Реферат: Искуственный интеллект

объекте и список возможных его значений, считанные из файла  этой  ба-

зы, вставляются в окно этой же  процедурой.  Запустить  машину  вывода

можно тремя способами:

    1. Выбрать в списке баз окна банка знаний нужную базу, в сфере ко-

торой требуется получить консультацию, и нажать <ENTER>.

    2. Выбрать нужную базу полосой-указателем и, войдя в верхнее  меню

системы нажатием клавиши <F9>, выбрав пункт БАЗА и в нем операцию ОТК-

РЫТЬ, нажать <ENTER>.

    3. Дважды щелкнуть левой клавишей "мыши" на имени нужной базы.

    После этих действий автоматически запустится  процедура  OPENBASE,

которая, проведя необходимые настройки (поиск  файла  выбранной  базы,

извлечение из него баз фактов и правил и т. д.), запускает в свою оче-

редь процедуру OUTPUTMACHINE, являющуюся ядром всей машины вывода. Ал-

горитм функционирования машины вывода таков:

    1) Формирует базу целей.

    2) Выводит на экран окно с просьбой пользователю  выбрать  цель  и

списком возможных целей.

    3) Получив от пользователя цель и ее номер, ищет ее в базе целей.

    4) Исходя из этого номера, переформировывает базу  правил  в  вид,

удобный для поиска ответа (так называемую рабочую базу правил).

    5) Если в рабочей базе правил остался один элемент, выдает на  его

основании свое решение, иначе выводит на экран окно с вопросом и спис-

ком разрешенных значений для объекта с номером, полученным от  первого

объекта РБП, получает от пользователя номер значения и возвращается  к

шагу N4.

    6) Вызывает диспетчер вывода.

    Машина вывода применяет разработанную  стратегию  комбинированного

(смешанного вывода). При получении номера цели от пользователя, из уп-

равляющей программы вызывается процедура формирования РБП, которая ис-

пользует обратный вывод (так называемый "поиск в ширину").  Его  смысл

заключается в следующем: берется конечная  цель  (заключение),  ищется

для него предпосылка, затем для полученной таким  образом  предпосылки

ищется заключение в другом правиле и так до тех пор, пока  не  обнару-

жится "висячая" предпосылка, не имеющая заключения. По ней и будет за-

дан вопрос пользователю. Однако машина вывода  "Консультанта"  в  этом

месте действует по иному. Выявив все необходимые для  достижения  цели

"висячие" предпосылки, она формирует новую одноцелевую РБП, все прави-

ла которой построены по следующему принципу: "висячие" предпосылки ис-

ходной базы правил образуют предпосылки РБП, а целевые заключения  ис-

ходной - заключения новой РБП. Так сформирована новая  база  правил  с

одной целью и одинаковым количеством предпосылок в каждом правиле. Да-

лее применяется метод прямого вывода ("поиска в  глубину").  С  каждым

ответом на вопрос, машина сужает область поиска,  отбрасывая  заведомо

ненужные правила до тех пор, пока не останется одно  правило,  состоя-

щее из одного элемента (заключения).

    Преимущества этой стратегии вывода в следующем:

    1) Количество вопросов сокращается до  минимума,  поскольку  метод

исключает возможность появления лишних.

    2) Сокращается время поиска вопросов для достижения цели; они фор-

мируются естественным путем при формировании РБП.

    3) Исключается возможность неоднозначных решений.

    Машина вывода реализуется следующими процедурами:

    - OUTPUTMACHINE - основная управляющая процедура;

    - INITOUTPUTWINDOW - выводит окно консультации с вопросом и  спис-

ком возможных ответов;

    - MAKETARGET - формирует базу целей;

    - WORKRULEBASEFORMER - формирует РБП из исходной базы  правил  об-

ратным методом;

    - WORKRULEBASEREFORMER - переформировывает РБП  в  зависимости  от

номера ответа пользователя (прямым методом);

    - CONCLUDE - выводит окончательное решение на экран.

    Следует отметить, что OUTPUTMACHINE использует все остальные  про-

цедуры машины вывода в своем теле.

    По окончании сеанса консультации процедура OUTPUTMACHINE  вызывает

из файла ресурсов диспетчер вывода - специальную сервисную  программу,

выполняющую некоторые полезные операции. Диспетчер вывода  -  диалого-

вое окно с пятью кнопками:

    - кнопка МАРШРУТ выводит на экран полный путь,  проделанный  маши-

ной вывода в поисках цели;

    - кнопка ПРОТОКОЛ создает на диске текстовый  файл  с  расширением

"REP" и именем XXXXXXXX (где первые две цифры - число,  вторые  две  -

месяц, третие две - год создания протокола, а последние две - порядко-

вый номер протокола за эти сутки), в который помещает протокол  прове-

дения консультации;

    - кнопка СПИСОК выдает диалоговое окно  выбора  сохраненных  ранее

протоколов предыдущих консультаций и позволяет  просмотреть  любой  из

них;

    - кнопка ПЕЧАТЬ позволяет распечатать полученный протокол с  помо-

щью принтера;

    - кнопка ВЫХОД возвращает пользователя  в  основной  режим  (режим

СУБЗ).

    Диспетчер вывода реализуется  процедурой  CALLMANAGER,  вызывающей

из файла ресурсов объект TMANAGER, то есть окно с командными  кнопками

и инкапсулированными связанными процедурами.

            3.3.4. Реализация связи с другими программами

    "Консультант" представляет собой интегрированную  систему,  однако

пользователю может понадобиться временно выйти в другую программу  или

оболочку.

    Этой цели служит операция меню СИСТЕМА - ОБОЛОЧКИ.  Данная  опера-

ция разворачивает подменю с тремя операциями:

    - операция MS-DOS вызывает процедуру CALLDOS, позволяющую  времен-

но выйти в операционную  систему  MS-DOS,  выполнить  там  необходимые

действия и вернуться в систему, набрав в командной строке DOS  команду

EXIT;

    - операция NORTON COMMANDER выполняет те же действия по  отношению

к оболочке Norton Commander. Реализуется процедурой CALLNC, возврат  в

систему - последовательное нажатие клавиш <F10> и <ENTER>;

    - операция WINDOWS 3.X также позволяет выполнить аналогичную  про-

цедуру с графической оболочкой  Windows  3.x.  Реализуется  процедурой

CALLWIN, возврат в систему нажатием комбинации клавиш <ALT+F4>  и  за-

тем клавиши <ENTER>.

    Все эти операции реализуются аналогично:

    1) отключаются все подсистемы "Консультанта" (распределение  памя-

ти, обработчик системных ошибок, поддержка стандартного вида экрана  и

т. д.);

    2) администратор кучи сохраняет ее в оперативной памяти;

    3) устанавливаются стандартные векторы прерываний DOS;

    4) активизируется командный процессор DOS;

    5) командному процессору передается необходимая команда для запус-

ка той или иной оболочки.

    По окончании действий пользователя в оболочке:

    1) устанавливаются векторы прерываний;

    2) восстанавливается куча;

    3) включаются все подсистемы системы;

    4) восстанавливается предыдущий вид экрана системы.

    Нужно отметить, что из оболочки, в  которую  выйдет  пользователь,

можно будет загрузить любую другую программу. Если какая-либо из  обо-

лочек в компьютере отсутствует, на экран выдастся сообщение "Невозмож-

но выполнить эту операцию!"

           3.4. Программы, не входящие в комплект поставки

     3.4.1. Создание и использование библиотек (модулей)

    Система "Консультант" использует следующие модули:

    1. Стандартные модули Турбо-Паскаля:

    - SYSTEM.TPU (основной модуль Турбо-Паскаля);

    - CRT.TPU (модуль, содержащий процедуры работы с  текстовым  экра-

ном);

    - DOS.TPU (модуль,  позволяющий  работать  с  операциями  среднего

уровня - уровня операционной системы);

    - PRINTER.TPU (операции печати);

    2. Стандартные модули Turbo-Vision%

    - APP.TPU (базовый модуль для любой программы);

    - OBJECTS.TPU (модуль, содержащий все невидимые объекты, использу-

ющиеся в программе);

    - VIEWS.TPU (базовый модуль для создания видимых компонентов прог-

раммы);

    - DIALOGS.TPU (модуль, включающий диалоговые окна и  их  компонен-

ты);

    - MENUS.TPU (модуль, используемый при создании строк меню и стату-

са);

    - MEMORY.TPU (модуль управления памятью);

    - DRIVERS.TPU (модуль, служащий для обработки событий);

    3. Демонстрационные модули  Turbo-Vision,  не  входящие  в  состав

Turbo-Vision, но идущие в комплекте Турбо-Паскаль 6.0:

    - CALC.TPU (реализация калькулятора);

    - CALENDAR.TPU (создание календаря);

    - PUZZLE.TPU (реализация игры-головоломки);

    - MSGBOX.TPU (испрользование информационных окон);

    - GAUGES.TPU (управление кучей);

    4. Созданный при разработке системы  модуль  MAIN.TPU,  содержащий

все объекты, используемые системой (см. выше), указатели на эти объек-

ты, регистрационные записи этих объектов, основные глобальные процеду-

ры СУБЗ, машины вывода и редактора знаний, а  также  константы  команд

для обработчиков событий объектов.

    Все используемые процедуры перечисленных модулей, кроме CRT,  DOS,

DRIVERS и MAIN, включаются  в  файл  EXPERT.OVR.  CRT,  DOS,  DRIVERS,

MAIN - модули, использующие процедуры обработки прерываний  (например,

модуль DRIVERS содержит процедуры обработки событий  от  клавиатуры  и

"мыши"), а механизм оверлеев не распространяется на  такие  процедуры;

данные модули включены непосредственно в файл EXPERT.EXE.

                                                            Таблица 6.

              Используемые объекты модулей Turbo-Vision.

┌─────────────┬──────────────┬───────────────────────────────────────┐

│   Модуль    │    Объект    │            Функция объекта            │

├─────────────┼──────────────┼───────────────────────────────────────┤

│APP.TPU      │TAPPLICATION  │Стандартная программа.                 │

│             │TDESKTOP      │Поверхность экрана.                    │

├─────────────┼──────────────┼───────────────────────────────────────┤

│OBJECTS.TPU  │TOBJECT       │Главный объект всей объектной иерархии │

│             │              │Turbo-Vision.                          │

│             │TCOLLECTION   │Коллекция.                             │

│             │TBUFSTREAM    │Буферизированный поток.                │

│             │TRECT         │Прямоугольник.                         │

│             │TSTREAMREC    │Регстрационная запись.                 │

│             │TRESOURCEFILE │Файл ресурсов.                         │

│             │TSTRINGLIST   │Коллекция строк.                       │

├─────────────┼──────────────┼───────────────────────────────────────┤

│VIEWS.TPU    │TVIEW         │Абстрактный видимый объект.            │

│             │TGROUP        │Объект-группа.                         │

│             │TTPALETTE     │Тип палитры.                           │

│             │TWINDOW       │Базовый объект всех окон.              │

│             │TSCROLLBAR    │Полоса скроллинга.                     │

│             │TFRAME        │Рамка видимого объекта.                │

│             │TCOMMANDSET   │Группы разрешаемых или запрещаемых ко- │

│             │              │манд.                                  │

├─────────────┼──────────────┼───────────────────────────────────────┤

│DIALOGS.TPU  │TDIALOG       │Диалоговое окно.                       │

│             │THISTORY      │Протокол ввода.                        │

│             │TSTATICTEXT   │Статический текст.                     │

│             │TSITEM        │Элемент кластера.                      │

│             │TBUTTON       │Командная кнопка.                      │

│             │TCHECKBOXES   │Кластер с независимыми кнопками.       │

│             │TRADIOBUTTONS │Кластер зависимых кнопок.              │

│             │TINPUTLINE    │Строка ввода.                          │

│             │TLABEL        │Метка для кластера или строки ввода.   │

│             │TLISTBOX      │Скроллер списка строк.                 │

├─────────────┼──────────────┼───────────────────────────────────────┤

│MENUS.TPU    │TMENU         │Список связанных записей для меню.     │

│             │TMENUBAR      │Горизонтальная полоса меню.            │

│             │TMENUITEM     │Элемент меню.                          │

│             │TSTATUSDEF    │Контекстная подсказка строки статуса.  │

│             │TSTATUSLINE   │Строка статуса.                        │

│             │TSTATUSITEM   │Элемент строки статуса.                │

├─────────────┼──────────────┼───────────────────────────────────────┤

│DRIVERS.TPU  │TEVENT        │Тип записи события.                    │

├─────────────┼──────────────┼───────────────────────────────────────┤

│CALC.TPU     │TCALCDISPLAY  │Табло дисплея и вычислительные действия│

│             │TCALCULATOR   │Окно калькулятора.                     │

├─────────────┼──────────────┼───────────────────────────────────────┤

│CALENDAR.TPU │TCALENDARVIEW │"Начинка" календаря.                   │

│             │TCALENDWINDOW │Окно календаря.                        │

├─────────────┼──────────────┼───────────────────────────────────────┤

│PUZZLE.TPU   │TPUZZLEVIEW   │Игровое поле и правила игры.           │

│             │TPUZZLEWINDOW │Окно игры.                             │

├─────────────┼──────────────┼───────────────────────────────────────┤

│GAUGES.TPU   │THEAPVIEW     │Индикатор доступной динамической памяти│

│             │              │                                       │

└─────────────┴──────────────┴───────────────────────────────────────┘

                     3.4.2. Подготовка ресурсов

    Для уменьшения объема занимаемой памяти (как  оперативной,  так  и

памяти "винчестера") и повышения "читаемости" программы, в системе ис-

пользуется механизм ресурсов. Его суть состоит в следующем: все объек-

ты, используемые в основной программе, записываются в отдельный  файл,

затем по ходу выполнения программы, вызываются в ее тело по ее же  ко-

мандам.

    Программа  M_VISUAL.EXE  служит  для  подготовки  файла   ресурсов

EXPERT.AIR. Алгоритм ее работы следующий:

    1. Создает на диске поток (полиморфный файл данных,  ориентирован-

ный на работу с объектами).

    2. Связывает с ним файл ресурсов EXPERT.AIR (в  Turbo-Vision  файл

ресурсов - это поток с произвольным доступом к данным).

    3. Регистрирует все объекты, входящие в файл ресурсов, получая  их

регистрационные записи из модулей записываемых объектов.

    4. Загружает объекты из модулей и записывает их в файл ресурсов.

    5. Закрывает поток.

    Каждый объект записывается в файл ресурсов под  определенным  уни-

кальным ключом. Им может быть строка произвольных символов любой  дли-

ны. В теле основной программы в конструкторе TEXPERT.INIT  производит-

ся открытие файла ресурсов,  а  соответствующие  процедуры  используют

нужные им объекты, подгружая их из EXPERT.AIR.

                                                            Таблица 7.

                     Ресурсы системы "Консультант"

┌────────────────┬──────────────────┬────────────────┬───────────────┐

│   Объект       │  Назначение      │Уникальный номер│Индексный ключ │

├────────────────┴──────────────────┴────────────────┴───────────────┤

│                          ФАЙЛ EXPERT.AIR                           │

├────────────────┬──────────────────┬────────────────┬───────────────┤

│TBANKWINDOW     │Окно банка знаний.│      100       │    "Банк"     │

│TNEWWINDOW      │Окно создания но- │      101       │    "Новая"    │

│                │вой базы.         │                │               │

│TRENAMEWINDOW   │Окно переименова- │      102       │"Переименовать"│

│                │ния базы.         │                │               │

│TERASEWINDOW    │Окно удаления базы│      103       │  "Удаление"   │

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7