- •Лабораторне заняття № 1 Ознайомлення з мовою програмування Пролог
- •1.1 Загальні відомості про мову Пролог
- •1.2 Елементи мови Пролог
- •1.3 Структура програм Пролога
- •1.3.1 Секція domains Пролог-програми
- •1.3.2 Секція predicates
- •1.3.3 Секція clauses
- •1.3.4 Секція goal
- •1.3.5 Секція database
- •1.4 Розробка найпростішого інтерфейсу програми
- •1.5 Використання структур як доменів відношень
- •1.6 Процедури як елемент представлення знань
- •1.7 Цілісність і несуперечність баз даних і знань
- •1.8 Зміст звіту з лабораторної роботи
- •Лабораторна робота № 2 Керування ходом виконання програм у системі Пролог
- •2.1 Робота системи Пролог при виконанні запитів
- •2.2 Уніфікація термів
- •2.3 Пошук з поверненням при виконанні Пролог-програм
- •2.4 Використання відкату після невдачі для організації найпростішого інтерфейсу виводу
- •2.5 Організація повторюваних процесів
- •2.6 Керування пошуком з поверненням
- •2.7 Керування ходом виконання програм з використанням відсікання
- •2.8 Застосування предикату not -- заперечення як неуспіх
- •2.9 Використання методу відкату і відсікання
- •2.10 Відкат і відсікання при реалізації відносин типу „один-до-багатьох”
- •2.11 Ступінчаті функції і відсікання
- •2.12 Труднощі у використанні відсікання і заперечення
- •2.13 Зміст звіту з лабораторної роботи
- •Лабораторна робота № 3 Рекурсія і рекурсивні процедури в Пролозі
- •3.1 Визначення поняття рекурсії
- •3.2 Склад рекурсивної процедури
- •3.3 Особливості виконання рекурсивних процедур Прологом-системою
- •3.4 Приклад рекурсивної процедури пошуку довжини маршруту на графі
- •3.5 Обмеження і властивості, що забезпечують цілісність відношень
- •3.6 Зміст звіту з лабораторної роботи
- •Лабораторна робота № 4 Списки і процедури їх обробки
- •4.1 Списки як рекурсивні структури даних
- •4.2 Використання списків у Пролог-програмах
- •4.3. Найпростіші процедури роботи зі списками
- •4.4 Процедури обробки списків
- •4.5. Компонування даних у список
- •4.6. Зміст звіту з лабораторної роботи
- •Лабораторна робота № 5 Способи представлення баз даних у Пролог-програмах
- •5.1 Вступ
- •5.2 Представлення відносин у вигляді фактів
- •5.3 Представлення атрибутів у вигляді фактів
- •5.4 Представлення бази даних у вигляді списку структур
- •5.5 Представлення бази даних у вигляді лінійної рекурсивної структури
- •5.6 Представлення бази даних у вигляді двійкового дерева
- •5.7 Порівняння різних видів представлення бази даних
- •Лабораторна робота № 6 Динамічні бази даних
- •6.1 Вступ
- •6.2 Прості прийоми роботи з динамічними бд
- •6.3 Зв’язок статичних і динамічних баз даних
- •6.4 Процедура роботи з динамічною бд, що навчається у користувача
- •6.5 Розширення бази даних у файли
- •6.6. Організації файлових бд на основі файлів прямого доступу
- •6.6. Особливості представлення динамічних баз даних у Visual Prolog
- •6.7 Зміст звіту з лабораторної роботи
- •Лабораторна робота № 7 створення простої експертної системи
- •7.1 Вступ
- •7.2 Завантаження бази знань і режим консультації
- •7.2 Структура бази знань esta
- •7.3 Формати файлів баз знань в esta
- •7.4 Елементарні прийоми роботи з секціями
- •7.5 Елементарні прийоми роботи з параметрами
- •7.6. Зміст звіту з лабораторної роботи
- •Лабораторна робота № 8 розробка нечітких систем керування з використанням fuzzy logic toolbox математичного пакета matlab
- •8.1 Вступ
- •8.2 Склад графічного інтерфейсу
- •8.3 Редактор бази знань RuleEditor
- •8.4 Вступ Приклад виконання роботи
- •8.5 Зміст звіту з лабораторної роботи
- •8.6 Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 9 порівняльне дослідження роботи алгоритмів мамдані та сугено
- •9.1 Вступ
- •9.2 Алгоритм Мамдані (Mamdani)
- •9.3 Алгоритм Сугено (Sugeno)
- •9.4 Порядок виконання роботи
- •9.5 Зміст звіту з лабораторної роботи
- •9.6 Контрольні питання
- •Список використаних джерел
- •Додаток а Службові предикати Пролога для роботи з файлами
- •Додаток б Індивідуальні завдання До лабораторних робіт № 1, 2, 4
- •Додаток в Індивідуальні завдання До лабораторної роботи № 3
- •Додаток г Індивідуальні завдання до лабораторної роботи № 5
- •Додаток д варіанти завдань до виконання лабораторної роботи № 7
- •Тема 11. Експертна система аналізу поточної успішності студентів на факультеті.
- •С.В. Зікратий, х.В. Паньків системи штучного інтелекту лабораторний практикум
1.3.2 Секція predicates
У секції predicates описуються предикати і типи (домени) аргументів цих предикатів. Імена предикатів повинні починатися з рядкової латинської букви, за якої слідує послідовність букв, цифр і символів підкреслення (до 250 знаків). В іменах предикатів не можна використовувати символи пробілу, мінуса, зірочки, зворотної (і прямій) риски. Оголошення предикатів має форму:
predicates
predicateName_1 (domen_11, domen_12,..., domen_1m)
predicateName_n (domen_n1, domen_n2,..., domen_nk)
де domen_ij – або стандартні домени, або домени, оголошені в секції domains. Оголошення домену аргументу й опис типу аргументу – те саме. Кількість доменів (аргументів) предиката визначають арність (розмірність) предиката. Предикат може не мати аргументів і мати тільки ім'я. Звичайно вибирається таке ім'я предиката, щоб воно відображало визначений вид взаємозв'язку між аргументами предиката. Приклад опису предикатів:
predicates
student( string,real)
start
good_student( string)
Можна використовувати кілька описів того самого предиката. При цьому всі описи повинні слідувати один за іншим і повинні мати однакове число аргументів. Нехай потрібно визначити відношення між трьома аргументами, перші два з яких відповідають доданкам, а третій – сумі двох перших. Цей предикат може бути описаний у наступному виді:
predicates
add(integer,integer,integer)
add(real,real,real)
і дозволить його аргументам набувати значень як з області цілих, так і дійсних чисел.
1.3.3 Секція clauses
У секції clauses розміщаються факти і правила, з якими буде працювати Пролог, намагаючись довести мету програми.
Факт – це твердження про існування деякого відношення між аргументами, що позначається ім'ям предиката. Факти – це фрази без умов і вони містять твердження, що завжди абсолютно вірні. Форма запису фактів:
clauses
predicate_Name_1 (term_11, term_12,..., term_1k). ,
...
predicate_Name_N (term_N1, term_N2,..., term_NL).
де predicate_Name_1 – імена предикатів, описаних у секції predicates, a term_11, ..., term_1k – аргументи предикатів (терми), кількість яких повинна відповідати арності опису предиката. Наприклад, факти, що визначають відношення, задане предикатом student, можуть мати вигляд:
clauses
student("Петров" ,4.5).
student("Сидоров" ,3.75).
Правила містять твердження, істинність яких залежить від деяких умов (підцілей), що утворять тіло правила. У Пролозі правила представляються у вигляді
Заголовок :- Підціль_1 , Підціль_2 , ... , Підціль_N. ,
де позначення “:-“ читається як “якщо”, а Заголовок має таку ж форму, як і факт. Тіло правила – це список підцілей, розділених комами. Кому розуміють як кон'юнкцію і читають як “і”. Приклад запису правила
good_student(Name) :- student( Name , В ) ,В > 4.
Для того щоб заголовок правила виявився істинним, необхідно, щоб кожна підціль, що входить у тіло правила, була істинною. Змінні в заголовку правила, квантифіковані універсально. Це означає, що правило, заголовок якого містить змінні, буде істинним для будь-яких термів, що відповідають підцілям правила. З іншої сторони змінні, що входять тільки в тіло правила, квантифіковані екзістенціально. Якщо врахувати таку квантифікацію, то наведене вище правило можна прочитати так:
Для будь-якої особи Name, Name є гарним студентом, ЯКЩО існує середній бал В такий, що Name є студентом із середнім балом В і середній бал В більше 4.
Множина правил, заголовки яких містять однакові імена предикатів і кількість аргументів, називаються процедурою. У Пролозі предикати визначаються (реалізуються) за допомогою процедур. Так наступні два правила
max(Х, Y, X) :- Х >=Y.
max(Х, Y, Y) :- Х < Y.
реалізують процедуру знаходження найбільшого з двох чисел, обумовлену предикатом виду max(number_1, number_2, max_number). Вважається, що між цими двома правилами неявно присутній напевний сполучник “або”.
