close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

829.Экспертные системы в среде CLIPS Короткин А А

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Министерство образования и науки Российской Федерации
Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова
Кафедра компьютерных сетей
А. А. Короткин
Экспертные системы
в среде CLIPS
Методические указания
Рекомендовано
Научно-методическим советом университета для студентов,
обучающихся по направлению
Прикладная математика и информатика
Ярославль
ЯрГУ
2013
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 004.65(072)
ББК З973.2-018.2я73
К 68
Рекомендовано
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного издания. План 2013 года
Рецензент
кафедра компьютерных сетей ЯрГУ
Короткин, А. А. Экспертные системы в среде CLIPS :
К 68 методические указания / А. А. Короткин ; Яросл. гос. ун-т
им. П. Г. Демидова. – Ярославль : ЯрГУ, 2013. – 52 с.
Изложены основные сведения о программной среде
CLIPS, которые позволяют написать несложную экспертную систему. Все конструкции языка CLIPS поясняются
на примерах. Особое внимание уделяется ситуациям, в которых начинающие работать с этой средой делают типичные ошибки. Кроме элементов самого языка, автор счел
нужным кратко изложить основную концепцию экспертных систем, база знаний которых построена на продукционных правилах.
Предназначены для магистров, обучающихся по направлению 010400.62 Прикладная математика и информатика (дисциплина «Базы данных и экспертные системы»,
цикл Б3), очной формы обучения.
УДК 004.65(072)
ББК З973.2-018.2я73
© ЯрГУ, 2013
2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1. Экспертные системы
1.1. Архитектура экспертной системы
Характерным признаком современных информационных систем является наличие знаний, необходимых для решения задач
конкретной предметной области. При этом возникает естественный вопрос, что такое знания и чем они отличаются от обычных
данных, обрабатываемых ЭВМ. Можно предложить несколько рабочих определений, в рамках которых это становится очевидным.
Данные – это информация, полученная в результате наблюдений или измерений отдельных свойств (атрибутов), характеризующих объекты, процессы и явления предметной области.
Знания – это связи и закономерности предметной области
(принципы, модели, законы), полученные в результате практической деятельности и профессионального опыта, позволяющие
специалистам ставить и решать задачи в данной области.
Центральная парадигма интеллектуальных технологий сегодня – это работа со знаниями. Информационные системы, ядром
которых является база знаний или модель предметной области,
описанная на языке сверхвысокого уровня, приближенном к естественному, называют интеллектуальными.
Чаще всего интеллектуальные информационные системы
(ИИС) применяются для решения сложных задач, где основная
сложность решения связана с использованием слабо формализованных знаний специалистов-практиков и где логическая (или
смысловая) обработка информации превалирует над вычислительной. Например, понимание естественного языка, поддержка
принятия решения в сложных ситуациях, постановка диагноза и
рекомендации по методам лечения, анализ визуальной информации, управление диспетчерскими пультами и др.
Для того чтобы наделить ИИС знаниями, их необходимо
представить в определенной форме. Существуют два основных
способа наделения знаниями программных систем. Первый – поместить знания в программу, написанную на обычном языке программирования. Такая система будет представлять собой единый
программный код, в котором знания не вынесены в отдельную
категорию. Несмотря на то что основная задача будет решена, в
этом случае трудно оценить роль знаний и понять, каким образом
3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
они используются в процессе решения задач. Нелегким делом являются модификация и сопровождение подобных программ, а
проблема пополнения знаний может стать неразрешимой.
Второй способ базируется на концепции баз данных и заключается в вынесении знаний в отдельную категорию, т. е. знания
представляются в определенном формате и помещаются в БЗ. База знаний легко пополняется и модифицируется. Она является
автономной частью интеллектуальной системы, хотя механизм
логического вывода, реализованный в логическом блоке, а также
средства ведения диалога накладывают определенные ограничения на структуру БЗ и операции с нею. В современных ИИС принят этот способ.
Наиболее распространенным видом ИС являются экспертные
системы. Экспертные системы (ЭС) – это наиболее распространенный класс ИИС, ориентированный на тиражирование опыта
высококвалифицированных специалистов в областях, где качество принятия решений традиционно зависит от уровня экспертизы,
например таких, как медицина, юриспруденция, геология, экономика, военное дело и др.
ЭС эффективны лишь в специфических "экспертных" областях, где важен эмпирический опыт специалистов.
В целом процесс функционирования ЭС можно представить
следующим образом: пользователь, желающий получить необходимую информацию, через пользовательский интерфейс посылает запрос к ЭС, решатель, пользуясь базой знаний, генерирует и
выдает пользователю подходящую рекомендацию, объясняя код
своих рассуждений при помощи подсистемы объяснений.
Приведем определение основных терминов в области разработки ЭС. Пользователь – специалист предметной области, для
которого предназначена система. Обычно его квалификация недостаточно высока, и поэтому он нуждается в помощи и поддержке своей деятельности со стороны ЭС.
Инженер по знаниям – специалист в области искусственного
интеллекта, выступающий в роли промежуточного буфера между
экспертом и базой знаний. Синонимы – когнитолог, инженеринтерпретатор, аналитик.
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Интерфейс пользователя – комплекс программ, реализующий
диалог пользователя с ЭС как на стадии ввода информации, так и
при получении результатов.
База знаний (БЗ) – ядро ЭС, совокупность знаний предметной
области, записанная на машинный носитель в форме, понятной
эксперту и пользователю (обычно на некотором языке, приближенном к естественному).
Параллельно такому "человеческому" представлению существует БЗ во внутреннем "машинном" представлении.
База фактов (БФ) – область памяти компьютера, в которой
хранятся исходные данные (факты) задачи и куда помещаются
новые факты, полученные в ходе логического вывода.
Модуль логического вывода – программа, моделирующая ход
рассуждений эксперта на основании знаний, имеющийся в БЗ.
Синонимы – решатель, дедуктивная машина, машина вывода.
Модуль объяснений – программа, позволяющая пользователю получить ответы на вопросы "Как была получена та или иная
рекомендация?" и "Почему система приняла такое решение?" Ответ на вопрос "как" – это трассировка всего процесса получения
решения с указанием использованных фрагментов БЗ, т. е. всех
шагов цепи умозаключений. Ответ на вопрос "почему" – ссылка
на умозаключение, непосредственно предшествовавшее полученному решению, т. е. отход на один шаг назад. Развитые подсистемы объяснений поддерживают и другие типы вопросов.
Редактор БЗ – программа, представляющая инженеру по знаниям возможность создавать БЗ в диалоговом режиме. Включает
в себя систему вложенных меню, шаблонов языка представления
знаний, подсказок ("help" – режим) и других сервисных средств,
облегчающих работу с базой.
Основные модули экспертной системы и их взаимодействие
представлены на рис. 1.
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 1. Структура экспертной системы
1.2. Представление знаний правилами продукции
и логический вывод
Еще в 60-е гг. прошлого столетия американские исследователи в
области искусственного интеллекта А. Ньюэлл и Г. Саймон высказали предположение, что во многих случаях человеческие рассуждения могут быть представлены в виде последовательности, состоящей
из предложений, каждое из которых можно представить в виде
IF <условие> THEN <действия>,
где под «условием» понимается один или несколько фактов,
соединенных логическими операторами AND ( или &), OR (
или |), NOT ( ), а под «действиями» – одна или несколько операций по обработке данных, выполняемых, если в рассматриваемой
ситуации «условие» принимает значение ИСТИНА (TRUE). Предложения такого вида называются правилами продукции (или просто
правилами), а интеллектуальные системы с базами знаний, состоящими из правил, – продукционными системами.
При описании знаний в виде правил продукции часто используется следующий формат записи правил:
<метка правила>: <условие> => <действия>,
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
который будет использоваться в дальнейшем. Помимо терминов
<условие> и <действие>, в литературе по ЭС часто используются
соответственно термины <посылка> и <следствие>.
Логический вывод в продукционных системах может выполняться в соответствии с двумя разными стратегиями, которые называются прямой и обратной цепочками вывода. Поясним эти
стратегии вывода на следующем простом примере. Пусть база
знаний состоит из четырех правил:
П1: ( A a1 ) AND ( B b1 ) => Z z1
П2: (C c1 ) AND ( D d1 ) => B b1
ПЗ: (C c2 ) AND ( D d1 ) => B b2
П4: ( A a1 ) => ( D d1 ) .
Отметим, что в этих правилах действия, т. е. THEN-части
правил, являются просто операторами присваивания определенных значений переменным Z , B и т. д. Каждое такое действие
можно интерпретировать как появление нового факта. Так, например, правило П4 утверждает, что если имеет место факт A a1 ,
то объекту с именем D надо присвоить значение d1 , и тем самым
мы получим факт D d1 . Важным понятием в продукционных
системах является база фактов (БФ), или доска объявлений, которая представляет собой область оперативной или внешней памяти
системы, куда записываются: 1) факты, известные до начала вывода, и 2) факты, ставшие результатом исполнения правил в ходе
вывода. Условие правила выполняется, если соответствующие
ему факты содержатся в БФ.
Прямая цепочка вывода
Пусть вначале база фактов содержит факты A a1 и C c1 . Мы
хотим выяснить, что следует из этих фактов, т. е. какие новые факты можно получить из данных, используя правила базы знаний.
Логический вывод в соответствии с прямой цепочкой рассуждений
происходит по следующей схеме. На первом шаге система просматривает все правила в базе знаний и находит первое правило,
для которого условие, т. е. левая часть правила, является истинным
при наличии фактов, выставленных на доске объявлений. В нашем
случае это правило П4 – для него IF-часть истинна, так как на доске
объявлений есть факт A a1 . Этот шаг называется согласованием.
7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
На втором шаге выполняется действие, записанное в правой части
правила П4, и новый факт D d1 помещается базу фактов. Этот шаг
называется исполнением или срабатыванием правила.
Далее система снова сканирует все правила, кроме исполненного П4, и находит первое правило, для которого левая часть
правила истинна при наличии всех фактов в уже обновленной
БФ. Видно, что наличие факта C c1 и появление нового факта
D d1 дает в результате согласование с условием правила П2.
Выполнение правила П2 приводит к обновлению БФ: в ней появляется новый факт B b1 . Далее процедура согласования и исполнения правил повторяется аналогично до тех пор, пока еще существуют правила, которые можно согласовать с фактами из БФ.
Результатом логического вывода будет состояние БФ в момент остановки алгоритма. Для рассматриваемого примера это
новые факты D d1 , B b1 , Z z1 и факты A a1 , C c1 , известные
до начала вывода.
Понятно, почему такой вывод называется прямой цепочкой вывода: поиск новой информации происходит в направлении стрелок,
разделяющих левые и правые части правил. Сама цепочка имеет вид
4
2
1
На рис. 2 детально показано, как работает цепочка прямого
вывода, при этом в базе знаний пунктиром выделено правило, которое исполняется на данном шаге.
Рис. 2. Прямая цепочка вывода
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Обратная цепочка вывода
Эта стратегия логического вывода используется в тех случаях, когда перед пользователем стоит цель – определить значение
некоторого интересующего его параметра. Поясним стратегию
обратной цепочки на том же примере БЗ. Пусть цель – получить
значение Z. Модуль логического вывода сканирует правые части
правил, отыскивая первое правило, в котором Z получает какоелибо значение. Таким правилом будет П1. Для выполнения П1
необходимо согласования его левой части с фактами БФ. Для модуля логического вывода надо определить значение параметра B.
Формируется новая локальная цель – узнать B. Снова сканируются правые части правил, и находится первое правило, где B получает какое-либо значение. Таким правилом будет П2. Но для того,
чтобы выполнить (или не выполнить) это правило, необходимо
знать параметр D. Процесс сканирования продолжается далее,
пока не выполнится правило П4 и параметр D получит значение
d1 , которое помещается в БФ в виде факта D d1 . После этого
происходит возврат к правилу П2, результатом выполнения которого будет факт B b1 в БФ. Возврат к правилу П1 и его выполнение определяет целевой параметр: Z z1 . Обратная цепочка будет
выглядеть как
Преимущество обратной цепочки – модуль вывода работает
только с теми правилами из БЗ, которые действительно могут потребоваться для определения исходной (глобальной) цели.
В принципе результат, очевидно, можно получить и с помощью
прямой цепочки вывода, только при этом могут быть получены
«лишние» факты, которые никак не связаны с исходной целью.
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. Элементы программирования в CLIPS
2.1. Общие сведения о CLIPS
CLIPS (С Language Integrated Production System) является одним из распространенных инструментальных средств разработки
экспертных систем, база знаний которых представляет собой совокупность правил продукции. Представляя собой логически полную
среду, содержащую встроенный редактор и средства отладки,
CLIPS является оболочкой ЭС. Разработчиком CLIPS является Национальное Аэрокосмическое агентство США (NASA). Первая
версия системы вышла в 1984 г., текущая версия – 6.1. Сейчас
CLIPS и документация на этот инструмент свободно распространяется через Интернет (URL:http://www.ghg.net/CLIPS/CLIPS.html).
Первоначально аббревиатура CLIPS была названием языка
С Language Integrated Production System (язык C, интегрированный с
продукционными системами), удобного для разработки баз знаний и
макетов экспертных систем. CLIPS начал разрабатываться в космическом центре NASA в 1984 г. Теперь CLIPS представляет собой современный инструмент, предназначенный для создания экспертных
систем (expert system tool). CLIPS состоит из интерактивной среды –
экспертной оболочки со своим способом представления знаний,
гибкого и мощного языка и нескольких вспомогательных инструментов. Сейчас, благодаря доброй воле своих создателей, CLIPS является абсолютно свободно распространяемым программным продуктом. Всем желающим доступен как сам CLIPS последней версии,
так и его исходные коды (URL:http://www.ghg.net/CLIPS/CLIPS.html.). Этот сайт поможет получить как сам CLIPS, так и всевозможный материал для его изучения и освоения (документацию,
примеры, советы специалистов, исходные коды и многое другое)1.
Благодаря тому что CLIPS является свободно распространяемым программным продуктом с доступными исходными кодами, в
последнее время было выпущено множество программ и библиотек,
совершенствующих и дополняющих возможности CLIPS. Некоторые из этих продуктов являются собственностью выпустивших их
1
Рекомендуется использовать версию CLIPS v. 6.24. В отличие от
предыдущих эта версия поддерживает кириллические символы в текстовых строках, именах переменных, метках правил, описании фактов.
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
компаний и предназначены для внутреннего использования или
коммерческого распространения, другие, как и сам CLIPS, распространяются свободно. В качестве самых известных примеров подобных проектов можно привести DLL/OCX-библиотеку, позволяющую использовать механизм логического вывода CLIPS в ваших
приложениях, Fuzzy CLIPS. CLIPS++, CLIPS code generator.
Таким образом, возникает возможность применять конструкции CLIPS в приложениях, разработанных в других программных
средах, таких как Visual Studio.
Для получения практических навыков работы с CLIPS студентам предлагается выполнить две лабораторные работы. В первой должны быть использованы базовые конструкции исходного
CLIPS для разработки прототипа экспертной системы. Во второй
для реализации прототипа системы следует применять объектноориентированное расширение CLIPS под названием COOL.
CLIPS использует продукционную модель представления
знаний и поэтому содержит три основных элемента:
1) базу фактов,
2) базу знаний,
3) модуль логического вывода.
Стратегия логического вывода в системе CLIPS – прямая цепочка рассуждений. Принципиальным отличием данной системы
от аналогов является то, что она полностью реализована на языке С. Причем исходные тексты ее программ опубликованы в сети
Интернет.
В CLIPS используется оригинальный LIPS-подобный язык
программирования, ориентированный на разработку ЭС. Кроме
того, CLIPS поддерживает еще две парадигмы программирования: объектно-ориентированную и процедурную. Аспекты объектно-ориентированного программирования в CLIPS в данной
работе рассматриваться не будут.
2.2. Основные элементы программирования
CLIPS предоставляет три основных элемента для написания
программ:
простые типы данных;
функции для манипулирования данными;
конструкции для пополнения базы фактов и базы знаний.
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.2.1. Простые типы данных
Для представления информации в CLIPS предусмотрено восемь простых типов данных: float, integer, symbol, string, externaladdress, fact-address, instance-name, instance-address.
Для работы с числовой информацией используются типы
float и integer, символьной – symbol и string. Остановимся на рассмотрении этих четырех типов данных.
При записи числа могут использоваться только цифры (0-9),
десятичная точка (.), знак (+) или (-) и (е) при экспоненциальном
представлении. Число сохраняется либо как целое, либо как действительное. Любое число, состоящее только из цифр, перед которыми может стоять знак, сохраняется как целое (тип integer
представляется внутри CLIPS как тип языка Си long integer). Все
остальные числа сохраняются как действительные (float – С
double float). Количество значащих цифр зависит от аппаратной
реализации. В этой же связи могут возникать ошибки округления.
Как в любом языке программирования, особенную осторожность необходимо проявлять при сравнении чисел с плавающей
точкой, а также при сравнении с ними целых чисел.
Примеры целых чисел:
237 15 +12 -32
Примеры чисел с плавающей точкой:
237е3 15.09 +12.0 -32.3е-7
Последовательность символов, которая не удовлетворяет числовым типам, обрабатывается как тип данных symbol.
Тип данных symbol в CLIPS – последовательность символов,
состоящая из одного или нескольких любых печатных символов
кода ASCII. Как только в последовательности символов встречается символ-разделитель, symbol заканчивается. Следующие символы служат разделителями: любой непечатный ASCII символ
(включая пробел, символ табуляции, CR, LF), двойные кавычки,
"(", ")", "&", "|", "<","~",";". Символы-разделители не могут включаться в symbol за исключением символа "<", который может
быть первым символом в symbol. Кроме того, symbol не может
начинаться с символа "?" или последовательности символов "$?",
поскольку эти символы зарезервированы для переменных. Заметим, что CLIPS различает регистр символов. Ниже приведены
примеры выражений типа symbol:
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
foo Hello B76-HI
bad-value 127A 742-42-42 @+=-% Search
Тип данных string – это последовательность символов, состоящая из нуля и более печатных символов и заключенная в
двойные кавычки. Если внутри строки встречаются двойные кавычки, то перед ними необходимо поместить символ (\). То же
справедливо и для самого (\). Несколько примеров:
"foo" "a and b"
"1 number" "a\”quote"
Отметим, что строка "abcd" не то же самое, что abcd. Они содержат одинаковые наборы символов, но являются экземплярами
различного типа.
Оставшимися тремя типами полей являются адрес факта
(fact-address), адрес экземпляра (instance-address) и имя экземпляра (instance-name). Факты относятся к одному из тех сложных
представлений данных, которые предусмотрены в CLIPS. Адрес
факта используется для получения ссылки на конкретный факт.
Как и внешний адрес, адрес факта не может быть задан с помощью последовательности знаков, образующих лексему. Однако
предусмотрена возможность получать адреса фактов с помощью
правил в составе процесса сопоставления с шаблонами. Синтаксические конструкции, применяемые для обеспечения такого
действия, рассматриваются ниже.
2.2.2. Функции
Под функцией в CLIPS понимается фрагмент исполняемого
кода, с которым связано уникальное имя и который возвращает
полезное значение или имеет полезный побочный эффект (например, вывод информации на экран монитора).
Существует несколько типов функций. Пользовательские и
системные функции – это фрагменты кода, написанные на внешних языках (например, на С) и связанные со средой CLIPS. Системными называются те функции, которые были определены изначально внутри среды CLIPS. Пользовательскими называются
функции, которые были определены вне CLIPS.
Хотя CLIPS и не ориентирован на численные вычисления, в
нем предусмотрен ряд стандартных арифметических, математических и логических функций. Среди них:
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Функция Описание
+
Сложение
–
Вычитание
Умножение
/
Деление
Возведение в степень
abs
Абсолютное значение
sqrt
Квадратный корень
min
Нахождение минимума
max
Нахождение максимума
= , <>, <, Сравнение числовых
<=, >, >= выражений
or
Логическая функция ИЛИ
and
Логическая функция И
not
Логическая функция НЕ
Полный список стандартных функций CLIPS приводится в
Приложении.
Конструктор deffunction позволяет пользователю определять
новые функции непосредственно в среде CLIPS с использованием
синтаксиса CLIPS. Функции, определенные таким образом, выглядят и работают подобно остальным функциям, однако они выполняются не напрямую, а интерпретируются средой CLIPS.
Вызовы функций в CLIPS имеют префиксную форму: аргументы функции могут стоять только после ее названия. Вызов
функции начинается с открывающейся скобки, за которой следует имя функции, затем идут аргументы, каждый из которых отделен одним или несколькими пробелами. Аргументами функции
могут быть данные простых типов, переменные или вызовы других функций. В конце вызова ставится закрывающаяся скобка.
Ниже приведены примеры вызовов функций:
(+3 4 5) соответствует выражению 3+4+5;
(* 5 6.0 2) соответствует выражению 5*6.0*2 ;
(+3 (* 8 9) 4) соответствует выражению 3+8*9+4;
(* 8 (+3 (* 2 max 3 4) (* 3 4) ) соответствует выражению
8*(3+2*max(3,4)+3*4).
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Пример записи функций сравнения и логических функций:
(= ?a 12) соответствует выражению ?a = 12
( < = ?давление 140) соответствует выражению ?давление <= 140
(or (< ?t 36.4) (> ?t 37.0)) соответствует выражению (?t < 36.4 ) OR
(?t > 37.0)
2.2.3. Конструкторы
В
CLIPS
существует
несколько
описывающих
конструкторов: defmodule, defrule, deffacts, deftemplate, defglobal,
deffunction, defclass, definstances, defmessage-handler, defgeneric.
При записи все они заключаются в круглые скобки. Определение конструктора отличается от вызова функции главным образом
по производимому эффекту. Обычно вызов функции оставляет состояние среды CLIPS (база фактов и база знаний) без изменений за
рядом исключений, когда речь идет о функциях сброса, очистки,
открытия файла и т. п. Определение конструктора, напротив, в точности направлено на изменение состояния среды путем внесения
изменений в базу фактов или знаний CLIPS. В отличие от функций
конструкторы никогда не возвращают значений.
Все конструкторы (за исключением defglobal) позволяют
размещать комментарии сразу вслед за именем конструктора.
Кроме того, комментарии могут вставляться в код CLIPS при помощи точки с запятой «;». Все, что следует за «;» до конца строки, будет игнорироваться CLIPS. Если «;» стоит первым символом в строке, то вся строка считается комментарием.
2.3. Факты
Факты являются одной из основных форм представления информации в системе CLIPS. Каждый факт представляет фрагмент
информации, который был помещен в текущий список фактов
(базу фактов). Факт представляет собой основную единицу данных, используемую правилами.
Количество фактов в списке и объем информации, который
может быть сохранен в факте, ограничиваются только размером
памяти компьютера. Если при добавлении нового факта к списку
обнаруживается, что он полностью совпадает с одним из уже
включенных в базу фактов, то эта операция игнорируется (хотя
такое поведение можно изменить).
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В системе CLIPS фактом является список неделимых (или
атомарных) значений примитивных типов данных. CLIPS поддерживает два типа фактов – упорядоченные факты (ordered facts)
и неупорядоченные факты или шаблоны (non-orderedfacts или
template facts). Ссылаться на данные, содержащиеся в факте,
можно либо используя строго заданную позицию значения в списке данных для упорядоченных фактов, либо указывая имя значения для шаблонов. Упорядоченные факты состоят из поля, обязательно являющегося данным типа symbol и следующей за ним,
возможно пустой, последовательности полей, разделенных пробелами. Ограничением факта служат круглые скобки.
Факт может описываться индексом или адресом. Всякий
раз, когда факт добавляется в БФ, ему присваивается уникальный
целочисленный индекс. Изменение существующего факта также
приводит к изменению его адреса. Индексы фактов начинаются с
нуля и для каждого нового или измененного факта увеличиваются на единицу. Каждый раз после выполнения команд reset и clear
выделение индексов начинается с нуля. Факт также может задаваться при помощи адреса. Адрес факта может быть получен путем сохранения возвращаемого значения команд, которые возвращают в качестве результата адрес факта (таких как assert,
modify и duplicate), или путем связывания переменной с адресом
факта в левой части правила (см. далее).
Идентификатор факта – это короткая запись для отображения факта на экране. Она состоит из символа f и записанного через тире индекса факта. Например, запись f–10 служит для обозначения факта с индексом 10.
Существует два формата представления фактов: позиционные (упорядоченные) и шаблонные (неупорядоченные) факты.
2.3.1. Форматы представления фактов
Упорядоченные факты состоят из поля, обязательно являющегося данным типа symbol, и следующей за ним, возможно пустой, последовательности полей, разделенных пробелами. Ограничением факта служат круглые скобки. Приведем примеры записи
позиционных фактов.
16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Пример 2.1.
(диагноз ангина)
(диагноз_пациента "бронхиальная астма")
(список_товаров хлеб молоко колбаса водка селедка)
(поэт "Александр Сергеевич Пушкин")
Шаблонные факты дают возможность абстрагироваться от
структуры факта, задавая имена каждому полю факта. Сначала
нужно определить шаблон. Шаблон факта задается конструктором deftemplate (похож на struct в СИ или на record в Паскале).
Общий вид шаблона.
(deftemplate <имя шаблона> [необязательный коммент]
(slot <имя слота>)
(slot <имя слота>)
.................
)
.
Приведем пример шаблона.
При мер 2 .2 .
(deftemplate сотрудник
(slot имя)
(slot возраст)
(slot стаж)
(slot должность)
)
Пример шаблонного факта
При мер 2 .3 .
(сотрудник
(имя "Олег Попов")
(возраст 29)
(стаж 5)
(должность "начальник отдела")
)
Значение слота должно содержать только одно поле. Поэтому в приведенном примере слоты имя и должность имеют значения типа string.
Возможна запись в слоте и нескольких полей. Для этого
слот должен быть определен как multislot (мультислот). Следую17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
щий пример, аналогичный примеру 2.2, показывает шаблон с
мультислотами.
При мер 2 .4 .
(deftemplate сотрудник
(multislot имя)
(slot возраст)
(slot стаж)
(multislot должность)
)
В этом случае приведенный в примере 3 факт может быть записан следующим образом:
При мер 2 .5 .
(сотрудник
(имя Олег Попов)
(возраст 29)
(стаж 5)
(должность начальник отдела)
)
Порядок следования слотов в шаблонном факте произволен
(другими словами, слоты не упорядочены).
2.3.2. Добавление, удаление и модификация фактов
Все факты, известные системе CLIPS, группируются и сохраняются в базе фактов. Новые факты, как упорядоченные, так и
неупорядоченные (шаблонные), могут быть добавлены к базе
фактов командой assert. Синтаксис команды такой:
(assert <факт 1> <факт 2>… <факт n>)
Примеры добавления факта в базу фактов.
(assert (диагноз ангина) (диагноз грипп) )
(assert (сотрудник (имя "Олег Попов")
(возраст 29)
(стаж 5)
(должность начальник отдела)
)
)
С помощью команды assert можно ввести в базу фактов сразу
несколько фактов:
(assert (диагноз ангина) (диагноз "бронхиальная астма") (диагноз грипп)
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
)
В тексте программы факты можно включать не поодиночке, а
целым массивом. Для этого в CLIPS имеется конструктор deffacts
со следующим синтаксисом
(deffacts <имя_списка фактов> (<факт 1) (<факт 2)… (<факт n))
При мер 2 .6 .
(deffacts список_диагнозов (диагноз ангина) (диагноз "бронхиальная астма")
(диагноз грипп)
)
В чем отличие конструктора deffacts от команды assert? Команда assert непосредственно вставляет факты в базу фактов.
Конструктор deffacts лишь определяет список фактов, которые
будут автоматически добавляться всякий раз после выполнения
команды reset, очищающий текущую базу фактов. Выражение
deffacts можно вводить и в командную строку интерпретатора, но
лучше записать его в текстовый файл с помощью редактора
CLIPS или любого другого текстового редактора (например, использовать стандартное приложение Windows Блокнот). Загрузить этот файл в дальнейшем можно с помощью выбора команды
load в пункте File меню либо из командной строки с помощью
той же команды load. Так, например, если был создан файл с
именем spisok_facts.clp, то загрузка в CLIPS выглядит следующим образом:
CLIPS> (load "spisok_facts.clp").
Однако после загрузки файла факты не передаются сразу же
в базу фактов CLIPS. Команда deffacts просто указывает интерпретатору, что существует массив с именем список, который содержит множество фактов. Собственно загрузка в БФ выполняется, как уже говорилось выше, командой reset.
CLIPS> (reset)
Команда reset сначала очищает базу фактов, а затем включает в
нее факты из всех ранее загруженных массивов. Она также добавляет в базу единственный системно определенный факт: f-0 (initialfact). Это делается по умолчанию, поскольку часто имеет смысл
включить в программу стартовое правило (start rule), которое может быть сопоставлено с этим фактом и позволит выполнить какие19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
либо нестандартные инициализирующие операции. Однако включать такое правило в программу или нет – дело программиста.
Можно проследить, как выполняется команда reset, если перед выполнением приведенных выше команд установить режим
слежения среды разработки. Для этого нужно вызвать команду
Watch из меню Execution и установить в ней флажок Facts.
После добавления факта в БФ рано или поздно встанет
вопрос о том, как его оттуда удалить. Для удаления фактов из
БФ в системе CLIPS предусмотрена функция retract. Каждым вызовом этой функции можно удалить произвольное число фактов.
Удаление некоторого факта может стать причиной удаления других фактов, которые логически связаны с удаляемым.
Синтаксис команды retract имеет следующий вид
(retrасt
<определение-факта1> <определение-факта2>. . .|*)
Аргумент <определение-факта> может являться либо переменной, связанной с адресом факта с помощью правила (эта возможность будет описана ниже), либо индексом факта без префикса (например, 3 для факта с индексом f-3), либо выражением, вычисляющим этот индекс (например, (+ 1 2) для факта с индексом f-3). Если
в качестве аргумента функции retract использовался символ *, то из
текущей базы знаний системы будут удалены все факты. Функция
retract не имеет возвращаемого значения.
Изменение факта в БФ можно выполнить, удалив старый
факт и добавив его модифицированное значение, т. е. используя
функции retract и assert. Простейший пример приведен ниже.
При мер 2 .7 .
(clear)
(assert (температура низкая))
(retract 0)
(assert (температура высокая))
Для изменения упорядоченных фактов доступен только этот
способ. Для упрощения операции изменения неупорядоченных
(шаблонных) фактов CLIPS предоставляет функцию modify, которая позволяет изменять значения слотов таких фактов.
(modify <адрес факта > <имя слота><новое значение слота>)
Функция modify упрощает процесс изменения факта, но ее
внутренняя реализация эквивалентна вызовам пар функций retract и
20
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
assert. За один вызов modify позволяет изменять только один факт.
В случае удачного выполнения функция возвращает новый адрес
модифицированного факта. Если в процессе выполнения произошла какая-либо ошибка, то пользователю выводится соответствующее предупреждение и функция возвращает значение FALSE..
Приведем пример использования функции modify.
При мер 2 .8 .
(deftemplate температура (slot значение))
(assert (температура (значение низкая))) ;адрес факта f-0
(modify 0 (значение высокая))
Отметим, что измененный факт будет находиться в БФ уже
под новым адресом. В силу этого при использовании функции
modify могут возникнуть некоторые проблемы, одна из них рассмотрена в разделе 3.4.
2.4. Правила
2.4.1. Компоненты правила
В общем случае определение правила имеет следующий
формат
(defrule <имя правила> [”комментарий”]
(CE_1) (CE_2)…(CE_n) ;левая часть правила
=>
(< действие_1>) (< действие_2>) …(< действие_m>) ;правая
часть правила
)
Левая часть правила задается набором условных элементов
CE_1,…CE_n (CE – Conditional Element), который обычно состоит из условий, примененных к некоторым образцам. В простейшем случае условный элемент – это сам образец. Заданный набор
образцов используется системой для сопоставления с имеющимися фактами.
Если в левой части правила не указан ни один условный элемент, CLIPS автоматически подставляет условие-образец как
специальный факт (initial-fact).
Все правило должно быть заключено в круглые скобки; кроме того, в круглые скобки необходимо заключить каждый из
компонентов <условный элемент> и <действие>.
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Все условия в левой части правила объединяются с помощью
неявного логического оператора AND. Правая часть правила содержит список действии, выполняемых при активизации правила механизмом логического вывода. Для разделения правой и левой частей
правил используется символ . Правило не имеет ограничений на
количество условных элементов или действий. Единственным ограничением является свободная память компьютера. Действия правила выполняются последовательно, но тогда и только тогда, когда все
условные элементы в левой части этого правила удовлетворены.
Правила могут быть введены в систему CLIPS в интерактивном режиме (т. е. непосредственно с клавиатуры в диалоговом
окне) или загружены из файла, который создается текстовым редактором. Последний способ гораздо удобнее.
В качестве примера построим очень простую ЭС текущего
контроля и реагирования на несколько возможных чрезвычайных
ситуаций (ЧС). Одной из таких чрезвычайных ситуаций может
оказаться пожар, а другой – отключения энергопитания. Ниже
приведен псевдокод одного из возможных правил в такой ЭС:
ЧС – пожар
необходимая реакция – активизировать спринкле1
ры , нажав синюю кнопку.
Прежде чем преобразовывать этот псевдокод в правило для
CLIPS, необходимо определить конструктор deftemplate для фактов такого типа, которые упоминаются в этом правиле. Чрезвычайная ситуация может быть представлена с помощью следующей конструкции
(deftemplate ЧС (slot тип))
В этой конструкции поле тип факта ЧС должно содержать такие данные типа symbol, как пожар, наводнение и прекращение
подачи электроэнергии. Аналогичным образом совет ЭС, т. е.
требуемая реакция, может быть представлен конструкцией
(deftemplate реакция (slot что_делать))
В данной конструкции поле что_делать факта реакция указывает на то, какой ответ должен быть выработан системой. Правило, описывающее реакцию на пожар, будет представляться, например, так:
1
Спринклер (англ. sprinkler – ороситель, разбрызгиватель) – составляющая системы пожаротушения, оросительная головка.
22
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(defrule П1
(ЧС (тип пожар))
=>
(assert (реакция (что-делать включить_спринклеры))
)
)
В правиле метка П1 – это имя правила, образец (ЧС (тип пожар)) – это условный элемент для сопоставления с фактом из БФ
(сопоставление здесь заключается в проверке совпадения с фактом из БФ).
Продолжение построения экспертной системы будет ниже, в
п. 2.4.6.
2.4.2. Алгоритм исполнения правил (логический вывод в CLIPS)
Как было сказано выше, CLIPS использует в качестве логического вывода прямую цепочку рассуждений. После того как в систему добавлены все необходимые правила и приготовлены начальные списки фактов и объектов, CLIPS готов выполнять правила.
В традиционных языках программирования точка входа, точка остановки и последовательность вычислений явно определяются программистом. В CLIPS поток исполнения программы совершенно не
требует ясного определения. Знания (правила) и данные (факты)
разделены, и механизм логического вывода, предоставляемый
CLIPS, применяет данные к знаниям, формируя список применимых правил, после чего последовательно выполняет их. Этот процесс называется основным циклом выполнения правил. Рассмотрим последовательность действий (шагов), выполняемых системой
CLIPS в этом цикле в момент выполнения нашей программы:
1. Сразу же при вводе правил в режиме интерпретатора (с клавиатуры) или при загрузке файла с правилами (команда load) CLIPS
предпринимает попытки сопоставить условные элементы в левой
части правила с фактами в БФ. Если все (!) условные элементы
правила согласуются с фактами, правило выполняется не сразу –
сначала оно активируется и помещается в т. н. рабочий список
правил (РСП), который иногда называют планом решения задачи
[1]. В РСП может находиться от нуля и больше правил.
2. Активизация правил еще не означает их выполнения. Логический вывод в программе CLIPS начинается по команде run. В хо23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
де выполнения программы CLIPS из рабочего списка правил происходит запуск первого правила. Запуск правила заключается в выполнении всех действий, описанных в правой части правила.
В результате этих действий могут быть активированы новые правила. Активированные правила (т. е. правила, условия которых
удовлетворяются в данный момент) помещаются в РСП. Размещение в РСП определяется приоритетом правила (salience) и текущей
стратегией разрешения конфликтов (эти понятия будут описаны
ниже). Некоторые правила в результате выполнения действий могут быть деактивированы. В этом случае они удаляются из РСП.
Список правил, находящихся в рабочем списке правил, можно вывести на экран монитора командой agenda; синтаксис этой
команды такой: (agenda).
Таким образом, после команды run в модуле логического вывода CLIPS фактически "прокручиваются" два цикла (см. рис. 2).
В первом цикле происходит анализ загруженных правил с целью
определения правил, левые части которых согласуются с фактами
из БФ; такие правила активируются и помещаются в РСП.
Во втором цикле, которой инициируется командой run, происходит последовательное выполнение правил из РСП.
Рис. 2. Цикл обработки правил
24
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.4.3. Локальные и глобальные переменные
Один из общепринятых способов использования переменных
состоит в том, что с переменной в левой части правила связывается значение, получаемое из некоторого факта, а затем это
значение применяется в правой части правила. Локальная переменная имеет вид ?<имя переменной >, например: ?имя_клиента,
?price, ?диагноз, ?x1_N. Между вопросительным знаком и именем
символического поля не должно быть пробелов. Как будет описано позже, сам вопросительный знак имеет собственное назначение. Переменные используются в левой части правила для хранения значений слотов, которые в дальнейшем могут сравниваться с другими значениями в левой части правила или применяться
в правой части правила. Для описания операции присваивания
значения переменной и полученного при этом результата используются термины связывать и связанный.
Один из общепринятых способов использования переменных
состоит в том, что с переменной в левой части правила связывается
значение, а затем это значение применяется в правой части правила.
Приведем пример использования локальной переменной.
При мер 9 .
Файл ("D:\Clips\blue-eyes_students.clp”)
(deftemplate студент
(slot имя)
(slot цвет-глаз)
(slot цвет-волос)
)
(deffacts группа
(студент (имя "Сергей Иванов") (цвет-глаз серый)
(цвет-волос светлый))
(студент (имя "Ольга Серова") (цвет-глаз голубой)
(цвет-волос черный))
(студент (имя "Анна Тюрина") (цвет-глаз зеленый) (цвет-волос
рыжий))
(студент (имя "Виктор Черных") (цвет-глаз голубой) (цвет-волос
черный))
)
(defrule R
25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(студент (имя ?name) (цвет-глаз голубой))
=>
(printout t "У студ. по имени " ?name " голубые глаза" crlf)
)
После ввода команд
Clips> (load “D:/Clips/blue-eyes_students.clp”)
Clips> (reset)
Clips> (run)
одно единственное правило R будет срабатывать несколько раз
(по числу голубоглазых студентов в БФ), т. к. каждый раз его условный элемент (образец в левой части правила) будет согласовываться с некоторым новым фактом в БФ – очередным голубоглазым студентом (студенткой). Ниже показан результат работы
программы.
Локальная переменная действует в пределах одного правила.
Если мы хотим использовать одну и ту же переменную в разных
правилах, то она должна быть объявлена как глобальная. Глобальная переменная создается конструктором defglobal в соответствии со следующим синтаксисом:
defglobal?*<имя переменной>* = <значение по умолчанию>
Примеры:
defglobal ?*имя* = “ “,
defglobal ?*уровень_опасности* = “низкий”
26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.4.4. Функция bind
Часто возникает необходимость сохранить некоторое значение во временной переменной, чтобы избежать повторного вычисления. Это особенно важно, если используются функции, которые производят побочные эффекты. Для связывания значения
переменной со значением некоторого выражения может применяться функция bind. Функция bind имеет следующий синтаксис:
(bind <имя переменной> <значение>)
Примеры
(bind ?уровень высокий)
(bind ?c (+ (* ?a ?a ) (* ?b ?b )))
Значение для связывания с переменной может быть получено
непосредственно от пользователя в режиме диалога. Для этого
надо использовать команду read:
(bind ?имя (read)).
2.4.5. Многозначные переменные
При работе с фактами, шаблоны которых содержат мультислоты, может возникнуть ситуация, которую поясним на следующем примере. Пусть в БФ находится множество фактов, созданных по шаблону сотрудник (см. пример 4 в разделе 2.3.1.).
Нам необходимо определить должность сотрудника по имени
Олег Попов. Предположим, что в БФ присутствует факт с такой
информацией об этом сотруднике:
сотрудник (имя Олег Попов) (возраст 36) (стаж 12) (должность
начальник отдела)
(обратите внимание, что имя и должность – мультислоты).
Создадим следующее правило для нахождения значения
мультислота должность:
(defrule get_status
(сотрудник (имя Олег Попов) (должность ?status))
=>
(printout t "должность Олега Попова – " ?status crlf)
)
Верное с точки зрения синтаксиса правило get_status не будет
активировано указанным выше фактом! Дело в том, что обычные (однозначные) переменные, обозначаемые префиксом знак
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
вопроса (?), согласуются точно с одним полем. В нашем же случае мультислот должность содержит два поля типа symbol, и поэтому попытка согласовать обычную переменную ?status приведет к неудаче.
Для решения возникшей проблемы необходимо воспользоваться многозначной переменной, которая может согласовываться
сразу с несколькими полями. Многозначная переменная имеет
префикс знак доллара, за которым следует вопросительный знак
($?), например, $?status. Учитывая это, перепишем правило
get_status следующим образом:
(defrule get_status1
(сотрудник (имя Олег Попов) (должность $?status))
=>
(printout t "должность Олега Попова – " $?status crlf)
)
Теперь это правило будет активировано при вводе, и его выполнение после команды run приведет к появлению на экране
монитора текста
должность Олега Попова – (начальник отдела)
Обратите внимание на то, что при выводе на внешнее устройство многозначное значение, связанное с переменной $?status,
заключается в круглые скобки.
28
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.4.6. Ввод фактов в режиме диалога с пользователем.
Пример простой ЭС
Часть фактов создается заранее и загружается в базу фактов
командой reset – это начальные или исходные факты, известные
заранее и необходимые для получения результата. Однако другие
факты могут интерактивно вводиться пользователем, например в
результате диалога врача (пользователь) с пациентом, или их могут генерировать сработавшие правила. Для ввода фактов в процессе диалога используется команда связывания переменной со
значением, полученным из буфера клавиатуры (т. е. введенным
пользователем). Получить значение переменной от пользователя
можно, как уже было сказано выше, командой read:
(bind <переменная> (read)).
Покажем на примере, как это делается в программе. Для этого
продолжим построение нашей ЭС, реагирующей на чрезвычайные
ситуации. Создадим файл emergency.clp, в который поместим конструкторы глобальных переменных и шаблонов для фактов; сами
факты будут вводиться как самим пользователем, так и генерироваться и помещаться в БФ по мере срабатывания правил.
; ШАБЛОНЫ ФАКТОВ
(deftemplate ЧС (slot тип) ;тип чрезвычайной ситуации (ЧС)
)
(deftemplate реакция (slot что-делать)
)
;***************************************************
; ГЛОБАЛЬНАЯ ПЕРЕМЕННАЯ
(defglobal ?*имя* = " ")
;***************************************************
; ПРАВИЛА
(defrule Start "стартовое правило"
=>
(printout t "Ваше имя? ")
(bind ?*имя* (read))
(printout t crlf)
; выводится пустая строка
29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(printout t ?*имя* ", что наблюдаете?(пожар/наводнение/погаслилампы)")
(bind ?ответ (read))
(assert (ЧС(тип ?ответ)))
)
(defrule Ru1 "Караул, горим!!!"
(ЧС (тип пожар))
=>
(assert (реакция (что-делать включить-спринклеры)))
(printout t ?*имя* ", включите спринклеры, нажав красную кнопку" crlf)
(printout t “Вызовите пожарную команду" crlf)
(printout t crlf)
)
(defrule Ru2 "ток отключили!!!"
(ЧС (тип отключение-электропитания))
=>
(assert
(реакция
(что-делать
включить-аккумуляторнуюбатарею)))
(printout t crlf)
(printout t ?*имя* ", включите аккумулятор, нажав желтую кнопку" crlf)
)
(defrule Ru3 "кругом вода!!!"
(ЧС (тип наводнение))
=>
(assert (реакция (что-делать включить-насосы)))
(printout t ?*имя* ", немедленно включите насосы, нажав синюю
кнопку " crlf)
(printout t crlf)
)
(defrule Ru4 "стало темно!"
(ЧС (тип погасли-лампы))
=>
(assert (ЧС (тип отключение-электропитания)))
(printout t crlf)
30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(printout t "по-видимому, отключилась подача электроэнергии"
сrlf)
(printout t crlf)
)
Вид диалогового окна при консультировании с ЭС (файл
emergency.clp)
После выполнения команд load "emergency.clp" и reset единственный факт в БФ (initial-fact) активизирует правило Start, поскольку его левая часть не содержит условных элементов. Выполнение этого правила создаст в диалоге с пользователем факт
некоторой ЧС, который в свою очередь вызовет активацию и выполнение соответствующего правила, подсказывающего, как поступить пользователю в данной чрезвычайной ситуации.
2.4.7. Адреса образцов. Еще раз о командах modify и retract
Такие операции над фактами как удаление и модификация
являются широко применяемыми и обычно осуществляются в
правой части правила. Но прежде чем появится возможность
выполнять манипуляции с фактом в правой части правила, необходимо предусмотреть определенный способ задания факта.
Обычно это тот факт в БФ, который согласуется с конкретным
образцом в левой части правила. Для достижения этой цели
можно связать некоторую переменную с адресом данного факта, который согласуется с образцом левой части правила. Это
выполняется с помощью операции связывания с шаблоном, которая выглядит как стрелка влево: <–.. После связывания эту
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
переменную можно использовать в командах retract или modify
вместо индекса факта.
Приведем пример использования этой операции. Предположим, требуется удалить из БФ всех сотрудников с должностью
"менеджер". Правило будет выглядеть так:
(defrule del-all-menagers
?адр_менеджер <– (сотрудник (должность менеджер)))
=>
(retract ?адр_менеджер ) )
)
Это правило будет выполнено столько раз, сколько фактов
сотрудник со значением менеджер в слоте должность находилось
в БФ перед его выполнением.
Отметим, что использование команды modify с переменной,
которая связана с адресом факта, требует особой осторожности.
Для примера рассмотрим следующую задачу, в которой требуется обновить значение слота из правой части правила.
Пусть в БФ уже находятся факты, созданные по шаблону
(deftemplate (сотрудник
(slot таб_номер)
(slot имя )
(slot должность)
)
Необходимо изменить должность сотрудника с табельным
номером 34 на руководитель_проекта.
Типичная ошибка, которую делает начинающий работать с
системой CLIPS программист, – это использование следующего
правила для требуемого изменения:
(defrule Изменение_1
?adr <– (сотрудник (таб_номер 34))
=>
(modify ?adr (должность руководитель_проекта)
)
)
Рассмотрим, что произойдет при выполнении этого правила, которое, кстати говоря, не содержит синтаксических ошибок. В левой части правила происходит сопоставление образца
с конкретным фактом, описывающим сотрудника с табельным
32
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
номером 34; при этом переменная ?adr будет связана с адресом
этого факта. Команда modify обновит слот должность, записав
туда новое значение – руководитель_проекта. При этом обновленный факт получит новый адрес. Поэтому формально для
правила Изменение_1 это будет новый факт, с которым, естественно, согласуется условный элемент правила, ведь в новом
(для правила) факте слот таб_номер не изменился. Правило будет выполнено еще раз, затем еще раз и т. д. CLIPS войдет в
бесконечный цикл изменения одного и того же факта, каждый
раз записывая его под другим адресом!
Исправить правило Изменение_1 можно следующим образом. Используем функцию if и функцию neq (подробнее о них см.
в разделах 3.3 и 3.5 соответственно):
(defrule Изменение_2
?adr <– (сотрудник (таб_номер 34) (должность ?status)
=>
(if (neq ?status руководитель_проекта)
then
(modify ?adr (должность руководитель_проекта))
)
)
Оператор if в правой части правила выполняет команду modify только в том случае, если в слоте должность стоит значение, не
совпадающее с руководитель_проекта. Очевидно, что правило
Изменение_2 выполнится только один раз.
33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3. Условные элементы и функции в правилах
3.1. Условный элемент test
До сих пор мы рассматривали случаи, когда условные элементы в левой части правила представляли собой образцы (паттерны).
Согласование этих элементов заключается в сопоставлении слотов
образцов со значениями одноименных слотов в фактах из БФ. При
этом если в образце присутствуют переменные, то они связываются со значениями соответствующих слотов факта.
В основе одного из мощных способов вычисления выражений в левой части правила может лежать условный элемент test.
В частности, условный элемент test не требует сопоставления образца с одним из фактов в списке фактов, а просто вычисляет выражение. Но самой внешней функцией этого выражения должна
быть предикативная функция1. Если вычисление выражения приводит к получению любого значения, отличного от символа
FALSE, то проверка с помощью условного элемента test завершается успешно. Если же вычисление выражения приводит к получению символа FALSE, то проверка с помощью условного элемента test оканчивается неудачей. Запуск правила происходит
только в том случае, если проверка всех его условных элементов
типа test, наряду со всеми другими шаблонами, завершается успешно. Условный элемент test имеет следующий синтаксис:
(test <предикативная функция>)
Поясним использование условного элемента test на следующем примере:
(deftemplate Пациент
(slot номер)
(slot гемоглобин)
(slot температура)
)
(defrule Диагноз_1
1
Предикативная функция – здесь это выражение, содержащее переменные, связанные с конкретными значениями, константы, операции
сравнения =, >, < , <=, >=, <> и логические функции (AND, OR, NOT).
В зависимости от значений переменных предикативная функция принимает значение либо FALSE, либо NOT FALSE.
34
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(Пациент(номер ?ном) (гемоглобин ?гемо) (температура ?темпра))
(test and (<= ?гемо 120) (>= ?темп-ра 37.0))
=>
(printout t “Пациент номер “ ?ном “болен” crlf)
)
Пусть в БФ находятся следующие факты:
(Пациент (номер 13) (гемоглобин 150) (температура 36.6))
(Пациент (номер 14) (гемоглобин 115) (температура 37.7))
(Пациент (номер 15) (гемоглобин 130) (температура 37.8))
Первый условный элемент правила Диагноз_1 (это образец) и
второй условный элемент (это test) согласуются одновременно
только на втором факте в БФ. При этом переменная ?номер связывается со значением 14, переменная ?гемо – со значением 115 и переменная ?темп-ра – со значением 37.7. Следовательно, второй
факт активирует правило Диагноз_1, по команде run это правило
выполняется, в результате чего на мониторе появляется сообщение
Пациент номер 14 болен.
3.2. Условный элемент or
Условный элемент or позволяет активировать правило любым из нескольких заданных условных элементов. Если какойнибудь из условных элементов, объединенных с помощью or, согласуется с БФ, то и все выражение or считается согласованным.
В этом случае, если все остальные условные элементы, входящие
в левую часть правила (но не входящие в or), также согласованы с
БФ, правило будет активировано. Условный элемент or может
объединять любое количество элементов.
Замечание. Правило будет активировано для каждого выражения в условном элементе or, которое было согласовано. Таким образом, условный элемент or производит эффект, идентичный написанию нескольких правил с похожими посылками и следствиями.
Синтаксис условного элемента or имеет вид:
(or <условный-элемент> <условный-элемент>... <условный-элемент>)
При мер 3 .1 .
(defrule неисправность_системы
(статус_ошибки неизвестен)
(or (температура высокая) (клапан сломан) (насос выключен))
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
=>
(printout t "Ошибка в работе системы" crlf))
Данное правило сообщит о поломке системы, если в списке
фактов будет присутствовать факт (статус_ошибки неопределен) и
хотя бы один из фактов (температура высокая), (клапан сломан)
или (насос выключен). В случае если будут присутствовать два из
этих трех фактов, например (температура высокая) и (насос выключен), то сообщение будет выведено два раза. Заметьте, что
приведенный пример – точный эквивалент следующих трех отдельных правил:
(defrule system-fault-1
(статус_ошибки неизвестен)
(температура высокая)
=>
(printout t " Ошибка в работе системы." crlf))
(defrule system-fault-2
(статус_ошибки неизвестен) (клапан сломан)
=>
(printout t " Ошибка в работе системы." crlf))
(defrule system-fault-3
(статус_ошибки неизвестен) (насос выключен)
=>
(printout t " Ошибка в работе системы." crlf))
36
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3.3. Функция if
Функция if имеет следующий синтаксис:
(if <предикативное выражение> then <список выражений>
[else < список выражений >]
)
В этом определении <предикативное выражение > – это
единственное выражение (такое как предикативная функция или
переменная), а параметр <список выражений>, который следует
за ключевыми словами if и then, представляет собой одно или несколько выражений, которые должны быть вычислены с учетом
значения, полученного в результате вычисления выражения
< предикативное выражение >. Обратите внимание на то, что выражение else является необязательным.
При выполнении функции if вначале проверяется условие,
представленное выражением <предикативное выражение>, для определения того, должны ли быть выполнены действия, заданные в
конструкции then или else. Если проверка условия приводит к получению любого символа, отличного от FALSE, то выполняются действия, заданные в конструкции then этой функции, а если проверка
условия приводит к получению символа FALSE, то выполняются
действия, заданные в конструкции else. Если же конструкция else не
включена, то после получения ложных результатов проверки условия никакие действия не выполняются. Сразу после завершения выполнения функции if система CLIPS переходит к выполнению следующего действия в правой части правила, если оно имеется.
Функцию if удобно использовать для проверки значений в
правой части правила, поскольку это позволяет избавиться от необходимости осуществлять проверку с помощью других правил.
Возвращаемым значением функции if является результат вычисления последнего выражения в части then или else функции.
37
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3.4. Условный элемент and
Все условные элементы в левой части правил CLIPS объединены неявным условным элементом and. Это означает, что все
условные элементы, заданные в левой части, должны удовлетвориться, для того чтобы правило было активировано. С помощью
явного применения условного элемента and можно смешивать
различные условия and и or и группировать элементы так, как этого требует логика правил. Условие and удовлетворяется, только
если все условия внутри явного and удовлетворены. В случае,
если остальные условия в левой части правила также истинны,
правило будет активировано. Элемент and может объединять любое число условных элементов.
Синтаксис условного элемента and следующий:
(and <условный-элемент> <условный-элемент> … <условныйэлемент>)
При мер 3 .2 .
(defrule system-flow
(статус_ошибки подтвержден)
(or (and (темп-ра высокая) (клапан закрыт))
(and (темп-ра низкая) (клапан открыт)))
=>
(printout t "У системы масса проблем" crlf)
)
3.5. Функции eq и neq
Синтаксис этих простых функций имеет следующий вид:
(eq <выражение 1> <выражение 2> <выражение 3>… <выражение
n> )
(neq <выражение1> <выражение2> > <выражение 3>… <выражение n>)
Функция eq возвращает значение TRUE, если ее первый аргумент равен второму и всем последующим аргументам (если они
присутствуют). В противном случае функция возвращает значение
FALSE. Важной особенностью функции является то, что она сравнивает как значения аргументов, так и их типы. Например, результатом выполнения выражения (eq 3 3.0) будет значение FALSE, т. к.
число 3 принадлежит типу integer, а число 3.0 – типу float.
38
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Функция neq, напротив, возвращает значение TRUE, если ее
первый аргумент не равен второму и последующим аргументам, и значение FALSE – в противном случае.
3.6. Условный элемент not
Иногда важнее отсутствие информации, а не ее присутствие,
т. е. возникают ситуации, когда необходимо запустить правило,
если образец или другой условный элемент не удовлетворяется
(например, факт не существует). Условный элемент not предоставляет эту возможность. Элемент not удовлетворяется, только если условный элемент, который он содержит, не удовлетворяется.
Условный элемент not может отрицать только одно выражение. Несколько условных элементов нужно отрицать с помощью
нескольких элементов not. Тщательно следите за комбинациями
not с or или and; результат не всегда очевиден!
В качестве примера применения условного элемента not приведем следующее правило:
При мер 3 .3 .
(defrule high-flow-rate
(темп-ра высокая)
(клапан открыт)
(not (статус_ошибки подтвержден))
=>
(printout t "Рекомендуем закрыть клапан по причине высокой
температуры" crlf)
)
3.7. Условный элемент exists
Условный элемент exists позволяет определить, существует
ли хотя бы один набор данных (фактов), которые удовлетворяют
условным элементам, заданным внутри элемента exists.
Определение условного элемента exists:
(exists <условный-элемент 1>… <условный-элемент n>)
Рассмотрим следующий пример:
Пример 3.4.
(deftemplate hero
(multislot name)
(slot status (default unoccupied))) ; по умолчанию слот status имеет
39
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
; значение unoccupied (не занят)
(deffacts goal-and-heroes
(goal save-the-world)
(hero (name Death Defying Man))
(hero (name Stupendous Man))
(hero (name Incredible Man)))
(defrule save-the-world
(goal save-the-world)
(exists (hero (status unoccupied)))
=>
(printout t "The world is saved." crlf))
Данная программа определяет шаблон – героя, имеющего составное поле с именем героя, и простое поле, содержащее статус unoccupied по умолчанию. Конструктор deffacts определяет трех ничем
не занятых героев и текущую цель – спасение мира. Правило проверяет, есть в данный момент эта цель, и в случае положительного ответа проверяет, есть ли какой-нибудь еще не занятый герой. Если
оба условных элемента правила удовлетворены, оно сообщает, что
мир спасен. Обратите внимание: несмотря на то что у нас все три
героя не заняты, правило будет активировано только один раз.
Так как способ реализации exists использует условный элемент not, то условный элемент exists может привести к автоматическому добавлению образцов initial-fact в левую часть правила.
Поэтому не забывайте использовать команду reset (которая создает initial-fact), чтобы быть уверенным в корректной работе условного элемента exists.
3.8. Условный элемент forall
Условный элемент forall позволяет определить, что некоторое заданное условие выполняется для всех заданных условных
элементов.
Синтаксис условного элемента forall:
(forall <условный-элемент> <условный-элемент_1>… <условный-элемент_n>)
Рассмотрим следующий пример. Правило все-студентысдали определяет, сдали ли все студенты дисциплины математический анализ, алгебру и базы данных, используя условие forall:
40
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Пример 3.4.
(defrule все-студенты-сдали
(forall (студент ?name)
(матан ?name)
(алгебра ?name)
(БД ?name))
=>
(printout t "Все студенты сдали экзамены " crlf))
Заметьте, что данное правило удовлетворяется, пока нет ни одного студента. При добавлении факта (студент Андрей) правило
перестает удовлетворяться, т. к. нет фактов, подтверждающих, что
Андрей «прошел» все необходимые предметы. Правило не начнет
удовлетворяться и после добавления фактов (матан Андрей) и
(алгебра Андрей). А вот после добавления факта (БД Андрей)
правило будет активировано и сможет вывести на экран соответствующую запись. Если добавить факт (студент Олег), правило
опять перестанет удовлетворяться, т. к. один из студентов (Олег)
«не прошел» все необходимые предметы. Используя условный
элемент exists, можно без труда изменить это правило так, чтобы
оно не выполнялось в случае отсутствия студентов.
Так как реализация forall использует условный элемент not,
то forall, так же как и not, test и exists, может привести к автоматическому добавлению образца initial-fact в левую часть правила. Не забывайте использовать команду reset для корректной работы этого условного элемента.
3.9. Пользовательские функции
3.9.1. Формат определения функции
Формат определения функции в CLIPS следующий
(deffunction <имя функции> (<аргумент> ... <аргумент>)
<выражение_1> . . . <выражение_n>
)
Функция возвращает результат последнего выражения в списке.
Отметим, что переменные должны иметь префикс вопросительный знак (?), как это показано в приведенном ниже примере
функции вычисления длины гипотенузы прямоугольного треугольника.
41
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Пример 3.5.
(deffunction гипотенуза (?а ?b)
(sqrt (+ ( * ?а ?а) ( * ?b ?b))
)
Двумя параметрами этой функции являются ?a и ?b; эти параметры используются для передачи в функцию значений длины
двух сторон треугольника, примыкающих к прямому углу. После
того как функция гипотенуза будет определена, ее можно вызывать из приглашения к вводу команд, следующим образом:
CLIPS> (гипотенуза 3 4)
5.0
CLIPS>
3.9.2. Пример: функции для сбора информации
Для работы ЭС можно заставить пользователя вручную вводить
факты, описывающие исходную ситуацию, например проявление
возникшей чрезвычайной ситуации ("что наблюдаете?"). Однако такой метод имеет ряд серьезных недостатков: пользователь может
забыть о каких-нибудь существенных деталях или, наоборот, указать слишком много информации, что может помешать нормальной
работе системы. Кроме того, факты, описывающие ситуацию, должны были бы иметь строго определенный формат, и система не смогла бы их обработать в случае ошибки со стороны пользователя. Так,
при вводе данных в простой ЭС, которая была в качестве примера
приведена в п. 2.4.6, ошибка при наборе наблюдаемого явления просто приводит к остановке программы.
Для реализации рациональной архитектуры правила, в котором
пользователю требуется ввести корректный ответ на заданный системой вопрос, необходимо реализовать функцию, задающую пользователю произвольный вопрос и получающую ответ из заданного
набора корректных ответов. Ниже приводится одна из возможных
реализаций такой функции, взятая из книги [1].
Функция ask-question
(deffunction ask-question (?question $?allowed-values)
(printout t ?question)
(bind ?answer (read))
(if (lexemep ?answer)
then
42
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(bind ?answer (lowcase ?answer)))
(while (not (member ?answer ?allowed-values)} do
(printout t ?question)
(bind ?answer (read))
(if (lexemep ?answer) then
(bind ?answer (lowcase ?answer)))
?answer
)
Функция принимает два аргумента: простую переменную question, которая содержит текст вопроса, и многозначную переменную
allowed-values с набором допустимых ответов. Сразу после своего
вызова функция выводит на экран соответствующий вопрос и читает ответ пользователя в переменную answer. Если переменная answer содержит текст, то она будет принудительно приведена к прописному алфавиту. После этого функция проверяет, является ли
полученный ответ одним из заданных корректных ответов. Если
нет, то процесс повторится до получения корректного ответа, иначе функция вернет ответ, введенный пользователем.
Будет также очень полезно определить функцию, задающую
пользователю вопрос и допускающий ответ в виде да/нет, т. к. это
один из самых распространенных типов вопросов. С учетом реализации функции ask-question эта функция примет вид, представленный ниже.
Функция yes-or-no-p
(deffunction yes-or-no-p (?question)
(bind ?response (ask-question ?guestion да нет д н))
(if (or (eq ?response да) (eq ?response д)) then TRUE
else FALSE
)
)
Функция yes-or-no-p вызывает функцию ask-question с постоянным набором допустимых ответов: да, нет, д и н. В случае
если пользователь ввел ответ да или д, функция возвращает значение TRUE, иначе – FALSE. Обратите внимание, что поскольку
функция yes-or-no-p использует функцию ask-question, то она
должна быть определена после нее.
43
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Приложение
Конструкторы, функции и команды CLIPS
Конструкторы для создания баз знаний (БЗ)
defrule
deffacts
deftemplate
defglobal
deffunction
defmodule
определение правил
определение фактов
определение шаблона факта
определение глобальных переменных
определение функций
определение модулей (совокупности правил)
Стандартные функции
Среди логических функций (возвращающих значения TRUE
или FALSE) следует выделить следующие группы:
функции булевой логики: and, or, not
функции сравнения чисел: =, <>, >, >=, <, <=
предикативные функции для проверки принадлежности проверяемому типу: integerp, floatp, stringp, symbolp, pointerp (относится ли аргумент к external-address), numberp (относится ли аргумент к integer или float), lexemerp (относится ли аргумент к
string или symbol), evenp (проверка целого на четность), oddp
(проверка целого на нечетность), multifildp (является ли аргумент
составным полем).
44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Функции сравнения по типу и по значению: eq, neq
Среди математических функций следует выделить следующие группы:
- Стандартные: +, -, *, /, max, min, div (целочисленное деление), abs (абсолютное значение), float (преобразование в тип
float), integer (преобразование в тип integer).
- Расширенные: sqrt (извлечение корня), round (округление
числа), mod (вычисление остатка от деления).
- Тригонометрические: sin, sinh, cos, cosh, tan, tanh, acos,
acosh, acot, acoth, acsc, acsch, asec, asech, asin, asinh, atan, atanh,
cot, coth, csc, csch, sec, sech, deg-grad (преобразование из градусов
в секторы), deg-rad (преобразование из градусов в радианы), graddeg (преобразование из секторов в градусы), rad-deg (преобразование из радиан в градусы).
- Логарифмические: log, log10, exp.
- Pi ( 3.14 ).
45
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Процедурные функции,
реализующие возможности ветвления,
организации циклов в программах и т. п.
if
while
loop-forcount
prong
prong$
return
break
switch
bind
оператор ветвления
цикл с предусловием
итеративный цикл
объединение действий в одной логической команде
выполнение набора действий над каждым элементом поля
прерывание функции, цикла, правила и т. д.
то же, что и return, но без возвращения параметров
оператор множественного ветвления
создание и связывание переменных
Функции работы со строками
Функция
sym-cat
sub-string
str-index
eval
build
upcase
Описание
объединение строк в значение типа symbol
выделение подстроки
поиск подстроки
выполнение строки в качестве команды CLIPS
выполнение строки в качестве конструктора clips
преобразование символов в символы верхнего регистра
lowcase
преобразование символов в символы нижнего регистра
str-compare сравнение строк
str-length
определение длины строки
checkпроверка синтаксиса строки
syntax
string-toвозвращение первого поля строки.
field
46
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Предикатные функции
Функция
numberp
Описание
проверка, относится ли аргумент к типу float
или integer
floatp
проверка, относится ли аргумент к типу float
integerp
проверка, относится ли аргумент к типу integer
lexemep
проверка, относится ли аргумент к типу symbol
или string
stringp
проверка, относится ли аргумент к типу string
symbolp
проверка, относится ли аргумент к типу symbol
wordp
синоним функции symbolp
evenp
проверка целого числа на четность
oddp
проверка целого числа на нечетность
multifieldp проверка, является ли аргумент составным полем
sequencep синоним функции multifieldp
Функции ввода-вывода
Функция
open
close
printout
read
readline
format
rename
remove
Описание
открытие файла
закрытие файла
вывод информации на заданное устройство
ввод данных с заданного устройства
ввод строки с заданного устройства
форматированный вывод на заданное устройство
переименование файла
удаление файла
Основные команды при работе со средой CLIPS
Функция
reset
clear
run
save
exit
Описание
сброс рабочей памяти системы CLIPS
очистка рабочей памяти системы
выполнение загруженных конструкторов
сохранение созданных конструкторов в текстовый
файл
выход из CLIPS
47
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рекомендуемая литература
1. Частиков, А. П. Разработка экспертных систем. Среда
CLIPS / А. П. Частиков, Д. Л. Белов, Т. А. Гаврилова. – СПб.:
БХВ-Петербург, 2003.
2. Джарратано, Дж. Экспертные системы: принципы разработки и программирование / Дж. Джарратано, Г. Райли; пер. с
англ. – 4-е изд. – М.: Вильямс, 2007.
3. Джексон, П. Введение в экспертные системы / П. Джексон. – 3-е изд. – М.: Вильямс, 2001.
48
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Оглавление
1. ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ ....................................................... 3
1.1. Архитектура экспертной системы..........................................3
1.2. Представление знаний правилами продукции и логический
вывод....................................................................................................6
2. ЭЛЕМЕНТЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ В CLIPS ............... 10
2.1. Общие сведения о CLIPS.......................................................10
2.2. Основные элементы программирования..............................11
2.2.1. Простые типы данных..................................................12
2.2.2. Функции.........................................................................13
2.2.3. Конструкторы................................................................15
2.3. Факты......................................................................................15
2.3.1. Форматы представления фактов..................................16
2.3.2. Добавление, удаление и модификация фактов...........18
2.4. Правила....................................................................................21
2.4.1. Компоненты правила....................................................21
2.4.2. Алгоритм исполнения правил (логический вывод
в CLIPS)...........................................................................................23
2.4.3. Локальные и глобальные переменные........................25
2.4.4. Функция bind.................................................................27
2.4.5. Многозначные переменные.........................................27
2.4.6. Ввод фактов в режиме диалога с пользователем.
Пример простой ЭС.......................................................................29
2.4.7. Адреса образцов. Еще раз о командах
modify и retract................................................................................31
3. УСЛОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ФУНКЦИИ
В ПРАВИЛАХ ................................................................................... 34
3.1. Условный элемент test............................................................34
3.2. Условный элемент or.............................................................35
49
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3.3. Функция if...............................................................................37
3.4. Условный элемент and...........................................................38
3.5. Функции eq и neq...................................................................38
3.6. Условный элемент not............................................................39
3.7. Условный элемент exists.......................................................39
3.8. Условный элемент forall........................................................40
3.9. Пользовательские функции...................................................41
3.9.1. Формат определения функции.....................................41
3.9.2. Пример: функции для сбора информации..................42
ПРИЛОЖЕНИЕ ............................................................................... 44
Конструкторы, функции и команды CLIPS................................44
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА .......................................... 48
50
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Учебное издание
Короткин Алексей Абрамович
Экспертные системы
в среде CLIPS
Методические указания
Редактор, корректор М. В. Никулина
Правка, верстка М. В. Никулина
Подписано в печать 08.04.2013. Формат 60х84/16.
Усл. печ. л. 3,02. Уч.-изд. л. 2,0.
Тираж 50 экз. Заказ
.
Оригинал-макет подготовлен
в редакционно-издательском отделе ЯрГУ.
Ярославский государственный университет.
150000 Ярославль, ул. Советская, 14.
51
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
52
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
95
Размер файла
773 Кб
Теги
короткий, среды, экспертная, система, 829, clips
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа