Пролог и искусственный интеллект
14. Лекция: Пролог и искусственный интеллект
| Применение Пролога в области искусственного интеллекта. Тест Тьюринга. Проекты "Электронный психотерапевт", "Самообучающийся определитель животных". |
|
|
|
|
|
|
| В этой лекции речь пойдет о возможных применениях Пролога в области искусственного интеллекта. Конечно, ознакомиться с данной темой достаточно полно в рамках одной лекции мы не успеем. Однако хочется надеяться, что сможем пробежаться по верхушкам и рассмотреть пару простых примеров. В 1950 году Алан Тьюринг в статье "Вычислительная техника и интеллект" (книга "Может ли машина мыслить?") предложил эксперимент, позднее названный "тест Тьюринга", для проверки способности компьютера к "человеческому" мышлению. В упрощенном виде смысл этого теста заключается в том, что можно считать искусственный интеллект созданным, если человек, общающийся с двумя собеседниками, один из которых человек, а второй — компьютер, не сможет понять, кто есть кто. То есть в соответствии с тестом Тьюринга, компьютеру требуется научиться имитировать человека в диалоге, чтобы его можно было считать "интеллектуальным". Такой подход к распознаванию искусственного интеллекта многие критиковали, однако никаких достойных альтернатив тесту Тьюринга предложено не было. Рекомендуемые материалыЛР2- 22Р (граф Ашкинузе) Отчет + код 6 lab вариант 13 Отчет по практикуму объектно-ориентированное программирование FREE РК2 по инфе FREE Справочные материалы для выполнения лабораторных и контролируемых самостоятельных работ Первый пример, который мы рассмотрим, будет относиться к области обработки естественного языка. Пример. Создадим программу, имитирующую разговор психотерапевта с пациентом. Прообразом нашей программы является "Элиза", созданная Джозефом Вейценбаумом в лаборатории искусственного интеллекта массачусетского технологического института в 1966 году (названная в честь Элизы из "Пигмалиона"). Она была написана на языке Лисп и состояла всего из нескольких десятков строк программного кода. Эта программа моделировала методику известного психотерапевта Карла Роджерса. В этом подходе психотерапевт играет роль "вербального зеркала" пациента. Он переспрашивает пациента, повторяет его слова, позволяя ему самому найти выход из сложившейся ситуации, прийти в состояние душевного равновесия. На самом деле эта программа пытается сопоставить вводимые пользователем ответы с имеющимися у нее шаблонами и, если ей это удается, шаблонно же отвечает. Вейценбаум создал эту программу в качестве шутки. Многие пациенты, пообщавшись с детищем Вейценбаума, утверждали, что "Элиза" им помогла, и отказывались верить, что их собеседником был не психотерапевт, а компьютерная программа. Всю оставшуюся жизнь Вейценбаум пытался охладить восторженных поклонников его программы и убедить общественность, что машина не может мыслить. Наша программа будет действовать по следующему алгоритму.
Для решения этой задачи нам понадобится предикат, преобразующий строку, вводимую пользователем в список слов. Можно было бы воспользоваться модифицированной версией предиката str_a_list, рассмотренного нами в одиннадцатой лекции. Однако он использует предикат fronttoken, который в Турбо Прологе, в отличие от Визуального Пролога, из русских предложений выделяет не слова, а отдельные символы. Поэтому мы напишем новый вспомогательный предикат, который будет считывать символ за символом до тех пор, пока не встретит символ-разделитель (пробел, запятая, точка и другой знак препинания). Так как проверять совпадение очередного символа с символом-разделителем нам придется не раз, заведем список символов-разделителей. Поместим его в раздел описания констант и назовем separators (символы-разделители). После этого все символы до символа-разделителя будут помещены в первое слово строки, а все символы, идущие после символа-разделителя, обработаны подобным образом. Кроме того, при переписывании строки в список ее слов мы переведем все русские символы, записанные в верхнем регистре (большие буквы), в нижний регистр (маленькие буквы). Это облегчит в дальнейшем процесс распознавания слов. Нам не придется предусматривать всевозможные варианты написания пользователем слова (например, "Да", "да", "ДА"), мы будем уверены, что все символы слова — строчные ("да"). При реализации этого предиката нам понадобится три вспомогательных предиката. Первый предикат будет преобразовывать прописные русские буквы в строчные, а все остальные символы оставлять неизменными. У него будет два аргумента: первый (входной) — исходный символ, второй (выходной) — символ, полученный преобразованием первого аргумента. При написании данного предиката стоит учесть, что строчные русские буквы расположены в таблице символов двумя группами. Первая группа (буквы от 'а' до 'п') имеют, соответственно, коды от 160 до 175. Вторая группа (буквы от 'р' до 'я') — коды от 224 до 239. С учетом вышеизложенного предикат можно записать, например, так: lower_rus(C,C1):– 'А'<=C,C<='П',!, /* символ C лежит между буквами 'А' и 'П' */ char_int(C,I), /* I — код символа C */ I1=I+(160–128), /* 160 — код буквы 'а', 128 — код буквы 'А'*/ char_int(C1,I1). /* C1 — символ с кодом I1 */ lower_rus(C,C1):– 'Р'<=C,C<='Я',!, /* символ C лежит между буквами 'Р' и 'Я' */ char_int(C,I), /* I — код символа C */ I1=I+(224–144), /* 224 — код буквы 'р', 144 — код буквы 'Р'*/ char_int(C1,I1). /* C1 — символ с кодом I1 */ lower_rus(C,C). /* символ C отличен от прописной русской буквы и, значит, мы не должны его изменять */ Второй предикат first_word будет иметь три аргумента. Первый (входной) — исходная строка, второй и третий (выходные) — соответственно, первое слово строки (не содержащее прописных русских букв) и остаток строки, полученный удалением из него первого слова. Выглядеть его реализация будет следующим образом: first_word("","",""):–!. /* из пустой строки можно выделить только пустые подстроки */ first_word(S,W,R):– /* W — первое слово строки S, R — остальные символы исходной строки S */ frontchar(S,C,R1), /* C — первый символ строки S, R1 — остальные символы */ not(member(C,separators)),!, /* символ C не является символом-разделителем */ first_word(R1,S1,R), /* S1 — первое слово строки R1, R — оставшиеся символы строки R1 */ lower_rus(C,C1), /* если C — прописная русская буква , то C1 — соответствующая ей строчная буква, иначе символ C1 не отличается от символа C */ frontchar(W,C1,S1). /* W — результат "приклеивания" символа C1 в начало строки S1 */ first_word(S,"",R):– /* в случае, если первый символ оказался символом-разделителем, */ frontchar(S,_,R). /* его нужно выбросить, */ Третий предикат del_sep будет предназначен для удаления из начала строки символов-разделителей. У него будет два аргумента. Первый (входной) — исходная строка, второй (выходной) — строка, полученная из первого аргумента удалением символов-разделителей, расположенных в начале строки, если таковые имеются. del_sep("",""):–!. del_sep(S,S1):– frontchar(S,C,R), /* C — первый символ строки, R — остальные символы */ member(C,separators),!, /* если C является символом-разделителем, */ del_sep(R,S1). /* то переходим к рассмотрению остатка строки */ del_sep(S,S) . /* если первый символ строки не является символом-разделителем, то удалять нечего */ И, наконец, предикат, преобразующий строку в список слов. str_w_list("",[]):–!. /* пустой строке соответствует пустой список слов, входящих в нее */ str_w_list(S,[H T]):– first_word(S,H,R),!, /* H — первое слово строки S, R — оставшиеся символы строки S */ str_w_list(R,T). /* T — список, состоящий из слов, входящих в строку R */ Основную работу в программе будет осуществлять предикат recognize, задачей которого будет распознавать шаблон, которому можно сопоставить введенную строку. Этот предикат на входе будет получать список слов строки, а на выходе будет выдавать номер шаблона. По этому номеру другой предикат должен будет выдать на экран соответствующую реакцию (вопрос, реплику, уточнение). Наша учебная программа будет распознавать одиннадцать шаблонов:
А теперь запишем всю программу целиком. |
| CONSTANTS /* раздел описания констант */ separators=[' ', ',', '.', ';'] /* символы-разделители (пробел, запятая, точка, точка с запятой и т.д.) */ DOMAINS /* раздел описания доменов */ i=integer s=string ls=s* /* список слов */ lc=char* /* список символов */ DATABASE /* раздел описания предикатов базы данных */ Important(s) PREDICATES /* раздел описания предикатов */ member(s,ls) /* проверяет принадлежность строки списку строк */ member(char,lc) /* проверяет принадлежность символа списку символов */ lower_rus(char,char) /* преобразует прописную русскую букву в строчную букву */ del_sep(s,s) /* удаляет из начала строки символы-разделители */ first_word(s,s,s) /* делит строку на первое слово и остаток строки */ str_w_list(s,ls) /* преобразует строку в список слов */ read_words(ls) /* читает строку с клавиатуры, возвращает список слов, входящих в строку*/ recognize(ls,i) /* сопоставляет списку слов число, кодирующее шаблон */ answ(ls) /* выводит ответ человеку */ eliz /* основной предикат */ repeat CLAUSES /* раздел описания предложений */ eliz:– repeat, read_words(L), /* читаем строку с клавиатуры, преобразуем ее в список слов L */ recognize(L,I), /* сопоставляем списку слов L номер шаблона I */ answ(I),nl, /* выводим ответ, соответствующий номеру шаблона I */ I=0 /* номер шаблона I, равный нулю, означает, что человек попрощался */. read_words(L):– readln(S), /* читаем строку */ str_w_list(S,L). /* преобразуем строку в список слов */ recognize(L,0):– member("пока",L),!; member("свидания",L),!. recognize(L,1):– member("испытываю",L),!. recognize(L,2):– member("любовь",L),!; member("чувства",L),!. recognize(L,3):– member("секс",L),!. recognize(L,4):– member("бешенство",L),!; member("гнев",L),!; member("ярость",L),!. recognize(L,5):– L=["да"],!; L=["нет"],!. recognize(L,6):– member("комплекс",L),!; member("фиксация",L),!. recognize(L,7):– member("всегда",L),!. recognize(L,8):– member("мать",L),assert(important("своей матери")),!; member("мама",L),assert(important("своей маме")),!; member("отец",L),assert(important("своем отце")),!; member("папа",L),assert(important("своем папе")),!; member("муж",L),assert(important("своем муже")),!; member("жена",L),assert(important("своей жене")),!; member("брат",L),assert(important("своем брате")),!; member("сестра",L),assert(important("своей сестре")),!; member("дочь",L),assert(important("своей дочери")),!; member("сын",L),assert(important("своем сыне")),!. recognize(_,9):– important(_),!. recognize(_,10). answ(0):– write("До свидания"),nl, write("Надеюсь наше общение помогло Вам"). answ(1):– write("Как давно Вы это испытываете?"). answ(2):– write("Вас пугают эмоции?"). answ(3):– write("Это представляется важным"). answ(4):– write("А что Вы испытываете сейчас?"). answ(5):– write("Расскажите об этом подробнее"). answ(6):– write("Слишком много игр"). answ(7):– write("Вы можете привести какой–нибудь пример?"). answ(8):– write("Расскажите мне подробнее о своей семье"). answ(9):– important(X),!, write("Ранее Вы упомянули о ",X), retract(X). answ(10):– write("Продолжайте, пожалуйста"). repeat. repeat:– repeat. member(X,[X|_]):–!. member(X,[_|S]):–member(X,S). lower_rus(C,C1):– 'А'<=C,C<='П',!, /* символ C лежит между буквами 'А' и 'П' */ char_int(C,I), /* I — код символа C */ I1=I+(160–128), /* 160 — код буквы 'а', 128 — код буквы 'А'*/ char_int(C1,I1). /* C1 — символ с кодом I1 */ lower_rus(C,C1):– 'Р'<=C,C<='Я',!, /* символ C лежит между буквами 'Р' и 'Я' */ char_int(C,I), /* I — код символа C */ I1=I+(224–144), /* 224 — код буквы 'р', 144 — код буквы 'Р'*/ char_int(C1,I1). /* C1 — символ с кодом I1 */ lower_rus(C,C). /* символ C отличен от прописной русской буквы и, значит, мы не должны его изменять */ del_sep("",""):–!. del_sep(S,S1):– frontchar(S,C,R), /* C — первый символ строки, R — остальные символы */ member(C,separators),!, /* если C является символом-разделителем, */ del_sep(R,S1). /* то переходим к рассмотрению остатка строки */ del_sep(S,S) . /* если первый символ строки не является символом-разделителем, то удалять нечего */ str_w_list("",[]):–!. /* пустой строке соответствует пустой список слов, входящих в нее */ str_w_list(S,[H|T]):– first_word(S,H,R),!, /* H — первое слово строки S, R — оставшиеся символы строки S */ str_w_list(R,T). /* T — список, состоящий из слов, входящих в строку R */ first_word("","",""):–!. /* из пустой строки можно выделить только пустые подстроки */ first_word(S,W,R):– /* W — первое слово строки S, R — остальные символы исходной строки S */ frontchar(S,C,R1), /* C — первый символ строки S, R1 — остальные символы */ not(member(C,separators)),!, /* символ C не является символом-разделителем */ first_word(R1,S1,R), /* S1 — первое слово строки R1, R — оставшиеся символы строки R1 */ lower_rus(C,C1), /* если C — прописная русская буква , то C1 — соответствующая ей строчная буква, иначе символ C1 не отличается от символа C */ frontchar(W,C1,S1). /* W — результат "приклеивания" символа C1 в начало строки S1 */ first_word(S,"",R):– /* в случае, если первый символ оказался символом-разделителем, */ frontchar(S,_,R). /* его нужно выбросить, */ GOAL /* раздел описания цели */ write("Расскажите, в чем заключается Ваша проблема"),nl, eliz, readchar(_). |
| Листинг 14.1. Программа, имитирующая разговор психотерапевта с пациентом |
Усовершенствовать работу этой программы можно двумя способами. С одной стороны, можно увеличить количество шаблонов, с другой стороны, можно организовать разные реакции на некоторые из шаблонов (например, используя случайные числа).
В 1977 г. Кеннет Колби, основываясь на принципах организации "Элизы", создал программу, которая подобным образом вводила в заблуждение уже не клиентов психиатров, а самих докторов. Большинство из них после общения с его программой решили, что имели дело с реальным параноиком.
В 1996 г. Грег Гарви создал программную модель католического исповедника, которая опиралась на те же идеи, что и "Элиза".
Другие варианты "Элизы" можно найти в следующих книгах:
- Л. Стерлинг, Э. Шапиро. Искусство программирования на языке Пролог. — М.:Мир, 1990.
- Д. Марселлус. Программирование экспертных систем на Турбо-Прологе. — М.: Финансы и статистика, 1994.
Теперь рассмотрим еще один пример применения Пролога в области искусственного интеллекта. Создадим небольшую экспертную систему. Экспертными системами обычно называют программы, которые могут заменить эксперта в какой-то предметной области. Мы построим классификационную экспертную систему, которая будет пытаться угадать загаданное человеком животное. Если загаданное человеком животное окажется неизвестно нашей программе, у нее будет возможность пополнить свою базу знаний новой информацией.
В связи с тем, что мы планируем пополнять нашу базу знаний, мы будем по окончании работы сохранять ее в файл, а при начале работы считывать информацию из файла в оперативную память. Для этого мы воспользуемся изученными в предыдущей лекции внутренними (динамическими) базами данных.
Так как в Турбо Прологе в базе данных можно размещать только факты, представим правила, определяющие животных в виде фактов.
Определим два предиката внутренней базы данных, которые позволят нам хранить информацию о животных.
Один из них предназначен для хранения характеристик животных и будет иметь два аргумента: первый — номер свойства, второй — его словесное описание.
Небольшой базовый набор свойств может выглядеть, например, так:
cond(1,"кормит детенышей молоком").
cond(2,"имеет перья").
cond(3,"плавает").
cond(4,"ест мясо").
cond(5,"имеет копыта").
cond(6,"летает").
cond(7,"откладывает яйца").
cond(8,"имеет шерсть").
cond(9,"имеет полосы").
cond(10,"имеет пятна").
cond(11,"имеет черно-белую окраску").
cond(12,"имеет длинную шею").
cond(13,"имеет длинные ноги").
cond(14,"имеет щупальца").
Второй предикат будет хранить описание животных. Первый его аргумент — название животного, второй — список, элементами которого являются номера свойств, присущих данному животному.
Выглядеть эта база знаний может примерно следующим образом:
rule("гепард",[1,4,8,10]).
rule("тигр",[1,4,8,9]).
rule("жираф",[1,5,8,10,12,13]).
rule("зебра",[1,5,8,9,11]).
rule("страус",[2,14]).
rule("пингвин",[2,3,11]).
rule("орел",[2,6]).
rule("кит",[1,3,11]).
rule("осьминог",[3,14]).
По сути дела, в виде фактов записаны правила. Например, правило: "если животное кормит детенышей молоком, имеет копыта, пятна, длинную шею и ноги, то это жираф", записано в виде rule("жираф", [1,5,11,13,14]).
Во второй базе мы будем хранить ответы человека в следующем виде:
cond_is(N,'1') /* если загаданное животное имеет свойство
с номером N */
cond_is(N,'2') /* если загаданное животное не имеет
свойства с номером N */
Первую базу назовем knowledge, а вторую — dialog.
Процесс отгадывания задуманного животного будет проходить следующим образом. Будем последовательно перебирать животных, имеющихся в нашей базе знаний. Если загаданное животное обладает всеми характеристиками известного программе животного, делается вывод о том, кто был загадан. Если не удается сопоставить загаданному животному ни одно из животных, имеющихся в базе знаний, производится пополнение базы.
Вот как будет выглядеть реализация написанного выше.
animals:–
rule(X,L),
check(L),
nl,write("Я думаю это ",X),
nl,write("Я прав? (1 — да, 2 — нет)"),
read_true_char(C),C='1',!.
animals:–
nl,write("Я не знаю, что это за животное"),nl,
nl,write("Давайте добавим его в мою базу
знаний."),nl,
update.
Предикат check осуществляет проверку свойств, номера которых входят в список, указанный в качестве его единственного аргумента.
check([H|T]):–
test_cond(H),
check(T).
check([]).
Предикат test_cond проверяет наличие у загаданного животного свойства с номером, указанным в качестве его единственного аргумента. Если человеком ранее уже был дан ответ (положительный или отрицательный) по поводу наличия данного свойства, информация об этом имеется в базе данных. Если же в базе нет никакой информации о наличии данного свойства у загаданного животного, нужно задать человеку соответствующий вопрос и добавить его ответ в базу.
Вот как это можно записать.
test_cond(H):–
cond_is(H,'1'),!. /* в базе имеется
информация о наличии
данного свойства */
test_cond(H):–
cond_is(H,'2'),!,
fail. /* в базе имеется информация
об отсутствии данного свойства */
test_cond(H):– /* в базе нет никакой информации о данном
свойстве, получаем ее у человека */
cond(H,S),
nl,write("Оно ",S,"? (1 — да, 2 — нет)"),
read_true_char(A),
assert(cond_is(H,A)),
test_cond(H).
Предикат read_true_char осуществляет проверку нажатой пользователем клавиши, и если она отлична от '1' или '2', выводит соответствующее сообщение и повторно считывает символ с клавиатуры.
read_true_char(C):–
readchar(C1),
test(C1,C).
test(C,C):–
'1'<=C,C<='2',!.
test(_,C):–
write("Нажмите 1 или 2!"),nl,
readchar(C1),
test(C1,C).
Предикат update осуществляет добавление новой информации в базу знаний. Он читает название нового животного, с помощью предиката add_cond формирует список номеров свойств загаданного животного, добавляет соответствующий факт в базу знаний, сохраняет базу в файл.
Вот как он будет выглядеть:
update:–
nl,write("Введите название животного:"),
readln(S),
add_cond(L), /* указываем свойства животного */
assert(rule(S,L),knowledge),
/* добавляем информацию в базу
знаний*/
save("animals.ddb",knowledge)
/* сохраняем базу знаний в файл */.
Предикат add_cond с помощью предиката print_cond выводит уже имеющуюся в базе информацию о свойствах загаданного животного и спрашивает, известно ли еще что-нибудь о нем. В случае необходимости добавляет его новые характеристики, используя предикат read_cond.
add_cond(L):–
cond_is(_,'1'),!,
/* имеется информация о свойствах
животного */
nl,write("О нем известно, что оно: "),
print_cond(1,[],L1),
/* вывод имеющейся информации
о животном */
nl,write("Известно ли о нем еще что-нибудь?
(1 — да, 2 — нет)"),
read_true_char(C),
read_cond(C,L1,L).
add_cond(L):–
read_cond('1',[],L).
Предикат read_cond, используя предикат ex_cond, добавляет в список номера свойств, уже имеющихся в базе; используя предикат new_cond, добавляет в список номера новых свойств, а также описания самих свойств — в базу знаний.
read_cond('1',L,L2):–
ex_cond(1,L,L1,N),
new_cond(N,L1,L2),!.
read_cond(_,L,L):–!.
Основные предикаты мы рассмотрели, а вот как будет выглядеть вся программа целиком:
DOMAINS
i=integer
s=string
c=char
li=i* /* список целых чисел */
DATABASE — knowledge
cond(i,s) /* свойства животных */
rule(s,li) /* описания животных */
DATABASE — dialog
cond_is(i,c) /* номер условия; '1' — имеет место,
'2' — не имеет места у загаданного
животного */
PREDICATES
start
animals /* отгадывает животное */
check(li) /* добавляет в базу информацию о новом
животном */
test_cond(i) /* проверяет, обладает ли загаданное
животное свойством с данным номером */
update /* добавляет в базу информацию о новом животном */
add_cond(li) /* возвращает список, состоящий из номеров
свойств, имеющихся у нового животного */
print_cond(i,li,li) /* добавляет в список номера свойств,
относительно которых уже были даны
утвердительные ответы */
read_cond(c,li,li) /* добавляет в список номера свойств,
о которых еще не спрашивалось */
ex_cond(i,li,li,i) /* добавляет в список номера имеющихся
в базе свойств, которыми обладает
новое животное */
wr_cond(c,i,li,li)
new_cond(i,li,li) /* добавляет в список номера новых
свойств, которыми обладает новое
животное, а также добавляет описания
новых свойств в базу знаний */
read_true_char(c) /* с помощью предиката test читает
символ с клавиатуры, пока он
не окажется равен '1' или '2'*/
test(c,c) /* добивается, чтобы пользователь нажал один
из символов, '1' или '2' */
CLAUSES
start:–
consult("animals.ddb",knowledge),
/* загружаем в базу информацию
из базы знаний */
write("Загадайте животное, а я попытаюсь его
отгадать"),nl,
animals, /* попытка отгадать загаданное животное */
retractall(_,dialog), /* очищаем текущую
информацию */
retractall(_,knowledge),
/* очищаем информацию об известных
животных и свойствах */
nl,nl,write("Хотите еще раз сыграть? (1 — Да,
2 — Нет)"),
read_true_char(C),
C='1',!,start.
start:–
nl,nl,write("Всего доброго! До новых встреч"),
readchar(_).
animals:–
rule(X,L),
check(L),
nl,write("Я думаю, это ",X),
nl,write("Я прав? (1 — да, 2 — нет)"),
read_true_char(C),C='1',!.
animals:–
nl,write("Я не знаю, что это за животное"),nl,
nl,write("Давайте добавим его в мою базу знаний."),nl,
update.
update:–
nl,write("Введите название животного:"),
readln(S),
add_cond(L), /* указываем свойства животного */
assert(rule(S,L),knowledge), /* добавляем информацию
в базу знаний*/
save("animals.ddb",knowledge) /* сохраняем базу
знаний в файл */.
add_cond(L):–
cond_is(_,'1'),!, /* имеется информация
о свойствах животного */
nl,write("О нем известно, что оно: "),
print_cond(1,[],L1),
/* вывод имеющейся о животном
информации */
nl,write("Известно ли о нем еще что-нибудь?
(1 — да, 2 — нет)"),
read_true_char(C),
read_cond(C,L1,L).
add_cond(L):–
read_cond('1',[],L).
print_cond(H,L,L):–
not(cond(H,_)),!.
print_cond(H,L,L1):–
cond_is(H,'1'),!,
cond(H,T),
H1=H+1,
nl,write(T),
print_cond(H1,[H L],L1).
print_cond(H,L,L1):–
H1=H+1,
print_cond(H1,L,L1).
read_cond('1',L,L2):–
ex_cond(1,L,L1,N),
new_cond(N,L1,L2),!.
read_cond(_,L,L):–!.
ex_cond(N,L,L,N):–
not(cond(N,_)),!.
ex_cond(N,L,L1,N2):–
cond_is(N,_),!,
N1=N+1,
ex_cond(N1,L,L1,N2).
ex_cond(N,L,L1,N2):–
cond(N,S),
nl,write("Оно ",S,"? (1 — да, 2 — нет)"),
read_true_char(A),
wr_cond(A,N,L,L2),
N1=N+1,
ex_cond(N1,L2,L1,N2).
wr_cond('1',N,L,[N L]):–!.
wr_cond('2',_,L,L):–!.
new_cond(N,L,L1):–
nl,write("Есть еще свойства? (1 — да,
2– нет)"),
read_true_char(A),
A='1',!,
nl,write("Укажите новое свойство,
которым обладает животное"),
nl,write("в виде 'оно '"), readln(S),
assertz(cond(N,S)),
/* добавление нового свойства
в базу знаний */
N1=N+1,
new_cond(N1,[N L],L1).
new_cond(_,L,L).
check([HT]):–
test_cond(H),
check(T).
check([]).
test_cond(H):-
cond_is(H,'1'),!. /* в базе имеется информация
о наличии свойства */
test_cond(H):–
cond_is(H,'2'),!,
fail. /* в базе имеется информация
об отсутствии свойства */
test_cond(H):– /* в базе нет никакой информации о данном
свойстве, получаем ее у человека */
cond(H,S),
nl,write("Оно ",S,"? (1 — да, 2 — нет)"),
read_true_char(A),
assert(cond_is(H,A)),
test_cond(H).
read_true_char(C):–
readchar(C1),
test(C1,C).
test(C,C):–
'1'<=C,C<='2',!.
test(_,C):–
write("Нажмите 1 или 2!"),nl,
readchar(C1),
test(C1,C).
GOAL
36. Характеристика «Инфо-матэн», «Юманите» - лекция, которая пользуется популярностью у тех, кто читал эту лекцию.
start
Листинг 14.2. Самообучающийся определитель животных (html, txt)
В идеале экспертная система должна уметь объяснять пользователю свое решение, а также почему она задает тот или иной вопрос. Попробуйте добавить в нашу экспертную систему механизм объяснения.
Две версии этой программы, основанной на правилах (реализующие, соответственно, прямую и обратную цепочки рассуждений), можно найти в книге Д. Марселлус, Программирование экспертных систем на Турбо-Прологе. — М.: Финансы и статистика, 1994. Однако эти программы умеют распознавать только тех животных, которые заложены в них изначально. Возможности динамического пополнения базы знаний они не имеют. Для добавления описания нового животного требуется модификация программного кода.
Кроме того, я рекомендую читателям изучить программу GEOBASE, которая входит в состав и Турбо Пролога, и Visual Prolog. Эта программа содержит информацию по географии США и позволяет создавать запросы к базе данных на естественном (английском) языке.
Самостоятельные задания
- Создайте "определитель растений" (собак, грибов).
- Создайте программу, позволяющую диагностировать заболевание по симптомам.
- Создайте программу, позволяющую диагностировать неисправность какого-либо технически сложного устройства (велосипед, автомобиль, компьютер, телевизор и т.д.).
- Создайте программу, помогающую школьнику определиться с выбором будущей профессии.
- Создайте программу, отыскивающую такие расстановки ферзей на пустой шахматной доске, в которой ни один из ферзей не находится под боем другого.
- Создайте программу, решающую задачу раскраски карты. Задача заключается в следующем. Имеется набор пар, в котором первая компонента представляет собой название страны, вторая - список стран, граничащих со страной, чье название находится в первой компоненте. Требуется сопоставить каждой стране цвет так, чтобы ни одна пара соседних стран не была окрашена в одинаковые цвета. При этом разрешается использовать не более четырех цветов.
- Создайте программу, осуществляющую поиск пути в лабиринте. Задача заключается в следующем. Имеется описание лабиринта в виде набора координат стен, а также координаты текущей позиции в лабиринте и координаты выхода. Требуется найти путь от текущей позиции до выхода. В качестве дополнительного задания можно подсчитать длину пройденного пути.
- Создайте программу, осуществляющую Символьное дифференцирование введенной формулы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
