Entwicklung und Implementierung von Heuristiken zur optimierten ...

5.3 Abstand zum Fehlerzustand
Die grundsätzliche Idee dieser Heuristik ist, dass jedem Zustand ein heuristischer
Wert zugeordnet wird, und zwar in Abhängigkeit zu der Anzahl der Transitionen,
die aus diesem Zustand noch gefeuert werden müssen, um zum Fehlerzustand zu
gelangen. Ist von einem Zustand aus der Fehlerzustand nicht mehr erreichbar, so
wird als heuristischer Wert unendlich zugeordnet 3 .
Es sollen die Realzeitautomaten A 1 ,...,A n auf eine bestimmte Eigenschaft untersucht
werden. Seien für die Automaten A 1 ,...,A k die Zielzustände d i , i ∈ {1,...,k}
bekannt, dann bieten sich folgende Varianten der Heuristik an:
• f(q 1 ,...,q k ) = ∑ k
i=1 dist(q i,d i ) · C 3
• f(q 1 ,...,q k ) = ∏ k
i=1 (1 + dist(q i,d i ) · C 3 )
wobei dist(q,q ′ ) die Mindestanzahl der Transitionen liefert, die gefeuert werden
müssen um von q nach q ′ zu gelangen.
Diese Heuristik innerhalb der Realzeitsemantik der PLC-Automaten umzusetzen,
gestaltet sich nicht so einfach, wie bei den vorher vorgestellten heuristischen
Ansätzen. Sie wird deshalb Hauptthema des Kapitels 5.5 sein.
Um UPPAAL CORA noch deutlicher in Richtung des Zielzustands zu lenken,
werden wir noch eine zusätzliche Variante probieren: Für den Fall, dass q und q ′
Zustände sind, es eine Kante von q nach q ′ gibt und q ′ dem Zielzustand näher ist
als q, reduzieren wir den heuristischen Wert für q, je nachdem wie viele Variablen
den passenden Wert haben, um die Kante von q nach q ′ zu nehmen.
5.4 Evaluation
Zur Evaluation wurde der Werkstück-Automat aus Kapitel 4.4 genutzt. In Tabelle
4 sind die Ergebnisse (Zeit in Sekunden) mit einem einzigen Blech im System zu
sehen. Gewünscht ist, dass dieses Werkstück bis zu Ende des Ausgabeförderbandes
3 Praktisch reicht ein Wert, der größer als alle Werte ist, die Zuständen zugeordnet sind, von
denen aus der Fehlerzustand erreichbar ist. Denn UPPAAL betrachtet diesen Pfad dann nicht
weiter.
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