GOAP: найдите последовательность действий и проверьте её исполнение

Ищите среди возможных состояний мира

Целеориентированное планирование действий, или GOAP, ищет последовательность, удовлетворяющую желаемому условию мира. Действие задаёт предусловия, эффекты и стоимость планирования. Поиск работает с гипотетическими состояниями; исполнитель затем выполняет выбранные действия. Оркин описывает этот подход в исходном объяснении F.E.A.R., а ReGoap предоставляет конкретную реализацию с разделёнными обязанностями планировщика и исполнителя. [1][2]

Дайте модели достаточно информации

Представляйте факты, действительно меняющие доступность действий. Владеть ключом и стоять рядом с запертой дверью — разные условия. Определите, что действие добавляет, удаляет или расходует, и не позволяйте поиску незаметно считать неизвестное подтверждённым. Стоимости должны выражать оптимизируемый компромисс, например время или расход ресурсов, в сопоставимых единицах. Дешёвый план остаётся дешёвым лишь в рамках этой модели.

Расчётный пример: восстановить питание двумя способами

Условный рабочий начинает на складе без предохранителя; генератор выключен. Цель — powerOn = true. Первый план: FetchFuse стоимостью 2, затем ReachGenerator стоимостью 3 и InstallFuse стоимостью 1. Установка требует предохранителя и присутствия у генератора, расходует предохранитель и включает питание. Общая стоимость равна 2 + 3 + 1 = 6.

Другой план: ReachGenerator, затем HandCrank стоимостью 5 уже на месте, итого 3 + 5 = 8. Если предохранитель доступен, первый путь в модели дешевле. Если склад пуст, FetchFuse должно стать недоступным, а второй путь остаётся возможным. Это придуманные стоимости планирования, а не измеренная длительность действий.

Исполняйте в меняющемся мире

Перед запуском каждого действия заново проверяйте соответствующие текущие условия. Резервируйте спорные ресурсы через игровую систему: обнаружение предохранителя планировщиком не резервирует его. Обновляйте подтверждённые факты мира после успешного реального эффекта, вместо переноса предсказанных эффектов в действительность по завершении планирования.

Создайте диагностическую трассу с целью, исходными фактами, выбранными конкретными параметрами действий, оценками стоимости и результатами исполнения. Уберите предохранитель после планирования, но до получения. Закройте путь к генератору. Прервите рабочего во время установки. Проверьте, что отказ освобождает резервирования, обновляет известное состояние и вызывает перепланирование либо явное запасное поведение. Не допускайте бесконечного повторения одного невозможного плана.

Контролируйте поиск и его пределы

Множество возможных объектов назначения увеличивает число конкретных вариантов действий и расширяет пространство поиска. Ограничивайте работу на запрос и отличайте исчерпание бюджета от доказательства отсутствия плана. Используйте кэш только при сохранении его предпосылок. Короткие планы проще исследовать, но слишком малый горизонт может пропустить необходимую подготовку. GOAP не координирует нескольких рабочих автоматически, не придумывает отсутствующие действия и не предсказывает немоделируемые последствия. Оценивайте и допустимое исполнение, и задуманное поведение.

Источники

• [1] Three States and a Plan: The A.I. of F.E.A.R. — Jeff Orkin, Game Developers Conference 2006.
• [2] ReGoap — luxkun and ReGoap contributors.