Программирование на языке CLIPS

)

;;-------------------------------------------------------------------

---

;; ЕСЛИ обнаруживается противоречие между предположением

;; и производными от него фактами в пределах одного и

;; того же мира, но в разных конекстах,

;; ТО зафиксировать проиворечие.

(defrule transcontext

(declare (salience 90))

?W

(printout t crlf

“TRANSCONTEXT CONTRADICTION: “ ?F ?X “ versus “

?G ?X “ in world “ ?N

;; “ТРАНСКОНТЕКСТНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ между: “ ?F ?X

;; “ и “ ?G ?X “ в мире “ ?N

t crlf)

(modify ?W (task contra))

)

;;---------------------------------------------------------------

-------

;; ЕСЛИ обнаруживается противоречие между

;; текущим «миром» в предположении о правдивости

;; и ранее покинутым «миром»,

;; ТО зафиксировать противоречие.

(defrule transworld-truth

(declare (salience 80))

?W

(printout

t crlf

“TRANSWORLD CONTRADICTION: “ ?F ?X “ versus “

?G ?X “ in world “ ?N “ I “ ?M

;; “МЕЖМИРОВОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ: “ ?F ?X “ противоречит “

;; ?G ?X “ в мирах “ ?N “ I “ ?M

t crlf)

(modify ?W (task contra))

)

;;---------------------------------------------------------------

-------

;; ЕСЛИ обнаруживается противоречие между

;; текущим «миром» в предположении о лживости

;; и ранее покинутым «миром»,

;; ТО подготовиться к выполнению отката в ранее

;; покинутый «мир».

(defrule transworld-falsity

(declare (salience 80))

?W

(printout

t crlf

“TRANSWORLD CONTRADICTION: “ ?F ?X “ versus “

?G ?X “ in worlds “ ?N “ I “ ?M

;; “МЕЖМИРОВОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ: “ ?F ?X “ проиворечит “

;; ?G ?X “ в мирах “ ?N “I “ ?M

t crlf

(modify ?W (task contra) (prior ?M))

)

;;---------------------------------------------------------------

-------

;; ЕСЛИ обнаружено противоречие между внедрённым «миром»

;; метавысказывания и ранее покинутым «миром»,

;; ТО удалить высказывание, связанное с внедрённым «миром».

(defrule upper-world

(declare (salience 80))

?W

(printout

t crlf

“TRANSWORLD CONTRADICTION: “ ?F ?X “versus “

?G ?X “ in worlds “ ?N “ I “ ?M

;; “МЕЖМИРОВОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ: “ ?F ?X “ проиворечит “

;; ?G ?X “ в мирах “ ?N “ I “ ?M

t crlf)

(retract ?S)

(modify ?W (task contra) (prior ?U))

)

;;---------------------------------------------------------------

-------

;; ОПЕРАЦИИ УДАЛЕНИЯ

;;---------------------------------------------------------------

-------

;; Удаление дизъюнкта.

(defrule clean-context

(declare (salience 50))

(world

(tag ?N)

(task ?T&: (or (eq ?T contra) ( eq ?T back))

(context ?S&~0))

?F

(retract ?F)

)

;;---------------------------------------------------------------

-------

;; ЕСЛИ текущий мир проанализирован только

;; в предположении о правдивости,

;; ТО проанализировать его предполагая

;; лживость персонажа.

(defrule switch-scope

(declare (salience 40))

?W

(modify ?W (scope falsity) (task check))

)

;;---------------------------------------------------------------

-------

;; Удалить все утверждения, сделанные в предположении

;; о правдивости, перед тем как анализировать

;; предположение о лживости.

(defrule sweep-claims

(declare (salience 100))

(world

(tag ?N) (scope truth) (context ?C&~1)

(task ?T&: (or (eq ?T contra) (eq ?T back))))

?F

(retract ?F)

)

;;---------------------------------------------------------------

-------

;; Удалить все объекты statement, основанные на предположении

;; о правдивости, перед тем как анализировать

;; предположение о лживости.

(defrule sweep-statements

(declare (salience 100))

(world

(tag ?N) (task ?T&: (or (eq ?T contra) (eq ?T

back)))

(scope truth) (context 0)

?F

(retract ?F)

)

;;---------------------------------------------------------------

-------

;; Удалить утверждения, связанные с «миром»,

;; в котором обнаружены противоречия.

(defrule kill-claims

(declare (salience 100))

(world (tag ?N) (task clean))

?F

(retract ?F)

)

;;---------------------------------------------------------------

-------

;; ЕСЛИ все ненужные объекты claim или statement удалены,

;; ТО удалить объект world, которому назначена задача clean.

(defrule stop-killing

(declare (salience 100))

?W

(retract ?W)

)

;;---------------------------------------------------------------

-------

;; ОПЕРАЦИИ ОТКАТА

;;---------------------------------------------------------------

-------

;; Хронологический откат к тому «миру», который был

;; покинут без выполнения анализы о предположении

;; о лживости (поле scope содержит значение truth,

;; а поле task – значение check).

(defrule undirected-falsity

(declare (salience 20))

(world (tag ?N) (scope falsity) (task contra))

?W

(modify ?W (task back))

)

;;---------------------------------------------------------------

-------

;; Хронологический откат к тому «миру», который был

;; покинут без завершения анализа дизъюнктов.

(defrule undirected-disjunct

(declare (salience 20))

(world (tag ?N) (scope falsity) (task contra))

?V

;; Дизъюнкт в ране покинутом «мире», анализ которого

;; не был выполнен.

(assert (claim (content ?Q ?Y) (reason ?M) (scope ?S)

(context 2))

;; Зафиксировать необходимость отката в этот «мир».

(modify ?V (task back))

)

;;---------------------------------------------------------------

-------

;; Удаление объектов world.

;; ЕСЛИ выполняется откат к объекту М,

;; ТО удалить все объекты world,

;; имеющие идентификатор, больший М.

(defrule undo-world

(declare (salience 50))

(world (tag ?M) (task back))

?W ?N ?M)))

=>

(retract ?W)

)

;;---------------------------------------------------------------

-------

;; Откат к прежним высказываниям.

(defrule restate

(declare (salience 50))

(world (tag ?M) (task back))

?S ?N ?M))

(reason 0) (done ?X&~0)

=>

(modify ?S (done 0))

)

;;---------------------------------------------------------------

-------

;; Удаление объектов claim.

;; ЕСЛИ выполняется откат к объекту world M,

;; ТО удалить все объекты claim,

;; связанные с удалёнными объектами world.

(defrule unclaim

(declare (salience 30))

(world (tag ?M) (task back))

?F ?N ?M)))

=>

(retract ?F)

)

;;---------------------------------------------------------------

-------

;; Возобновление процесса вычислений,

;; начиная с точки возврата.

;; ЕСЛИ все объекты world, созданные

;; после объекта М, удалены,

;; ТО повторно сформировать объект М,

;; предположив лживость высказывания.

(defrule restart

(declare (salience 20))

?W

(modify ?W (scope falsity) (task check) (context 0))

)

;;---------------------------------------------------------------

-------

;; ПЕРЕХОД К АНАЛИЗУ СЛЕДУЮЩЕГО «МИРА» И

;; ВЫВОД ОТЧЕТА О РЕЗУЛЬТАТАХ

;;---------------------------------------------------------------

-------

;; Переход к анализу следующего «мира»,

;; ЕСЛИ никакие другие правила не ожидают активизации,

;; ТО анализ текущего «мира» завершён и

;; можно приступить к формированию нового «мира»,

;; если имеются необработанные высказывания.

;; ПРИМЕЧАНИЕ. Это правило имеет приоритет,

;; более низкий, чем все прочие правила,

;; исключая правило вывода результатов.

(defrule move

(declare (salience -50))

;; Существует «мир», сформированный на основе

;; исходного высказывания.

?W ?N 0)) (task check)

;; В базе фактов отсутствуют объекты world,

;; созданные позже текущего.

(not (world (tag ?T&: (> ?T ?N))))

;; В базе фактов имеется высказывание, подготовленное

;; к созданию нового объекта world.

(statement (reason 0) (done 0))

=>

;; Сформирован новый объект world на основе

;; этого объекта statement.

(assert (world (tag (+ ?N 1))))

)

;;---------------------------------------------------------------

-------

;; ЕСЛИ отсутствуют противоречия в объектах world,

;; ТО распечатать результаты.

;; ПРИМЕЧАНИЕ. Это правило будет активизироваться

;; повторно до тех пор, пока не будет выведена

;; непротиворечивая интерепритация.

(defrule report-result

(declare (salience -40))

(not (world (task contra)))

(not (statement (reason 0) (done 0)))

(statement (tag ?N) (done ?M&~0))

(claim (content ?P ?X) (reason ?N)

=>

(printout

t crlf

“RESULT: “ ?P ?X “ from statement “ ?N

;; “РЕЩУЛЬТАТ: “ ?P ?X “ из высказывания “ ?N

t crlf)

)

;;---------------------------------------------------------------

-------

;; ЕСЛИ противоречие остаётся и после анализа всех точек отката

;; и нет больше правил, которые можно было бы активизировать,

;; ТО прекратить процесс вычислений.

(defrule sanity-check

(declare (salience -100))

(world (tag ?N) (task ?T&: (or (eq ?T contra)

(eq ?T back))))

(not (world (tag ?M&: (< ?M ?N)) (scope truth)

(task check)))

=>

(printout

t crlf

“FAIL: Statements inconsistent, detected in world “

?N

;; “РЕШЕНИЕ НЕ НАЙДЕНО: Высказывания противоречивы,

;; обнаружены в мире “ ?N

t crlf)

(halt)

)

Я не сомневаюсь в том, что эту программу можно совершенствовать и

далее. Можно, например, попытаться использовать технологию отката,

основанную на комбинировании направленных и хронологических методов пойска

точки возврата. Но и в том виде, в каком она здесь представлена, программа

справляется со всеми сформулированными в тексте приложения задачами.

Анализируя текст программы, вы можете убедиться в том, что язык CLIPS

позволяет реализовать многие из описанных в данной книге технологий, в

частности:

. методику прямого логического вывода, которая обеспечивает

разрешение конфиликтов;

. целенаправленный логический вывод с использованием лексем

задач;

. анализ множества контекстов при разных исходных

предпроложениях.

На примере этой программы вы также могли убедиться в том, что

несмотря на модульную структуру, расширение её функциональных возможностей

сопряжено с определённой модификацией ранее разработанных модулей (правил),

которые должны учитывать изменения, вносимые в структуру данных.

А.5. СТИЛЬ ПРОГРАММИРОВАНИЯ НА ЯЗЫКЕ CLIPS

В главе 17 был представлен обзор инструментальных средств

конструирования экспертных систем и ряд рекомендаций, касающихся методики

их проектирования. Многие из описанных в той главе средств имеют

функциональные возможности, весьма близкие к тем которые вы можете найти в

CLIPS. Большинство рекомендаций, относящихся к методике проектирования

систем, основанных на правилах, сохраняют свою силу и при использовании в

качестве основного инструмента проектирования языка CLIPS. В частности,

работая с CLIPS, нужно стараться так организовать систему правил, чтобы

каждое из них было как можно проще. Я бы рекомендовал вновь перечитать

главу 17 после того, как вы внимательно проанализируете описанную в этом

Приложении программу.

Эта программа является относительно простой и включает всего 35

правил, тогда как в практических экспертных системах их может быть

значительно больше. Наприме, в прототипе системы R1/XCON, который был

разработан в 1980 году, содержалось около 750 правил, причём по мере

совершенствования системы их число росло и к 1984 году достигло 3300. В

среднем каждое правило в R1 анализирует шесть условий и выполняет три

действия.

Как и при программировании любфх других задач, ключевым условием

разработки «хорошого» программного кода является правильный выбор набора

абстрактных понятий, которыми должна манипулировать программа, и набора

операций, которые она должна выполнять. Первое условие поможет рационально

выбрать структуру объектов и форму представления условий в левой части

правил, а второе – рационально организовать действия в правой части. Как

было сказано в разделе А.3, использование объектов и обработчиков сообщений

позволяет успешно решить задачу рациональной организации данных и процедур

в программе.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8