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/ NetNews Usenet Archive 1992 #18 / NN_1992_18.iso / spool / comp / ai / 3120 < prev    next >
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Internet Message Format  |  1992-08-17  |  4.3 KB

  1. Path: sparky!uunet!cs.utexas.edu!usc!sdd.hp.com!elroy.jpl.nasa.gov!ames!purdue!news.cs.indiana.edu!umn.edu!noc.msc.net!uc.msc.edu!apctrc!zwsd06
  2. From: zwsd06@trc.amoco.com (Bill Davis)
  3. Newsgroups: comp.ai
  4. Subject: Re: planning/scheduling
  5. Message-ID: <Bt54us.6Lq@trc.amoco.com>
  6. Date: 17 Aug 92 18:32:50 GMT
  7. References: <1992Aug17.163105.4626@eplrx7.es.duPont.com>
  8. Sender: usenet@trc.amoco.com
  9. Organization: Amoco Production Company, Tulsa Research
  10. Lines: 74
  11.  
  12. In article <1992Aug17.163105.4626@eplrx7.es.duPont.com> pensak@eplrx7.es.duPont.com (Dave Pensak) writes:
  13. >We have been approached by a local psychiatric hospital to see if
  14. >any of our scheduling folks can help them with the following problem:
  15. >
  16. >There are N patients
  17. >
  18. >There are M staff members  (N >> M)
  19. >
  20. >There are I activities in J locations throughout the day
  21. >
  22. >Is there any machine assisted way to make sure that the best possible
  23. >staff combinations are associated with the right group of patients
  24. >throughout the day (the groupings can, and do, change during the day).
  25. >...
  26. >Add to this the problem that there are (semi)random perturbations
  27. >both throughout the day (patients wandering off...., unexpected
  28. >medical tests, etc) and between days (staff calling in sick, etc).
  29.  
  30. Planning and scheduling are two very distinct things; and yet, when
  31. facing complex "real-world" problems, they are often interdependent
  32. when deriving a solution.  Broadly speaking, one can't begin to schedule 
  33. until one determines which tasks must take place, what causal dependencies 
  34. exist among them, and what constraints exist on resource assignments.
  35. Scheduling may then impose further constraints on the actual placing of
  36. the events to a timeline, and identifying specific resources and their 
  37. quantities for each task in the plan.  A perspective I like is this:
  38. You need planning when there are many possible tasks and combinations of
  39. tasks from which to select an appropriate subset that will acheive a 
  40. stated (set of) goal(s);  You need scheduling when the tasks and their
  41. relative order are known but they must be positioned on a timeline so as
  42. to meet duration constraints (deadlines, etc) and resource constraints
  43. (maximize throughput, minimize workload, etc.).
  44.  
  45. This is of course a generalization.  What happens when the schedule 
  46. "doesn't fit" the deadline?  More planning must be done possibly to 
  47. select an alternative set of tasks which still accomplish the goal but have
  48. different temporal or resource constraints.  There are many such examples.
  49.  
  50. You must determine if the I activities above are fairly static and routine.  
  51. If so, then the problem is more of a resource assignment/scheduling
  52. problem, and constraint satisfaction solutions are what you're looking for.
  53. Mark Fox & others working in knowledge-based scheduling (a la constraint-
  54. directed search) is where you might want to look.
  55.  
  56. If they aren't, and I suspect that's the case from your "disclaimer" about the
  57. semi-random perterbations, then you have a more complex problem.  This would
  58. be the case if the set of tasks changes according to the context of
  59. the situation -- i.e., there may be a number of ways to accomplish some
  60. goal, but which tasks and in what combination/order depends on the context
  61. in which they're executed.  This involves planning *and* scheduling.
  62.  
  63. Deriving "the best" (optimum) solution in either of these paradigms is
  64. at least an NP-hard problem (i.e., computationally intractable).
  65. However, one can possibly derive a "good" solution from knowledge-based
  66. approaches.  For the planning *and* scheduling problem, look into work
  67. on the SIPE and O-Plan systems.  SIPE was developed by David Wilkins at
  68. SRI International; this is best documented in his book "Practical Planning"
  69. (Morgan Kaufmann).  O-Plan was originally developed by Austin Tate, and
  70. continues development under his direction at the AI Applications Institute
  71. in Edinburgh, Scotland.  A recent AI Journal article (vol. 52 #1) reports
  72. on this system.
  73.  
  74. Building a system such as these domain-independent planners is a monumental
  75. task.  I can't imagine it would be much simpler for a domain-specific
  76. application, assuming you want to "do it right" (my bias :-) and keep 
  77. the planning mechanisms separate from the domain knowledge.
  78.  
  79. Good Luck!
  80.  
  81. -- 
  82. Bill Davis                      bdavis@trc.amoco.com
  83. Amoco Production Research       (918) 660-4129
  84. P.O. Box 3385, Room 1A10         fax  660-4163
  85. Tulsa, OK 74102
  86.