人工智能實驗報告

試驗報告CLIPS和其運行及推理機制進展介紹CLIPS是一個基于前向推理語言，用標準C語言編寫。它具有高移植性、高擴展性、強大的學問表達力量和編程方式以及低本錢等特點。CLIPS由兩局部組成：學問庫、推理機。它的根本語法是：(defmodule<module-name>[<comment>])CLIPS的根本構造：〔1〕. 學問庫由事實庫〔初始事實+初始對象實例〕和規(guī)章庫組成。事實庫：表示的數(shù)據(jù)或信息，用deftemplat，deffact定義初始事實表FACTLIS，由關系名、后跟零個或多個槽以及它們的相關值組成，其格式如下：模板：(deftemplate<deftemplate-name>[<comment>]<slot-definition>*)<slot-definition>：=<single-slot-definition>|<multislot-definition>事實：(deffacts<deffacts-name>[<comment>]<Facts>*)CLIPS系統(tǒng)啟動推理時,deffact定義的事實自動添加到工作存儲器中。常用命令如下：asser：把事實添加到事實庫(工作存儲器)中 retract：刪除指定事實modify：修改自定義模板事實的槽值 duplicate：復制事實clear：刪除全部事實規(guī)章庫表示系統(tǒng)推理的有關學問，用defrule命令來定義，由規(guī)章頭、后跟零個或多個條件元素以及行為列表組成，其格式如下：〔defrule<rulename>[<comment>]<patterns>*;=><actions>*;)只有當規(guī)章中全部的模式都被事實表中的事實滿足時，規(guī)章才能被觸發(fā)。常用命令如下：reset：來生成自定義事實 facts：給出事實列表agenda：顯示議程 watch：監(jiān)視命令run：啟動CLIPS運行〔2〕. 推理機由黑板〔用于存儲當前推理結果數(shù)據(jù)和歷史結果數(shù)據(jù)、推理機〔針對學問庫的規(guī)章，對黑板數(shù)據(jù)進展模板匹配〕以及“行動”的執(zhí)行次序掌握三局部組成。推理機承受正向推理機制，不斷地掃描規(guī)章的模式，推理循環(huán)可分為4個階段：模式匹配從學問庫中第一條規(guī)章開頭,依次掃描學問庫中全部規(guī)章,把規(guī)章的前件與動態(tài)存儲器中的當前事實相匹配,以搜尋滿足條件的規(guī)章。沖突消解在發(fā)生沖突,即多條規(guī)章同時被匹配時,依據(jù)預先確定的沖突消解策略,確定觸發(fā)規(guī)章。激活規(guī)章，調(diào)用匹配所觸發(fā)規(guī)章的全部子目標的事實。動作把所觸發(fā)規(guī)章的結論添加到動態(tài)存儲器〔議程。執(zhí)行次序掌握供給兩種具體的技術來掌握規(guī)章的執(zhí)行：執(zhí)行。模塊的焦點來掌握當前被執(zhí)行的模塊。給出Animal.clp的一個運行實例截圖方法分析Clips推理求解過程和方法〔系統(tǒng)的執(zhí)行過程和推理步驟和方法〕〔1〕. 代碼分析：規(guī)章庫(defrulepropagate-goal““(goalis?goal)(rule(if?variable$?)(then?goal??value))

通過推理的最終目標goalistype.animal進展逆向推理，得出需要推理出的的目標=>(assert(goalis?variable)))(defrulegoal-satified““(declare(salience30))?f<-(goalis?goal)(variable?goal?value)(answer??text?goal)=>(retract?f)(formatt“%s%s%n“?text?value))(defruleremove-rule-no-match““(declare(salience20))(variable?variable?value)?f<-(rule(if?variable?~?value$?))=>(retract?f))

優(yōu)先值為30通過答復以下問題，系統(tǒng)推理到最終目標后，打印最終結果。優(yōu)先值為20在ask-question-legalvalues一個動物屬性值。檢測與得到的屬性值不匹配的事實，并將其從綜合數(shù)據(jù)庫中刪除。這樣可以減輕之后系統(tǒng)做規(guī)章匹配的工作量，提高效率。(defrulemodify-rule-match““ 優(yōu)先值為20(declare(salience20)) 在ask-question-legalvalues(variable?variable?value) 一個動物屬性值。將需要同這個屬性一起做?f <- (rule (if ?variable ? ?value and 條件的其他屬性的事實做下修改。去除有關$?rest)) 這個屬性的條件語句。=>(modify?f(if?rest)))(defrulerule-satisfied““(declare(salience20))(variable?variable?value)?f<-(rule(if?variable??value)(then?goal??goal-value))

優(yōu)先值為20在ask-question-legalvalues一個動物屬性值。將這個屬性參加綜合數(shù)據(jù)庫中并撤銷無用事實。=>(retract?f)(assert(variable?goal?goal-value)))(defruleask-question-legalvalues““(declare(salience10))(legalanswers?$?answers)?f1<-(goalis?variable)?f2<-(question?variable??text)=>

優(yōu)先值為10檢測用戶輸入的是合法輸入，檢測當前的目標屬性并打印當前動物屬性對應的問題。用提問的答案和當前的目標屬性生成的事實插入綜合數(shù)據(jù)庫中。撤銷無用事實。(retract(retract?f1)(formatt“%s“?text)(printoutt?answers““)(bind?reply(read))(if(member(lowcase?reply)?answers)then(assert(variable?variable?reply))(retract?f2)else(assert(goalis?variable))))(deftemplate(deftemplaterule(multislotif)(multislotthen))事實：(deffactsknowledge-base(goalistype.animal)(legalanswersareyesno)(rule(ifbackboneisyes)(thensuperphylumisbackbone))(rule(ifbackboneisno)(thensuperphylumisjellyback))(questionbackboneis“Doesyouranimalhaveabackbone?“)〔2〕. 實例分析Load

首先定義了系統(tǒng)求解的目標為type.animal，合法答復為“yes”或“no”rule模板的內(nèi)容和一個question的值：定義規(guī)章：假設backboneyesuperphylum的值賦為“backbone”定義規(guī)章：假設backbonenosuperphylum的值賦為“jellyback”定義問題backbone的內(nèi)容為“Doesyouranimalhaveabackbone?”1個自定義模版，71個自定義事實。ResetfocusMAIN130條自定義事實添加到MAIN模塊的FACTS規(guī)章與事實進展匹配，并將滿足條件的規(guī)章激發(fā)參加到議程當中。RunCLIPS系統(tǒng)將在議程中的被激活的規(guī)章按挨次開頭執(zhí)行，激活了規(guī)章propagate-goal，依據(jù)事實f-1f-127產(chǎn)生了的事實f-130，并將它參加到綜合數(shù)據(jù)庫中。當規(guī)章運行完畢，綜合數(shù)據(jù)庫進展了更，clips系統(tǒng)再次匹配規(guī)章和事實，并激活的規(guī)章propagate-goal，依據(jù)事實f-130f-124產(chǎn)生了的事實f-131并將它參加到綜合數(shù)據(jù)庫中。之后重復這一步驟，直到事實f-139被參加綜合數(shù)據(jù)庫中后，CLIPS系統(tǒng)激活了規(guī)章ask-question-legalvaluesbackbone，撤銷事實f-139。對問題Doesyouranimalhaveabackbone?yes激活規(guī)章ask-question-legalvalues，在綜合數(shù)據(jù)庫中插入的事實f-140，并撤銷事實f-5clips系統(tǒng)進展的一輪匹配的時候rule-satisfied:f-140,f-3remove-rule-no-match:f-140,f-4f-140,f-4。rule-satisfiedf-3f-141f-3的撤銷，引起議程中已激活的規(guī)章propagate-goal:f-138,f-3失效，所以該規(guī)章被移出議程。在一次的匹配中，激活四個規(guī)章并壓入議程。remove-rule-no-match:f-141,f-9和remove-rule-no-match:f-141,f-10這兩個規(guī)章。移去不滿足要求的事實f-10,f-9和因事實撤銷而移除的原激活規(guī)章 propagate-goal:f-137,f-9。激活規(guī)章modify-rule-match:f-141,f-7，撤銷事實f-7并參加事實f-142，撤銷議程中原激活的規(guī)章propagate-goal:f-137,f-142。激活規(guī)章modify-rule-match:f-141,f-6f-6并參加事實f-143，撤銷議程中原激活的規(guī)章propagate-goal:f-137,f-6。propagate-goal:f-137,f-143被激活。參加的事實f-144并激活規(guī)章ask-question-legalvalues:f-2,f-144,f-8warm.blooded。對問題Istheanimalwarmblooded?答復no與步驟4)過程類似，最終激活規(guī)章ask-question-legalvalues:f-2,f-149,f-17，打印問題always.in.water。對問題Isyouranimalalwaysinwater?答復no與步驟4ask-question-legalvalues:f-2,f-154,f-3scall。對問題Isyouranimalcoveredwithscaledskin?yes與步驟4)過程類似，最終激活規(guī)章ask-question-legalvalues:f-2,f-159,f-47，打印問題rounded.shell。對問題