行為樹

行為樹是一張整潔的、會分岔的圖，機器人從上往下讀它，來逐時逐刻地決定下一步做什麼。把它想像成一棵倒過來的樹形流程圖：最底下是一個個具體的小動作和小檢查——「走到門口」「門開著嗎？」「把箱子拿起來」——而它們上方是一些簡單的樞紐節點，負責決定去嘗試哪一個、按什麼順序來。每一次時鐘跳動，機器人都從頂端出發、一路往下走，每個節點都會回報幾種簡單答案之一：成功、失敗，或仍在進行。這些答案再一層層往上傳，左右著下一步的選擇。

巧妙之處其實只在兩種樞紐。順序節點的意思是「按次序做這些，一旦有一個失敗就停下」——適合那些必須全部發生的步驟，比如先張開夾爪、再下移、再合攏夾爪。回退節點（或稱選擇節點）的意思是「一個一個地試，直到有一個成功為止」——適合帶有備選方案的計畫，比如先試前門，不行就試側門，再不行就向人求助。把順序和回退層層嵌套，你就能用這寥寥幾種簡單部件，搭出豐富而有層次的行為，而設計者讀起整棵樹來，幾乎就像在讀一句話。

機器人開發者偏愛行為樹，是因為它模組化、易於改動。由於每條分支都自成一體，你可以加上一項新技能、調換優先次序，或者在靠近頂端的位置嫁接一條緊急的「電量低就去充電」分支，而不必把其餘部分全都拆開重接——樹天生會先檢查高優先級的分支。正因如此，行為樹在遊戲角色和許多機器人身上，已基本取代了更老的有限狀態機風格：狀態機會把每一種情形都直接連到其他每一種情形，越長越亂成一團；而行為樹則讓邏輯保持井然有序、便於複用，哪怕機器人的本領越來越多也是如此。