Иван Братко - Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта

если

давление в v-01 достигло уровня открытия выпускного клапана

то

выпускной клапан в v-01 открылся

[N=0.005, S=400]

если

давление в v-01 не достигло уровня открытия выпускного клапана и выпускной клапан в v-01 открылся

то

преждевременное открытие выпускного клапана (сместилась установка порогового давления)

[N=0.001, S=2000]

Рис. 14.3. Два правила из демонстрационной базы знаний системы AL/X для диагностики неисправностей (Reiter 1980). N и S — величины "необходимости" и "достаточности", детально описанные в разд. 14.7. Величина S указывает степень, с которой условие влечет за собой заключение (вывод). Величина N указывает, до какой степени истинность условия необходима для того, чтобы заключение было истинным.

если

1 существует гипотеза H , что план P ведет к успеху, и

2 существуют две гипотезы

H1 , что план P1 опровергает план P , и

Н2 , что план Р2 опровергает план P , и

3 имеют место факты:

гипотеза H1 ложна и

гипотеза Н2 ложна

то

1 породить гипотезу Н3 , что составной план "P1 или Р2" опровергает план P , и

2 породить факт: из Н3 следует не( H)

Рис. 14.4. Правило уточнения плана из системы AL3 для решения шахматных задач (Bratko 1982).

Правила, содержащиеся в базе знаний, имеют вид

ИмяПравила : если Условие то Заключение

где Заключение — это простое утверждение, а Условие — это набор простых утверждений, соединенных между собой операторами и и или. Мы также разрешим в части условия использовать оператор не, хотя и с некоторыми оговорками. При надлежащем прологовском определении этих операторов (как это сделано на рис. 14.5) правила станут синтаксически верными предложениями Пролога. Заметим, что оператор и связывает операнды сильнее, чем или, что соответствует обычным соглашениям.

% Небольшая база знаний для идентификации животных

:- op( 100, xfx, [имеет, 'кормит детенышей',

'не может', ест, откладывает, это]).

:- op( 100, xf, [плавает, летает, хорошо]).

прав1: если

Животное имеет шерсть

или

Животное 'кормит детенышей' молоком

то

Животное это млекопитающее.

прав2: если

Животное имеет перья

или

Животное летает и

Животное откладывает яйца

то

Животное это птица.

прав3: если

Животное это млекопитающее и

( Животное ест мясо

или

Животное имеет 'острые зубы' и

Животное имеет когти и

Животное имеет

'глаза, направленные вперед' )

то

Животное это хищник.

прав4: если

Животное это хищник и

Животное имеет

'рыжевато-коричневый цвет' и

Животное имеет 'темные пятна'

то

Животное это гепард.

прав5: если

Животное это хищник и

Животное имеет

'рыжевато-коричневый цвет' и

Животное имеет 'черные полосы'

то

Животное это тигр.

прав6: если

Животное это птица и

Животное 'не может' летать и

Животное плавает

то

Животное это пингвин.

прав7: если

Животное это птица и

Животное летает хорошо

то

Животное это альбатрос.

факт: X это животное :-

принадлежит( X, [гепард, тигр, пингвин, альбатрос]).

можно_спросить( _ 'кормит детенышей' _,

'Животное' 'кормит детенышей' 'Чем').

можно_спросить( _ летает, 'Животное' летает).

можно_спросить( _ откладывает яйца,

'Животное' откладывает яйца).

можно_спросить( _ ест _, 'Животное' ест 'Что').

можно_спросить( _ имеет _,'Животное' имеет 'Нечто').

можно_спросить( _ 'не может' _,

'Животное' 'не может' 'Что делать').

можно_спросить( _ плавает, 'Животное' плавает).

можно_спросить( _ летает хорошо,

'Животное' летает хорошо).

Рис. 14.5. Простая база знаний для идентификации животных. Заимствовано из Winston (1984). Отношение "можно_спросить" определяет вопросы, которые можно задавать пользователю. Операторы если, то, и, илиопределены на рис. 14.10.

Рассмотрим еще одну небольшую базу знаний, которая может помочь локализовать неисправности в простой электрической схеме, состоящей из электрических приборов и предохранителей. Электрическая схема показана на рис. 14.6. Вот одно из возможных правил: