedente e da un'azione a'. La situazione s0 è, quindi, il risultato della situazione s' e dell'azione a'.
s0=risultato(s', a')
E' detta fluente ogni funzione che può variare da una situazione s0 alla situazione successiva s'. Un fluente si differenzia dagli altri simboli poiché il suo valore varia in base alla situazione s'. Un fluente è una funzione o una relazione in cui la situazione compare tra le variabili indipendenti.
F(x1,....,xn, s)
Ad esempio, il fluente colore(x,s')=rosso vuole dire che l'oggetto x ( es. semaforo ) è rosso nella situazione s'. Un fluente particolare è il fluente di possibilità che associa la possibilità di eseguire un'azione a' al verificarsi di una particolare situazione s'.
Poss(a',s')
L'azione a' è possibile nella situazione s'. Il fluente di possibilità descrive le precondizioni che rendono possibile effettuare una determinata azione a'. Un esempio di fluente di possibilità è il seguente:
Avere_attrezzi(x,s) ∧ Rotto(y,s) ⇒ Poss(ripara(x,y), s)
Secondo il precedente fluente, il soggetto x può riparare ( azione ) l'oggetto y nella situazione s, quando il soggetto x ha gli attrezzi e l'oggetto y è rotto nella situazione s ( precondizioni ). Le precondizioni consentono di capire se l'azione può essere eseguita in una particolare situazione. Ad esempio, se l'oggetto y è rotto ma il soggetto x non ha gli attrezzi, allora il soggetto x non può riparare l'oggetto y nella situazione s. Oltre a essere associato alle precondizioni, ogni fluente è associato anche agli effetti che si verificano dopo che l'azione è stata eseguita.
Poss(Ripara(x,y), s) ⇔ Funziona(y, s)
Nell'esempio precedente, l'effetto dell'azione Ripara è il funzionamento dell'oggetto y nella situazione s. Il soggetto x ripara l'oggetto y nella situazione s e, pertanto, l'oggetto y torna ad essere funzionante nella situazione s.
- Il calcolo delle situazioni viene introdotto negli anni '60 da John McCarthy.
