Реферат: Программирование на языке CLIPS
(defrule fun
“Better things to do on Sunday”
(salience 100)
(today is Sunday)
(weather is warm)
=>
(assert (drink beer))
(assert (play guitar))
)
Поскольку предпосылки обоих правил одинаковы, то при выполнении оговоренных условий они будут «конкурировать» за внимание интерпретатора. Предпочтение будет отдано правилу, у которого параметр salience имеет более высокое значение, в данном случае – правилу fun. Параметру salience может быть присвоено любое целочисленное значение в диапазоне [-10000, 10000]. Если параметр salience в определении правила опущен, ему по умолчанию присваивается значение 0.
Обычно в определении правила присутствуют и переменные. Если, например, правило
(defrule pick-a-chore
“Allocating chores to days”
(today is ?day)
(chore is ?job)
=>
(assert (do ?job on ?day))
)
будет сопоставлено с фактами
(today is Sunday)
(chore is carwash)
то в случае активизации оно включит в базу новый факт
(do carwash on Sunday).
Аналогично, правило
(defrule drop-a-chore
“Allocating chores to days”
(today is ?day)
?chore <- (do ?job on ?day)
=>
(retract ?chore)
)
отменит выполнение работ по дому (a chore). Обратите внимание на то, что оба экземпляра переменной ?day должны получить одно и то же значение. Переменная ?chore в результате сопоставления должна получить ссылку на факт, который мы собираемся исключить из базы. Таким образом, если это правило будет сопоставлено с базой фактов, в которой содержатся
(today is Sunday)
(do carwash on Sunday)
то при активизации правила из базы будет удален факт
(do carwash on Sunday)
С подробностями выполнения процесса сосоставления в интерпретаторе CLIPS вы сможете познакомиться в Руководстве пользователя , а здесь только отметим, что факт
(do carwash on Sunday)
будет сопоставлен с любым из представленных ниже образцов
(do ? ? Sunday)
(do ? on ?)
(do ? on ?when)
(do $?)
(do $? Sunday)
(do ?chore $?when)
Учтите, что префикс $? является признаком сегментной переменной, которая будет связана с сегментом списка. Например, в приведенном выше примере переменная $?when будет связана с
(on Sunday)
Если за префиксами ? и $? не следует имя переменой , они рассматриваются как универсальные символы подстановки, которым соответственно может быть сопоставлен любой элемент или сегмент списка.
А.2.3. Наблюдение за процессом интерпретации
Теперь на простом примере познакомимся с возможностями, которые предоставляет среда разработки CLIPS в части отладки программы, состоящей из правил и фактов. Введите в текстовый файл правило, а затем загрузите этот файл в среду CLIPS.
(defrule start
(initial-fact)
=>
(printout t “hello, world” crlf)
)
Выполните команду reset. Для этого введите эту команду в командной строке интерпретатора
CLIPS> (reset)
Либо выберите в меню команду Execution=>Reset, либо нажмите <CTRL+U> (последних два варианта возможны в версии, которая работает под Windows).
Затем запустите интерпретатор. Для этого введите эту команду run в командную строку интерпретатора
CLIPS> (run)
Либо выберите в меню команду Execution=>Run, либо нажмите <CTRL+R> (последних два варианта возможны в версии, которая работает под Windows).
В ответ программа должна вывести сообщение hello, world, знакомое всем программистам мира. Для повторного запуска программы повторите команды reset и run.
Если в меню Execution=>Watch ранее был установлен флажок Rules или перед запуском программы на выполнение вы ввели в командную стоку команду watch rules, то на экране появиться результат транссировки процесса выполнения
CLIPS> (run)
FIRE 1 start: f-0
hello, world
В этом сообщении в строке, начинающейся с FIRE, выведена информация об активизированном правиле: start – это имя правила, а f-0 – имя факта, который «удовлетворил» условие в этом правиле. Команда watch позволяет организовать несколько разных режимов трассировки, с деталями которых вы можете познакомиться в Руководстве пользователя. Если перед запуском программы вы ввели
CLIPS> (dribble-on “dribble.dp”)
TRUE
То выведенный протокол трассировки будет сохранен в файле dribble.clp. Сохранение протокола прекратится после ввода команда
CLIPS> (dribble-off)
TRUE
Это очень удобная опция, особенно на этапе освоения языка.
А.2.4. Использование шаблонов
Для определения фактов можно использовать не только списочные структуры, но и шаблоны, которые напоминают простые записи. (Шаблоны в CLIPS не имеют ничего общего с шаблонами C++.) Шаблон выглядит примерно так:
(deftemplate student “a student record”
(slot name (type STRING))
(slot age (type NUMBER) (default 18))
)
Каждое определение шаблона состоит из произвольного имени шаблона, необязательного комментария и некоторого количества определений слотов. Слот включает поле данных, например name, и тип данных, например STRING. Можно указать и значение по умолчанию, как в приведенном выше примере.
Если в программу включено приведенное выше определение шаблона, то выражение
(deffacts students
(student (name fred))
(student (name freda) (age 19))
)
приведет к тому, что в базу фактов после выполнения команды reset будет добавлено
(student (name fred) (age 18))
(student (name freda) (age 19))
А.2.5. Определение функций
В языке CLIPS функции конструируются примерно так же, как в языке LIPS. Существенное отличие состоит в том, что переменные должны иметь префикс ?, как это показано в приведенном ниже определении.
(deffunction hypotenuse (?a ?b)
(sqrt (+ (* ?a ?a) (* ?b ?b))
)
Формат определения функции в CLIPS следующий:
(deffunction <имя функции> (<аргумент> …..<аргумент>)
<выражение>
…………….
<выражение>
)
Функция возвращает результат последнего выражения в списке.
Иногда выполнение функции имеет побочные эффекты, как в приведенном ниже примере.
(deffunction init (?day)
(reset)
(assert (today is ?day))
)
В результате после запуска функции на выполнение командой
CLIPS> (init Sunday)
Будет выполнена команда reset и, следовательно, очищена база фактов, а затем в нее будет включен новый факт (today is Sunday).
А.3. ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ СРЕДСТВА В CLIPS
Использование объектно-ориентированных средств в CLIPS позволяет значительно упростить программирование правил, поскольку для обновления данных можно применять механизм передачи и обработки сообщений методами классов. В этом разделе мы продемонстрируем, как это делается на примере, который моделирует правила обращения с полуавтоматическим пистолетом.
Первым делом определим класс pistol, в котором будут перечислены свойства, необходимые для моделирования.
(defclass pistol
(is-a USER)
(role concrete)
(pattern-match reactive)
(slot safety (type SYMBOL) (create-accessor read-write))
(slot slide (type SYMBOL) (create-accessor read-write))
(slot hammer (type SYMBOL) (create-accessor read-write))
(slot chamber (type INTEGER) (create-accessor read-write))
(slot magazine (type SYMBOL) (create-accessor read-write))
(slot rounds (type INTEGER) (create-accessor read-write))
)
Первые три слота – системные. Они нужны объектно-ориентированной надстройке CLIPS (COOL-CLIPS object-oriented language). Эти слоты COOL извещают о том, что
· pistol – это пользовательский класс;
· pistol является конкретным классом, т.е. возможно создание экземпляров этого класса (альтернативный тип – абстрактный класс, который играет ту же роль, что и виртуальный класс в C++);
· экземпляры класса pistol могут быть использованы в качестве объектов данных, которые можно сопоставлять с условиями в правилах и использовать в действиях, определенных правилами.
Следующие пять слотов представляют свойства и члены данных класса:
· слот safety (предохранитель) может содержать символ on или off;
· слот slide (затвор) может содержать значение forward или back, т.е. хранит информацию о положении затвора;
· слот hammer (курок) содержит информацию о состоянии курка , back или down;
· слот chamber (патронник) содержит значение 1 или 0, в зависимости от того, есть ли патрон в патроннике;
· слот magazine (обойма) может содержать значение in или out, в зависимости от того, вставлена ли обойма;
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14
