Разработка средств построения графических объектов в инструментальной экспертной системе ExPRO

Введение

Для того чтобы разрабатывать экспертные системы повсеместно применяются инструментальные средства. К подобным средствам следует отнести и инструментальную систему ExPRO, предназначением которой является формализация знаний предметных областей. Инструментальная экспертная система ExPRO имеет в своем составе все элементы, которые способны обеспечить функционирование экспертной системы. При создании правил могут использоваться системные функции, при наличии возможности описать списки, таблицы и циклические действия.

Инструментальная система ExPRO обладает набором средств, предназначенных для решения задач с применением искусственных нейронных сетей. Система ExPRO предоставляет возможность разработки экспертных систем для диагностики, тестирования, обучения, проектирования и решения других задач.

Инструментальная система может работать в следующих режимах:

1. Режим формирования базы знаний.
2. Режим решения задач предметной области.

Система ExPRO имеет в своем составе следующий набор компонентов, который является присущим любой экспертной системе:

1. Системный интерфейс.
2. Модуль редактора базы знаний.
3. Модуль библиотеки функций.
4. Модуль базы знаний.
5. Модуль подсистемы поиска решения.
6. Модуль подсистемы искусственной нейронной сети ИНС.
7. Модуль подсистемы объяснения.
8. Модуль рабочей памяти.
9. Библиотека модулей знаний.

Разработка средств построения графических объектов в инструментальной экспертной системе ExPRO

Для того чтобы организовать взаимодействие с пользователем, в системе ExPRO предусматриваются функции ввода и вывода. Функция «ВВОД» предоставляет возможность ввода одного текстового или числового значения. На вход может быть принят так же один аргумент, который должен пояснить, что именно должно вводиться. Например, может быть такая команда:

а=ВВОД («Введите ширину прямоугольника»)

Функция «ВВОДБЛ» предоставляет возможность ввода сразу нескольких значений. В качестве первого аргумента функции должно быть пояснение, которое является аналогичным функции «ВВОД». А оставшиеся аргументы являются переменными, которые следует ввести пользователю.

Приведем следующий пример использования этой команды:

ВВОДБЛ («Введите размеры прямоугольника», x, y).

Так как имеются некоторые особенности поиска решений системы, то для любой из стратегий, следует в этом же правиле сразу задать вводимые переменные:

x=1

y=1

Это нужно сделать для того, чтобы система могла определить, что эти переменные являются выходными. В столбце «переменные» должны отображаться имена вводимых переменных, а когда для переменных имеется комментарий, то должен отображаться и он.

В столбец «выражение» пользователь должен вводить данные, которые определяют соответствующие переменные. Когда выражение начинается с символа «@», то система при осуществлении ввода должна вычислить выражение, которое идет за этим символом. Это означает, что при вводе символов «@2+2», значение задаваемой переменной будет равно четырем. А когда выражение не начинается с данного символа, то система будет пробовать воспринимать вводимое значение как число, а, если это невозможно, то как строку.

Для того чтобы организовать ввод методом выбора варианта или для организации меню, может быть удобным использование функции «ВЫБОР». Эта функция способна принимать на вход пояснения для ввода и перечень вариантов выбора. После выполнения операции ввода, функция должна вернуть выбранный вариант как строку. Приведем в качестве примера следующий вариант:

тип = ВЫБОР(«Выберите тип фигуры», [«прямоугольник», «треугольник», «круг»]).

Когда нужно осуществить выбор нескольких значений, то следует использовать функцию МВЫБОР. По принципу действия она является аналогичной функции ВЫБОР, однако предоставляет возможность выбора больше одного значения. Когда нужно предоставить пояснения к вариантам изображений, то следует использовать функцию ВЫБОР_РИС. Эта функция действует по аналогии с функцией ВЫБОР, но, если выбирается один из вариантов, то она должна показать связанное с ним изображение. Можно привести следующий пример:

тип = ВЫБОР_РИС(«Выберите тип фигуры», [«прямоугольник:1.рпд», «треугольник:2.рпд», «круг:3.рпд»])

Должно возвращаться значение до двоеточия. То есть, когда выбран «прямоугольник:1.рпд», то значением переменной «тип» станет «прямоугольник».

Для того чтобы задать вопрос пользователю имеется функция «ВОПРОС». Она должна принимать на вход один аргумент, который является текстом вопроса. Возвращаться должно логическое значение, а именно, ответил ли пользователь «да». Для того чтобы выполнить вывод текста, следует использовать функцию «ВЫВОД». Эта функция может принимать на вход сколько угодно параметров. Все введенные параметры выводятся на экран в текстовом формате.

Для того чтобы реализовать графическое отображение, в системе ExPRO имеется функция рисования. При первоначальном применении функции рисования в автоматическом режиме должно появиться графическое окно, в котором пользователь может увидеть результат графического вывода. Графический вывод должен осуществляться в системе координат, где единицами измерения являются пиксели. Начало координат расположено в левой нижней точке графического окна, с осью «y», имеющей направление «вверх», и осью «x», которая направлена в правую сторону.

Для того чтобы отобразить прямоугольник, можно использовать функцию РИСПРЯМОУГ. Эта функция должна принимать на вход координаты левого нижнего угла прямоугольника, размеры прямоугольника, цвет заливки (контура) прямоугольника, стиль заливки (контура) прямоугольника. К примеру, функция:

РИСПРЯМОУГ(10, 20, 100, 50, «Black», «сплошной»)

Должна отобразить прямоугольник с левым нижним углом в координатах (10, 20), с шириной 100 и высотой 50, который закрашен в черный цвет.