Методические указания

Лабораторная работа № 1

Пример интеллектуальной системы с базой знаний продукционного типа

Методические указания.

В качестве примера представления знаний в виде системы продукций, относящейся к проектированию, рассмотрим интеллектуальную систему, позволяющую разработать (получить) технологический процесс механической обработки детали, завершающийся ее упаковкой в тару.

В систему заложены следующие эвристические предпосылки.

Деталь сначала должна быть изготовлена, а затем упакована. Деталь производится либо с помощью штамповки, либо с помощью токарной обработки, которая предусматривает обточку деталь (т.е. обработку наружных поверхностей) и сверление (обработку внутренних поверхностей). Кроме того, технология предусматривает первоочередность сверления перед обточкой. Если детали крупные, их упаковывают в отдельную коробку, если детали мелкие, их складывают в ящик.

Грамматика системы продукций включает:

Словарь нетерминальных символов :

S – Начальный символ;

ИЗГД – изготовление детали;

УПАК – упаковка детали;

ТОКОБ – токарная обработка;

ТОЧ – обточка детали;

СВР – сверление детали.

Словарь терминальных символов :

штамп – штамповать;

точ – точить;

свр - сверлить;

уящ – упаковать в ящик;

укор – упаковать в коробку.

Система продукций Р представлена в следующей таблице:

№ продукции	продукция	Переход к продукции следующей		Условия перехода к следующей продукции		Оператор, осуществляющий изменение описания предметной области
№ продукции	продукция	В случае успеха	В случае неуспеха	В случае успеха	В случае неуспеха
1	S ИЗГД УПАК	3,2	Ø		Т	Ø
2	ИЗГД ТОКОБ	4,5,6	Ø		Т	Ø
3	ИЗГД штамп	11,12	Ø		Т
4	ТОКОБ ТОЧ	7,8	Ø		Т	Ø
5	ТОКОБ СВР	9,10	Ø		Т	Ø
6	ТОКОБ СВР ТОЧ	7,8	Ø		Т	Ø
7	ТОЧ ТОЧ точ	7,8	Ø		Т
8	ТОЧ точ	9,10	Ø		Т
9	СВР СВР свр	9,10	Ø		Т
10	СВР свр	11,12	11,12
11	УПАК уящ	Ø	Ø	Т	Т
12	УПАК укор	Ø	Ø	Т	Т

В этой таблице даны еще описания предметной области:

Q₁ - деталь является телом вращения;

Q₂ - деталь не является телом вращения;

Q₃ - у детали нет ни одной внутренней «ступенчатой» поверхности;

Q₄ - у детали нет ни одной наружной «ступенчатой» поверхности;

Q₅ - у детали больше одной наружной «ступенчатой» поверхности;

Q₆ - у детали больше одной внутренней «ступенчатой» поверхности;

Q₇ – деталь большая;

А₁ – из описания детали удаляется описание наружной «ступени»;

А₂ – из описания детали удаляется описание внутренней «ступени»;

А₃ – из описания детали удаляется описание «фасовочной» поверхности;

А₄ (А₅) – в описании предметной области появляются данные о том, что в ящике (в коробке) находится деталь.

В таблице звездочка * означает, что надо переходить к продукции с последним указанным в таблице номером, если не выполняются оба условия, указанные в таблице.

Рассмотрим пример.

Пусть надо изготовить крупную деталь следующей конфигурации

Начинаем с начального символа S, выполняя продукцию №1:

ИЗГД УПАК.

Согласно условиям перехода, деталь является телом вращения и значит выполняется условие Q₁. Переходим к продукции №2:

Так как ни одно из условий Q₂и Q₃ не выполняется, то переходим к продукции №6, т.е. имеем:

Так как у детали больше одной наружной ступенчатой поверхности, то выполняется условие Q_5,. Переходим к продукции 7:

Выполняем оператор А₁ и из описания детали убираем описание наружной ступени. Т.к. у детали теперь только одна наружная ступень, то условие Q₅ не выполняется и переходим к продукции №8:

Выполняем оператор А₁ и из описания детали убираем описание наружной ступени.

Проверяем условие Q₆. Оно не выполняется, поэтому переходим к продукции 11:

Получили описание спроектированного технологического процесса на языке данной грамматики, причем полученное выражение состоит в соответствии с теорией только их терминальных символов.

Построим дерево вывода для рассмотренного примера проектирования технологического процесса обработки детали, которое имеет вид, представленный на рис. 1.17.