Проектирование интеллектуальных систем
Интеллектуальная система – это автоматическая или автоматизированная система, которая применяет в своих действиях компоненты искусственного интеллекта или сама в полной мере является искусственным интеллектом. То есть она способна моделировать некоторые аспекты мозговой деятельности человека или решать проблемные задачи, которые не имеют формального описания и алгоритма их разрешения.
Чтобы проектировать интеллектуальные системы, необходимо использовать разнообразные инструменты языков программирования и сопутствующие им методики проектирования. Если учесть всё множество форматов организации и сфер использования новейших интеллектуальных систем, то очевидно, что для их проектирования возможно использование как стандартных программных языков не высокого уровня типа Си и ему подобных, так и специализированных языков, предназначенных для интеллектуальных систем. Языками программирования интеллектуальных систем являются языки программирования, которые имеют ориентацию на проектирование интеллектуальных информационных систем и, обычно, обладают парадигмой, отличной от стандартных программных языков универсального применения.
В программировании выделяют процедурный и декларативный подходы, а промежуточным является объектно-ориентированный подход. Он считается декларативным при восприятии объектов в программе, как подобие реальных объектов, а при учёте поведения объектов будет уже императивным.
Для проектирования интеллектуальных систем могут использоваться следующие языки программирования: LISP, PROLOG, CLIPS, HASKELL и некоторые другие.
Как указывалось выше, стандартные универсальные языки также могут быть отнесены к инструментам проектирования интеллектуальных систем, как и специальные языки, предназначенные для формирования оболочек экспертных систем и так далее.
Язык программирования PROLOG
В языке программирования PROLOG (PROgramming LOGic написание программ в логических терминах) выполняется выработка решения проблем посредством логических заключений, основанных на доступных фактах и правилах. Язык PROLOG появился в начале семидесятых годов прошлого века и был спроектирован специалистами факультета естественных наук университета города Марсель. Содержание программы на языке PROLOG не представляет собой список очерёдности разных операций, а включает в себя формулировку задачи в виде набора фактов и правил. Далее система Пролога способна сама выстроить логическое обоснование и сделать вывод, исходя из начальной информации. По этой причине PROLOG является декларативным программным языком, то есть программа на этом языке составлена из набора предложения. Предложения делятся на три типа, это факты, вопросы и правила. Любое предложение составляется из термов. Термом является объект синтаксиса, который может быть:
- Константой.
- Переменной.
- Предикатом, то есть структурой, которая состоит из предикатного имени и перечня термов, являющихся аргументами. Предикатные имена пишутся с маленькой буквы.
Константой является какой-либо объект или взаимоотношения, которые имеют имя. Константа также пишется с маленькой буквы или закрывается кавычками. Число также является константой.
Переменные нужны для идентификации объектов с изменяющимися при исполнении программы значениями. Имя переменной пишется с большой буквы или начинается знаком «». Областью функционирования переменных являются предложения. Переменные, имеющие одинаковое имя, в различных предложениях могут получать различные величины. Если переменная применяется тогда, когда её величина не играет роли для текущего предложения, то она может не иметь имени (быть анонимной) и обозначаться знаком «». Величина анонимных переменных не распечатывается при выводе на печать.
Предикат является единым объектом, который состоит из набора других объектов, имеющих название компоненты. Но компонент тоже может являться предикатом. Имя предиката указывается перед скобками, а в скобках идёт перечисление всех компонентов через запятую. Например:
point(X, Y, Z) и point(X, Y) считаются различными предикатами.
point/3 означает, что предикат point имеет три аргумента.
point/2 означает, что предикат point имеет два аргумента.
Комментарии внутри программы следует размещать между знаков / и /. При этом количество строк между знаками не ограничивается, или комментарий размещается за символом проценты (%) на этой же строке.
В программном языке PROLOG возможно выполнение следующих арифметических операций: +, -, * , /, mod, div. Для начала выполнения арифметических операций следует применять специальный оператор is, дающий старт выполнению арифметических операций.
Например:
X is 5+4*3.
Следует заметить, что в варианте Turbo Prolog такого оператора нет, а его замещает операция сравнения (=), когда один операнд является не конкретной переменной, а второй арифметической формулой.
Типы предложений в языке PROLOG
Самым простым предложением в Прологе считается факт. Фактом является утверждение, которое для программы Пролог считается неоспоримой истиной. Факт пишется как предикат и оканчивается точкой. Например:
запчасть (мотор, автотранспорт).
земля_шар.
parint(tam, bib).
Второй тип предложения PROLOG считается цель или вопрос. Целью является способ описания задачи, подлежащей решению программой. Простым вопросом (он же цель) в синтаксическом выражении будет разновидность факта. Например:
цель: мама (наташа, екатерина).
Имена пишутся со строчной буквы, поскольку являются константами. В этом примере перед программой поставлен вопрос, на самом ли деле наташа является матерью екатерины. Если нужно выяснить кто мама екатерины, то цель следует формулировать так:
цель: мама (X, екатерина).
