论文

模糊范畴规划:带分级语义约束的自主目标满足

Fuzzy Categorical Planning: Autonomous Goal Satisfaction with Graded Semantic Constraints

智能体系统Agent 规划

摘要

自然语言规划常涉及模糊谓词(如“合适的替代品”“足够稳定”),其满足度本质上是分级的。现有范畴论规划器提供组合结构和基于拉回的硬约束验证,但将适用性视为非黑即白的,迫使进行阈值化而折叠有意义的区分,且无法跟踪多步计划中的质量退化。我们提出模糊范畴规划(FCP),为每个动作(态射)标注[0,1]中的度数,通过t-norm Lukasiewicz组合计划质量,并通过拉回验证保留非黑即白的可执行性检查。FCP使用带k采样中位数聚合的LLM从语言中接地分级适用性,并支持使用基于剩余运算的后向需求进行中途会合搜索。我们在(i)公开的PDDL3偏好/超额订阅基准和(ii)RecipeNLG-Subs(基于RecipeNLG构建、替换候选来自Recipe1MSubs和FoodKG的缺失替代品食谱规划基准)上评估。FCP在RecipeNLG-Subs上相较仅LLM和ReAct式基线提升成功率并减少硬约束违反,同时与经典PDDL3规划器保持竞争力。

模糊范畴规划:带分级语义约束的自主目标满足
图1:FCP 中的性能退化驱动因素。成功率(%)随计划长度、缺失需求数量、候选替代数量以及 grounding 聚合大小 k 的变化(颜色表示 x 轴的分组:取决于因子为 1/3/5/7/>7 或 1/3/5/7)。性能随计划变长与缺失项增多而急剧下降,而候选数量变化的影响极小;增大 k 可提升鲁棒性直至 k=5,此后收益递减。