Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта

 если
 соед( Прибор1, Предохр) и
 соед( Прибор2, Предохр) и
 различны( Прибор1, Прибор2)
 то
 общ_предохр( Прибор1, Прибор2).

факт: различны( X, Y) :- not (X=Y).
факт: прибор( радиатор).
факт: прибор( лампа1).
факт: прибор( лампа2).
факт: прибор( лампа3).
факт: прибор( лампа4).
факт: соед( лампа1, предохр1).
факт: соед( лампа2, предохр1).
факт: соед( радиатор, предохр1).
факт: соед( лампа3, предохр2).
факт: соед( лампа4, предохр2).

можно_спросить( вкл( П), вкл( 'Прибор') ).
можно_спросить( работает( П), работает(' Прибор')).

Рис. 14.7. База знаний для локализации неисправностей в схеме, показанной на рис. 14.6.

Упражнения

14.1. Рассмотрите "если-то"-правила рис. 14.2-14.4 и транслируйте их в нашу систему обозначений для правил. Предложите расширение нотации, чтобы, при необходимости, можно было работать с оценками уверенности.

14.2. Придумайте какую-нибудь задачу принятия решений и сформулируйте соответствующие знания в форме "если-то"-правил. Можете рассмотреть, например, планирование отпуска, предсказание погоды, простой медицинский диагноз и лечение и т.п.

14.4. Разработка оболочки

Если мы посмотрим на правила наших двух маленьких баз знаний рис. 14.5 и 14.7, мы сразу увидим, что они по своему смыслу эквивалентны правилам Пролога. Однако, с точки зрения синтаксиса Пролога, эти правила в том виде, как они написаны, соответствуют всего лишь фактам. Для того, чтобы заставить их работать, самое простое, что может прийти в голову, это переписать их в виде настоящих прологовских правил. Например:

Животное это млекопитающее :-
 Животное имеет шерсть;
 Животное 'кормит детенышей' молоком.

Животное это хищник :-
 Животное это млекопитающее,
 Животное ест мясо.
...

Теперь эта программа сможет подтвердить, что тигр по имени Питер — это действительно тигр, если мы добавим в нее некоторые из свойств Питера (в виде прологовских фактов):

питер имеет шерсть.
питер ленив.
питер большой.
питер имеет 'рыжевато-коричневый цвет'.
питер имеет 'черные полосы'.
питер ест мясо.

Тогда мы можем спросить:

?- питер это тигр.
yes

?- питер это гепард.
no

Хотя пролог-система и отвечает на вопросы, используя для этого нашу базу знаний, нельзя сказать, что ее поведение вполне соответствует поведению эксперта. Это происходит по крайней мере по двум причинам:

(1) Мы не можем попросить систему объяснить свой ответ; например, как она установила, что Питер это тигр, и почему Питер это не гепард.

(2) Прежде, чем задать вопрос, нужно ввести в систему всю необходимую информацию (в виде прологовских фактов). Но тогда пользователь, возможно, введет какую-нибудь лишнюю информацию (как в нашем примере) или же упустит какую-нибудь информацию, имеющую решающее значение. В первом случае будет проделана ненужная работа, а во втором - система будет давать неверные ответы.

Для того, чтобы исправить эти два недостатка, мы нуждаемся в более совершенном способе взаимодействия между пользователем и системой во время и после завершения процесса рассуждений. Поставим себе целью добиться того, чтобы система взаимодействовала с пользователем так, как в следующем примере диалога (ответы пользователя даются полужирным шрифтом, реплики пролог-системы — курсивом):

Пожалуйста, спрашивайте:
питер это тигр.

Это правда: питер имеет шерсть?
да.

Это правда: питер ест мясо?
нет.

Это правда: питер имеет острые зубы?
да.

Это правда: питер имеет когти?
почему.

Чтобы проверить по прав3, что питер это хищник,
Чтобы проверить по прав5, что питер это тигр
Это был ваш вопрос

Это правда: питер имеет когти?
да.

Это правда: питер имеет глаза, направленные вперед?
да.

Это правда: питер имеет рыжевато-коричневый цвет?
да.

Это правда: питер имеет черные полосы?
да.

(питер это тигр) это правда
Хотите узнать, как?
да.

питер это тигр