Пример 9.12. Правила normal-engine-state-conclusions и unsatisfactory-engine-state-conclusions
(defrule normal-engine-state-conclusions "" (declare (salience 10)) (working-state engine normal) => (assert (repair "No repair needed.")) (assert (spark-state engine normal)) (assert (charge-state battery charged)) (assert (rotation-state engine rotates)) ) (defrule unsatisfactory-engine-state-conclusions "" (declare (salience 10)) (working-state engine unsatisfactory) => (assert (charge-state battery charged)) (assert (rotation-state engine rotates)) ) В этих правилах, наоборот, используется более высокий приоритет, что гарантирует их выполнение до выполнения любого диагностического правила (естественно, только в случае удовлетворения условий, заданных в левой части правил). Это избавит нашу систему от лишних проверок, а пользователя от лишних вопросов. Наша экспертная система фактически готова к работе. Единственное, чего ей не хватает, — это метода вывода итоговой информации и правила, сообщающего пользователю о начале работы. Ниже приведена реализация этих правил. Пример 9.13. Правила system-banner и print-repair
(defrule system-banner "" (declare (salience 10)) => (printout t crlf crlf) (printout t "**********************************" crlf) (printout t "* The Engine Diagnosis Expert System *" crlf) (printout t "**********************************" crlf) (printout t crlf crlf) ) (defrule print-repair "" (declare (salience 10)) (repair?item) => (printout t crlf crlf) (printout t "Suggested Repair:") (printout t crlf crlf) (format t " %s%n%n%n"?item) )
Листинг программы
В данном разделе приведен полный листинг программы с подробными комментариями. Если у вас еще не сложилась целостная картина о том, как работает наша экспертная система, из каких частей она состоит, внимательно изучите приведенный ниже код. Пример 9.14. Полный листинг программы ;= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = ; Пример экспертной системы на языке CLIPS ; ; Приведенная ниже экспертная система способна ; диагностировать некоторые неисправности автомобиля и ; предоставлять пользователю рекомендации по устранению ; неисправности. ; ;= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =
;= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = ; Вспомогательные функции ;= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = ;- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - ; Функция ask-question задает пользователю вопрос, полученный ; в переменной?question, и получает от пользователя ответ, ; принадлежащий списку допустимых ответов, заданному в $?allowed-values (deffunction ask-question (?question $?allowed-values) (printout t?question) (bind?answer (read)) (if (lexemep?answer) then (bind?answer (lowcase?answer))) (while (not (member?answer?allowed-values)) do (printout t?question) (bind?answer (read)) (if (lexemep?answer) then (bind?answer (lowcase?answer)))) ?answer ) ;- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ; Функция yes-or-no-p задает пользователю вопрос, полученный ; в переменной?question, и получает от пользователя ответ yes(у) или ; по(n). В случае положительного ответа функция возвращает значение TRUE, ; иначе — FALSE (deffunction yes-or-no-p (?question) (bind?response (ask-question?question yes no у n)) (if (or (eq?response yes) (eq?response y)) then TRUE else FALSE) ) ;= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = ; Диагностические правила ;= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = ;- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ; Правило determine-engine-state определяет текущее состояние двигателя ; машины по ответам, получаемым от пользователя. Двигатель может ; находиться в одном из трех состояний: работать нормально ; (working-state engine normal), работать неудовлетворительно ; (working-state engine unsatisfactory) и не заводиться ; (working-state engine;does-not-start) (см. правило 1). (defrule determine-engine-state "" (not (working-state engine?)) (not (repair?)) => (if (yes-or-no-p "Does the engine start (yes/no)? ") then (if (yes-or-no-p "Does the engine run normally (yes/no)? ") then (assert (working-state engine normal)) else (assert (working-state engine unsatisfactory))) else (assert (working-state engine does-not-start))) ) ;- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ; Правило determine-rotation-state определяет состояние вращения двигателя по ответу, ; получаемому от пользователя. Двигатель может вращаться (rotation-state engine rotates) ; или не вращаться (spark-state engine does-not-spark) (см. правило 4). ; Кроме того, правило делает предположение о наличии плохой искры ; или ее отсутствии в системе зажигания (defrule determine-rotation-state "" (working-state engine does-not-start) (not (rotation-state engine?)) (not (repair?)) => (if (yes-or-no-p "Does the engine rotate (yes/no)? ") then ; Двигатель вращается (assert (rotation-state engine rotates)) ; Плохая искра (assert (spark-state engine irregular-spark)) else ; Двигатель не вращается (assert (rotation-state engine does-not-rotate)) ; Нет искры (assert (spark-state engine does-not-spark))) ) ;- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ; Правило determine-gas-level по ответу пользователя определяет ; наличие топлива в баке. В случае если топлива нет, пользователю ; выдается рекомендация по ремонту — машину необходимо заправить ; (repair "Add gas.") (см. правило 5). При появлении соответствующей ; рекомендации выполнение диагностических правил прекращается. (defrule determine-gas-level "" (working-state engine does-not-start) (rotation-state engine rotates) (not (repair?)) => (if (not (yes-or-no-p "Does the tank have any gas in it (yes/no)? ")) then ; Машину необходимо заправить (assert (repair "Add gas."))) ) ;- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ; Правило determine-battery-state по ответу пользователя определяет, ; заряжен ли аккумулятор. В случае если это не так, пользователю ; выдается рекомендация по ремонту — Зарядите аккумулятор (repair ; "Charge the battery.") (см. правило 6). ; Кроме того, правило добавляет факт, описывающий состояние аккумулятора. ; Выполнение диагностических правил прекращается (defrule determine-battery-state "" (rotation-state engine does-not-rotate} ; Состояние аккумулятора еще не определено (not (charge-state battery?)) (not (repair?)) => (if (yes-or-no-p "Is the battery charged (yes/no)? ") then ; Аккумулятор заряжен (assert (charge-state battery charged)) else ; Зарядите аккумулятор (assert (repair "Charge the battery.")) ; Аккумулятор разряжен (assert (charge-state battery dead))) ) ;- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ; Правило determine-low-output определяет, развивает ли двигатель ; нормальную выходную мощность или нет и добавляет в систему факт, ; описывающий эту характеристику (см. правило 12). (defrule determine-low-output "" (working-state engine unsatisfactory) ; Мощность работы двигателя еще не определена (not (symptom engine low-output | not-low-output)) (not (repair?)) => (if (yes-or-no-p "Is the output of the engine low (yes/no)? ") then ; Низкая выходная мощность двигателя (assert (symptom engine low-output)) else ; Нормальная выходная мощность двигателя (assert (symptom engine not-low-output))) ) ;- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ; Правило determine-point-surface-state определяет по ответу ; пользователя состояние контактов (см. правила 7, 12). Контакты могут ; находиться в одном из трех состояний: чистые, опаленные и ; загрязненные. В двух последних случаях пользователю выдаются ; соответствующие рекомендации. ; Выполнение диагностических правил прекращается. (defrule determine-point-surfасе-state "" (or (and (working-state engine does-not-start);не заводится (spark-state engine irregular-spark));и плохая искра (symptom engine low-output));или низкая мощность (not (repair?)) = > (bind?response (ask-question "What is the surface state of the points (normal /burned /contaminated)?" normal burned contaminated)) (if (eq?response burned) then ; Контакты опалены — замените контакты (assert (repair "Replace the points.")) else (if (eq?response contaminated) then ; Контакты загрязнены - почистите их (assert (repair "Clean the points.")))) )
;- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ; Правило determine-conductivity-test по ответу пользователя определяет, ; пропускает ли ток катушка зажигания. Если нет, то ее следует заменить. ; Если пропускает, то причина неисправности — распределительные провода. ; Для нормальной работы правила необходимо убедиться, что аккумулятор ; заряжен и искры нет (см. правило 8) ; Выполнение диагностических правил прекращается. (defrule determine-conductivity-test "" (working-state engine does-not-start) (spark-state engine does-not-spark);нет искры (charge-state battery charged);аккумулятор заряжен (not (repair?)) => (if (yes-or-no-p "Is the conductivity test for the ignition coil positive (yes/no)? ") then ; Замените распределительные провода (assert (repair "Repair the distributor lead wire.")) else ; Замените катушку зажигания (assert (repair "Replace the ignition coil."))) ) ;- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ; Правило determine-sluggishness спрашивает пользователя, не ведет ли ; себя машина инертно (не сразу реагирует на подачу топлива). ; Если такой факт обнаружен, то необходимо прочистить ; топливную систему (см. правило 9) и выполнение диагностических правил ; прекращается. (defrule determine-sluggishness "" (working-state engine unsatisfactory) (not (repair?)) => (if (yes-or-no-p "Is the engine sluggish (yes/no)? ") then ; Прочистите систему подачи топлива (assert (repair "Clean the fuel line."))) ) ;- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ; Правило determine-misfiring узнает — нет ли перебоев с зажиганием. ; Если это так, то необходимо отрегулировать зазоры между контактами ; (см. правило 10). ; Выполнение диагностических правил прекращается. (defrule determine-misfiring "" (working-state engine unsatisfactory) (not (repair?)) => (if (yes-or-no-p "Does the engine misfire (yes/no)? ") then ; Отрегулируйте зазоры между контактами (assert (repair "Point gap adjustment.")) ; Плохая искра (assert (spark-state engine irregular-spark))) ) ;- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ; Правило determine-knocking узнает — не стучит ли двигатель. ; Если это так, то необходимо отрегулировать зажигание (см. правило 11). ; Выполнение диагностических правил прекращается. (defrule determine-knocking "" (working-state engine unsatisfactory) (not (repair?)) => (if (yes-or-no-p "Does the engine knock (yes/no)? ") then ; Отрегулируйте положение зажигания (assert (repair "Timing adjustment."))) ) ;= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = ; Правила, определяющие состояние некоторых подсистем автомобиля ; по характерным состояниям двигателя ;= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = ;- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ; Правило normal-engine-state-conclusions реализует правило 2 (defrule normal-engine-state-conclusions "" (declare (salience 10)) ; Если двигатель работает неудовлетворительно (working-state engine normal) => ; то (assert (repair "No repair needed.")); ремонт не нужен (assert (spark-state engine normal)); зажигание в норме (assert (charge-state battery charged)); аккумулятор заряжен (assert (rotation-state engine rotates)); двигатель вращается ) ; Правило unsatisfactory-engine-state-conclusions реализует правило 3 (defrule unsatisfactory-engine-state-conclusions "" (declare (salience 10)) ; Если двигатель работает нормально (working-state engine unsatisfactory) => ; то (assert (charge-state battery charged)); аккумулятор заряжен (assert (rotation-state engine rotates)); двигатель вращается ) ;= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =; Запуск и завершение ;= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = ;- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ; Правило no-repairs запускается в случае, если ни одно ; из диагностических правил не способно определить неисправность. ; Правило корректно прерывает выполнение экспертной системы и предлагает ; пройти более тщательную проверку (см. правило 13). (defrule no-repairs "" (declare (salience -10)) (not (repair?)) => (assert (repair "Take your car to a mechanic.")) ) ;- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ; Правило print-repair выводит на экран диагностическое сообщение ; по устранению найденной неисправности, (defrule print-repair "" (declare (salience 10)) (repair?item) => (printout t crlf crlf) (printout t "Suggested Repair:") (printout t crlf crlf) (format t " %s%n%n%n"?item) ) ;- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ; Правило system-banner выводит на экран название экспертной системы ; при каждом новом запуске. (defrule system-banner " каждом новом запуске." (declare (salience 10)) =>; каждом новом запуске. (printout t crlf crlf) (printout t "********************************************" crlf) (printout t "* The Engine Diagnosis Expert System *" crlf) (printout t "**********************************" crlf) (printout t crlf crlf) ) Помните, что среда CLIPS (по крайней мере, последняя версия 6.20) воспринимает только символы английского алфавита. Все комментарии в приведенном листинге даны на русском языке для наглядности, однако при вводе программы в таком виде CLIPS выведет сообщение об ошибке.
|
