Лабораторная работа №5

“ЭКСПЕРТНАЯ СИСТЕМА НА БАЗЕ ФРЕЙМОВ”

Цель. Демонстрация реализации на Прологе экспертной системы на основе фреймов.

Теория.

Экспертная система на основе фреймов представляет собой набор окон. Окно содержит результирующее поле и поля входных данных, на основе которых определяется результирующее значение. Рассмотрим пример такого окна:

Чтобы определить скорость автомобиля, необходимо создать это окно и ввести данные по состоянию дороги и состоянию автомобиля. Эти значения система будет запрашивать у пользователя.

Создадим заготовку программы.

database - mydb

avto(char) % предикаты БД

road(char)

predicates

nondeterm expert

nondeterm obrab(char)

clauses

expert:-

makewindow(1,55,58,"win_velocity",0,0,10,50),

write("SPEED"),

nl,

write("1.State of avto"),

nl,

write("2.State of road"),

nl,

write("3.END"),

nl,

write("Your choice (1/2/3)->"),

readchar(C),

obrab(C).

obrab('1'):-makewindow(2,55,58,"win_avto",0,0,10,50),

write("AVTO-STATE"),

nl,

write("1.Bad"),

nl,

write("2.Middle"),

nl,

write("3.Good"),

nl,

write("Your choice (1/2/3/4)->"),

readchar(C),

retractall(_,mydb),

assert(avto(C),mydb),

removewindow,

shiftwindow(1).

obrab('2'):-!.

obrab('3'):-!,fail.

goal

expert.

Фрагмент

expert:-

makewindow(1,55,58,"win_velocity",0,0,10,50),

write("SPEED"),

nl,

write("1.State of avto"),

nl,

write("2.State of road"),

nl,

write("3.END"),

nl,

write("Your choice (1/2/3)->"),

readchar(C),

obrab(C).

является главным. Его работу иллюстрирует рисунок:

Пользователь должен сделать выбор – ввести номер опции. При вводе 1 или 2 отображается новое окно, например:

Выбор варианта определяется предикатом obrab(C). Переменная С получает значение после ввода номера опции человеком. Рассмотрим реализацию obrab(‘1’):

obrab('1'):-makewindow(2,55,58,"win_avto",0,0,10,50),

write("AVTO-STATE"),

nl,

write("1.Bad"),

nl,

write("2.Middle"),

nl,

write("3.Good"),

nl,

write("Your choice (1/2/3/4)->"),

readchar(C),

retractall(_,mydb),

assert(avto(C),mydb),

removewindow,

shiftwindow(1),

!.

Пользователю предлагается выбрать вариант состояние машины – BAD, MIDDLE, GOOD. Пользователь вводит номер опции (1, 2, 3) соответственно выбираемому варианту. Произведенный им выбор записывается в ячейку базы данных: assert(avto(C),mydb).

Тот вариант программы, который мы привели, работает плохо. Окна сразу сворачиваются и никакого анализа не производится.

Поэтому добьемся того, чтобы окно не пропадало. Для этого мы вставили предикат repeat и изменили программу следующим образом

database - mydb

avto(char)

road(char)

predicates

nondeterm expert

nondeterm obrab(char)

nondeterm repeat

clauses

expert:-

makewindow(1,55,58,"win_velocity",0,0,10,50),

repeat,

clearwindow,

write("SPEED"),

nl,

write("1.State of avto"),

nl,

write("2.State of road"),

nl,

write("3.END"),

nl,

write("Your choice (1/2/3)->"),

readchar(C),

obrab(C).

obrab('1'):-makewindow(2,55,58,"win_avto",0,0,10,50),

write("AVTO-STATE"),

nl,

write("1.Bad"),

nl,

write("2.Middle"),

nl,

write("3.Good"),

nl,

write("Your choice (1/2/3/4)->"),

readchar(C),

retractall(avto(_),mydb),

assert(avto(C),mydb),

removewindow,

shiftwindow(1),

!, fail.

obrab('2'):-!,fail.

obrab('3'):-!.

repeat.

repeat:-repeat.

goal

expert.

Сравните исходный вариант и полученный. Посмотрите, в чем разница в их работе. Теперь мы вставим в obrab('2') «заглушку» (а Вам придется ее детализировать наподобие obrab('1')):

obrab('2'):-

retractall(road(_),mydb),

assert(road(‘2’),mydb),

!, fail.

Данная заглушка просто вставляет в базу значение Состояние Дороги, равное 2 (MIDDLE).

Теперь нам нужно произвести оценку скорости, поскольку вся информация введена. Для этого мы модифицируем пункт END основного окна. Для выбора скорости будем использовать следующий фрагмент:

obrab('3'):-!,

road(R),

avto(A),

ocenka(R,E1),

ocenka(A,E2),

ALPHA=0.8*E1+0.2*E2,

VELOCITY=90*ALPHA,

nl,

write("RECOMMENDED SPEED IS:",VELOCITY),

nl,

write("Exit? (y/n)"),

readchar(W),

vyxod(W).

ocenka('1',0.2).

ocenka('2',0.5).

ocenka('3',0.9).

vyxod('y'):-!.

Теперь программа срабатывает так:

Вся программа к настоящему моменту имеет такой вид:

database - mydb

avto(char)

road(char)

predicates

nondeterm expert

nondeterm obrab(char)

nondeterm repeat

nondeterm ocenka(char,real)

nondeterm vyxod(char)

clauses

expert:-

makewindow(1,55,58,"win_velocity",0,0,10,50),

repeat,

clearwindow,

write("SPEED"),

nl,

write("1.State of avto"),

nl,

write("2.State of road"),

nl,

write("3.END"),

nl,

write("Your choice (1/2/3)->"),

readchar(C),

obrab(C).

obrab('1'):-makewindow(2,55,58,"win_avto",0,0,10,50),

write("AVTO-STATE"),

nl,

write("1.Bad"),

nl,

write("2.Middle"),

nl,

write("3.Good"),

nl,

write("Your choice (1/2/3/4)->"),

readchar(C),

retractall(_,mydb),

assert(avto(C),mydb),

removewindow,

shiftwindow(1),

!,fail.

obrab('2'):-

retractall(road(_),mydb),

assert(road('2'),mydb),

!, fail.

obrab('3'):-!,

road(R),

avto(A),

ocenka(R,E1),

ocenka(A,E2),

ALPHA=0.8*E1+0.2*E2,

VELOCITY=90*ALPHA,

nl,

write("RECOMMENDED SPEED IS:",VELOCITY),

nl,

write("Exit? (y/n)"),

readchar(W),

vyxod(W).

ocenka('1',0.2).

ocenka('2',0.5).

ocenka('3',0.9).

vyxod('y'):-!.

repeat.

repeat:-repeat.

goal

expert.

Предикат ocenka производит оценку варианта. И для автомобиля и для дороги оценки получают одинаково.

Итак, Вам представлена заготовка программы. В задании формулируются задачи по ее доводке.

ЗАДАНИЕ НА ВЫПОЛНЕНИЕ.

1. Доработать опцию obrab('2'), чтобы создавалось окно по типу obrab('1').
2. Усложнить предикат ocenka.
3. Изменить вычисление ALPHA (весовые коэффициенты вводить с клавиатуры).
4. Добавить новый критерий – СОСТОЯНИЕ ВОДИТЕЛЯ и изменить программу сообразно этому.

Дата добавления: 2015-06-27