Факты и правила

2

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ТИХООКЕАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Экономическая кибернетика»

Лабораторная работа №1

по дисциплине «Интеллектуальные информационные системы»

на тему «Факты и правила»

                       Выполнила студентка группы

                     ПИЭ-91: Строганова В.А.

                     Проверил преподаватель:

              Серебрякова Т.А.

Хабаровск 2012 г

Содержание

Задание                                                                                                                           3

Теория                                                                                                                             4

Код программы                                                                                                               8

Результат выполнения программы                                                                               9

Заключение                                                                                                                    10

Список литературы                                                                                                        11

ЗАДАНИЕ

Факты и правила

1. Составьте словарь синонимов русского языка.

2. Составьте словарь синонимов английского языка.

3. Составьте англо-русский словарь

4. Используя три, упомянутые выше словаря для того поиска английских синонимов какому-нибудь русскому слову.

5. Как вы считаете, что означает, тот факт, что вы не нашли синоним для данного слова?

Исполнение: Выявить множество исследуемых объектов и связей между ними, совокупность которых описывает явление или процесс. Написать программу, описывающую данные  и правил их обработки.

   Теория

Особенностью языка Пролог-Д, отличающей его от других языков, используемых для работы на ЭВМ, является его применение не только для программирования, но, главным образом, для описания данных и правил их обработки. Построение базы знаний на Пролог-Д означает выявление множества исследуемых объектов и связей между ними, совокупность которых описывает явление или процесс.

Иными словами, создание информационно-логической модели описываемого на языке Пролог-Д этого явления или процесса. Основное назначение данного раздела состоит в описании методики разработки баз знаний, на примерах достаточно простых, заимствованных из традиционной практики. Первый шаг в направлении построения базы знаний состоит в выявлении объектов и соотношений между ними, отвечающих на вопрос: "Что дано?". Такую информацию целесообразно представлять в виде совокупности фактов. Классическим примером фактографии служит англо-русский словарь. Записанный средствами Пролога-Д он выглядит так:

русангл(мама, mammy);

русангл(небо, sky);

русангл(солнце, sun);

русангл(мальчик, boy);

русангл(круг, ring);

русангл(вокруг, arоund);,

и так далее. Последовательность фактов можно и продолжить, но уже сейчас достаточно слов, чтобы перевести на английский известную детскую песню. Подобные отношения представляют собой грамматическую конструкцию Пролога-Д, называемую фактом. Факт задается в виде функционалa: имя, и совокупность аргументов. В данном примере "русангл" - это имя факта оно определяет информацию, записываемую в нем. Русские и английские слова: мама, mammy, небо, sky, солнце, sky, мальчик, boy представляют собой аргументы факта, определяющего взаимно однозначное соответствие между русскими и английскими словами. Необязательно, чтобы факт имел два аргумента. Например, факт: мужчина(Николай); имеет один аргумент - Николай и имя - мужчина, а факт родился(Петров,Иван,10,сентябрь,1979); имеет пять аргументов - Петров, Иван, 10, сентябрь, 1979 и имя родился. Однако, с точки зрения синтаксиса языка Пролог-Д, необходим хотя бы один аргумент. Если факт в базе знаний имеет имя и не имеет аргументов, то система выдаст сообщение о синтаксической ошибке. Приведенный пример, по сути дела, уже является базой знаний на языке Пролог-Д. К этой базе знаний можно задавать различные вопросы:

?русангл(y,x); - если необходимо узнать, все слова, хранящиеся в базе знаний,

?русангл(мама, x); - если необходимо узнать как по английски мама?

?русангл(x, sky); - если необходимо узнать, что означает слово sky?

Для описания всего множества информации, вообще говоря, достаточно фактов. Однако если возможно задать некоторые связи и отношения между объектами, то удается сократить число фактов, и тем самым сделать базу знаний более лаконичной. Связи и отношения между объектами задаются правилами. При построении правил выделяется совокупность отношений, отвечающих на вопрос "Что известно?".

Правило можно построить, пользуясь известным принципом разделения исходной задачи на более простые, которые тоже могут быть разделены. Этот процесс известен под названием процесса декомпозиции задачи. Процесс декомпозиции заканчивается в тот момент, когда отношения связывают зафиксированные в базе знаний объекты.

Например, в задаче о построении родственных отношений можно определить следующие правила:

бабушка(x,y)<-мама(x,z),мама(z,y);
бабушка(x,y)<-мама(x,z),папа(z,y);
дедушка(x,y)<-папа(x,z),папа(z,y);
дедушка(x,y)<-папа(x,z),мама(z,y);

Глубина процесса декомпозиции в данном случае автоматически устанавливается. Она определена понятиями "мама", "папа".

Процесс декомпозиции не обязательно однозначен. Даже простой пример о родственниках допускает и иную трактовку. Если ввести правило, определяющее понятие "родитель"

родитель(x,y)<-мама(x,y);

родитель(x,y)<-папа(x,y);,

то бабушку и дедушку можно определить проще:

бабушка(x,y)<-мама(x,z),родитель(z,y);

дедушка(x,y)<-папа(x,z),родитель(z,y);.

Если, к только, что записанным правилам добавить несколько фактов, определяющих мам и пап, то получается база знаний, которая называется "семья":

мама(Саша,Петя);

папа(Сережа,Петя);

мама(Оля,Саша);

папа(Коля,Саша);

мама(Люда,Сережа);

папа(Петя,Сережа);

родитель(x,y)<-мама(x,y);

родитель(x,y)<-папа(x,y);

бабушка(x,y)<-мама(x,z),родитель(z,y);

дедушка(x,y)<-папа(x,z),родитель(z,y);.

В данном примере для определения понятия родитель(x,y) потребовалось более одного правила. По сути дела здесь использовано недетерминированное ветвление, дающее альтернативное определение этого отношения и используемое системой после того, как было применено первое отношение. Следует подчеркнуть, что в определении участвуют оба правила. В общем случае число правил не ограничено.

Код программы:

русангл(мама, mammy);

русангл(небо, sky);

русангл(солнце, sun);

русангл(мальчик, boy);

русангл(круг, ring);

русангл(вокруг, arоund);

синр(небеса, небо);

синр(мальчик, парень);

синр(мама, мать);

синан(boy, youngster);

синан(sky,heaven);

синан(mammy, mother);

?русангл(круг,а);

?русангл(б,boy);

?синр(небеса,в);

?синр(г,парень);

?синан(sky,д);

?синан(е, mother);

?русангл(мама,з),синан(з,ж);

Результат выполнения программы:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной лабораторной работе я узнала что такое факты и правила. Факт задается в виде функционалa: имя, и совокупность аргументов. Необязательно, чтобы факт имел два аргумента. Например, факт: мужчина(Николай); имеет один аргумент - Николай и имя - мужчина, а факт родился(Петров,Иван,10,сентябрь,1979); имеет пять аргументов - Петров, Иван, 10, сентябрь, 1979 и имя родился. А также связи и отношения между объектами задаются правилами. При построении правил выделяется совокупность отношений, отвечающих на вопрос "Что известно?".

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.        Бешенков С.А. Школьная информатика: новый взгляд, новый     курс// Педагогическая информатика. N2. 1993 с. 5-10

2.        Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ф., Базы знаний       интеллектуальных систем. Учебник/ Санкт-Петербург:Питер, 2000- 382 с.

3.        Григорьев С.Г., Морозова Е.В. Информатика и информационные технологии: Сборник задач / ЛБЛ-Балтика. Санкт-Петербург, 1996 – 32 с.