Получив ответ на свой вопрос, пользователь возможно захочет увидеть, как система пришла к такому заключению. Один из подходящих способов ответить на вопрос "как" — это представить доказательство, т.е. те правила и подцели, которые использовались для достижения полученного заключения. Это доказательство в случае нашего языка записи правил имеет вид решающего И/ИЛИ-дерева. Поэтому наша машина логического вывода будет не просто отвечать на вопрос, соответствующий цели самого верхнего уровня — этого нам недостаточно, а будет выдавать в качестве ответа решающее И/ИЛИ-дерево, составленное из имен правил и подцелей. Затем это
дерево можно будет отобразить на выходе системы в качестве объяснения типа "как". Объяснению можно придать удобную для восприятия форму, если каждое поддерево печатать с надлежащим отступом, например:
питер это хищник
было выведено по прав3 из
питер это млекопитающее
было выведено по прав1 из
питер имеет шерсть
было сказано
и
питер ест мясо
было сказано
14.5. Реализация
Теперь мы приступим к реализации нашей оболочки, следуя тем идеям, которые обсуждались в предыдущем разделе. На рис. 14.9 показаны основные объекты, которыми манипулирует оболочка.
Цель
— это вопрос, подлежащий рассмотрению;
Трасса
— это цепочка, составленная из "целей-предков" и правил, находящихся между вершиной
Цель
и вопросом самого верхнего уровня;
Ответ
— решающее дерево типа И/ИЛИ для вершины
Цель
.
Рис. 14.9. Отношение
рассмотреть( Цель, Трасса, Ответ).
Ответ
— это И/ИЛИ решающее дерево для целевого утверждения
Цель
.
Основными процедурами оболочки будут:
рассмотреть( Цель, Трасса, Ответ)
Эта процедура находит ответ
Ответ
на вопрос
Цель
. Процедура
ответпольз( Цель, Трасса, Ответ)
порождает решения для тех вопросов
Цель
, которые можно задавать пользователю. Она спрашивает пользователя об истинности утверждения
Цель
, а также отвечает на вопросы "почему". Процедура
выдать( Ответ)
выводит результат и отвечает на вопросы "как". Все эти процедуры приводятся в действие процедурой-драйвером
эксперт
.
14.5.1. Процедура
рассмотреть
Центральной процедурой оболочки является процедура
рассмотреть( Цель, Трасса, Ответ)
которая будет находить ответ
Ответ
на заданный вопрос
Цель
, используя принципы, намеченные в общих чертах в разд. 14.4.1: найти
Цель
среди фактов базы знаний, или применить правило из базы знаний, или спросить пользователя, или же обработать
Цель
как И/ИЛИ-комбинацию подцелей.
Аргументы имеют следующий смысл и следующую структуру:
Цель
вопрос, подлежащий
рассмотрению, представленный как И/ИЛИ-комбинация простых утверждений, например
X имеет перья или X летает или
X откладывает яйца
Трасса
цепочка, составленная из целей-предков и правил, расположенных между
Цель
и исходной целью самого верхнего уровня. Представляется как список, состоящий из элементов вида
Цель по Прав
что означает:
Цель
рассматривалась с использованием правила
Прав
. Например, пусть исходной целью будет "питер это тигр", а текущей целью — "питер ест мясо". В соответствии с базой знаний рис. 14.5 имеем трассу
[( питер это хищник) по прав3,
( питер это тигр) по прав5 ]
Смысл ее можно выразить так:
Я могу использовать "питер ест мясо" для того, чтобы проверить по прав3, что "питер это хищник".
Далее, я могу использовать "питер это хищник" для того, чтобы проверить по прав5, что "питер это тигр".
Ответ
решающее И/ИЛИ-дерево для вопроса
Цель
. Общая форма представления для объекта
Ответ
:
Заключение было Найдено
где
Найдено
— это обоснование для результата
Заключение
. Следующие три примера иллюстрируют различные варианты ответов:
(1)
( соед( радиатор, предохр1) это правда) было
'найдено как факт'
(2)
(питер ест мясо) это ложь было сказано
(3)
(питер это хищник) это правда было
( 'выведено по' прав3 из
(питер это млекопитающее) это правда было
( 'выведено по' прав1 из
(питер имеет шерсть) это правда было сказано)
и
(питер ест мясо) это правда было сказано )
На рис. 14.10 показана прологовская программа для процедуры
рассмотреть
. В этой программе реализованы принципы разд. 14.4.1 с использованием только что описанных структур данных.
% Процедура
%
% рассмотреть( Цель, Трасса, Ответ)
%
% находит Ответ на вопрос Цель. Трасса - это цепочка
% целей-предков и правил. "рассмотреть" стремится найти
% положительный ответ на вопрос. Ответ "ложь" выдается
% только в том случае, когда рассмотрены все возможности,
% и все они дали результат "ложь".
:- op( 900, xfx, :).
:- op( 800, xfx, было).
:- op( 870, fx, если).
:- op( 880, xfx, то).
:- op( 550, xfy, или).
:- op( 540, xfy, и).
:- op( 300, fx, 'выведено по').
:- op( 600, xfx, из).
:- op( 600, xfx, по).
% В программе предполагается,что op( 700, хfх, это), op( 500, fx, не)