知識工程讀書報告

1、知識工程課程報告一一CLIPS學習總結.概述CLIPS是一種被用來編寫專家系統(tǒng)應用程序的計算機語言。專家系統(tǒng)是一組計算機程序，專門用來模仿人類專家的技能和知識。相比之下，一些普通的程序如報表程序，文本處理器，電子表格，電腦游戲等等，并沒有包含人類的技能 和知識。CLIPS之所以被稱之為專家系統(tǒng)工具，是因為它是一個開發(fā)專家系統(tǒng) 的完整環(huán)境，包括一個整合版本和一個調試工具。殼這一詞被保留在CLIPS負責推理的部分中。CLIPS的殼提供了專家系統(tǒng)的基本元素：.事實表和實例表：數(shù)據(jù)的全局存儲。.數(shù)據(jù)庫：包括所有的規(guī)則和規(guī)則表。.推理機：控制所有規(guī)則的執(zhí)行。CLIPS的程序一般包含有規(guī)則，事實和對象。推

2、理機決定了哪條規(guī)則應該被執(zhí)行和在什么時候被執(zhí)行。一個用CLIPS寫成的基于規(guī)則庫的專家系統(tǒng)程序是一個數(shù)據(jù)-驅動型程序，程序里的事實，對象數(shù)據(jù)通過推理機的激活執(zhí)行。.工具的使用事實啟動CLIPS將看到CLIPS的提示如下所示：CLIPSA。此時在CLIPS中直 接輸入命令，這種直接輸入命令的方式被稱之為最高階層。如果有 CLIPS的圖 形界面版本(GUI),也可以用鼠標選擇相應的菜單來代替輸入命令行。離開 CLIPS的一般方式是輸入 exit命令，如下：(exit),按照CLIPS提示點擊返回 鍵。與其他編程語言一樣，CLIPS也有關鍵字?？梢允褂?assert命令在事實表 中輸入數(shù)據(jù)。命令如下

3、： CLIPS(assert (duck)。這里，assert命令以(duck)作為 其參數(shù)。點擊回車鍵將命令行發(fā)送到 CLIPS,并有如下響應：Fact-1。這表示 CLIPS已經存儲了 duck的事實，并將其標識為1。并用(facts*看事實，(watch facts)監(jiān)聽事實，(clear)清除所有事實。規(guī)則完成一項有價值的工作，專家系統(tǒng)必須得有事實和規(guī)則。CLIPS語言的規(guī)則 與程序語言如Java, C或Ada中的IF THEN表述非常相似。規(guī)則的常規(guī)語法 如下所示：(defrule rule_name “optinal_comment ”(pattern_1);由一些在“=”之前的元

4、素組成的規(guī)則左部分(pattern_2)(pattern_N)=(action_1);由一些在“二”之后的元素組成的規(guī)則右部分(action_2)(action_M);最后一個“)”是與defrule”前面的“)”配套的。；保證你的圓括弧完整， 否則你將得到錯誤消息提示。CLIPS試圖將模式與事實表中的事實進行匹配，如果規(guī)則的模式與事實匹 配成功，規(guī)則將會被激活(activated)而放入到議程(agenda沖。議程中存放的是所 有被激活的規(guī)則集合。議程中通常包含零個或多個激活的規(guī)則。當議程中沒有激活的規(guī)則時，程序停止執(zhí)行；當議程中有多條激活規(guī)則時，CLIPS自動決定哪條規(guī)則將被合理的觸發(fā)。C

5、LIPS依照增加優(yōu)先權和特權(salience冰對議程的激 活排序。規(guī)則中箭號之前的被稱之為左部(LHS),箭號之后的部分被稱之為右部 (RHS)o如果沒有指定模式，則CLIPS會在輸入(reset命令后自動的激活該條規(guī) 則。詳細介紹在專家系統(tǒng)中，strategy術語的一個用法是激活的沖突消解。CLIPS提供了七種不同的沖突消解策略：深度優(yōu)先(depth),廣度優(yōu)先(breadth), LEX, MEA , complexity, simplicity和隨機(random)。在不考慮具體的應用軟件程序時，很難 說清哪一種策略更好。深度優(yōu)先策略(depth strategy)是CLIPS標準默認

6、策略(default strategy)。當CLIPS第一次啟動時，該默認設置便會被自動設置，后面， 你可以更改默認設置。在深度優(yōu)先策略中，在高權值的激活后，同權值或低權值 之前，新的激活將會被放到議程中。這就是說議程中是從高權值到低權值進行排 序的。自定義事實的關鍵字是deffacts。CLIPS(clear)CLIPS(deffacts facts-name “explaination ” (fact1);被聲明的事實(factN);被聲明的事實CLIPS(reset) ;引入被自定義聲明的事實自定義事實聲明，必需指定一個事實名，如上面的walk,跟在關鍵字deffacts 的后面，事實名

7、后面可以跟由雙引號包含的注釋。同規(guī)則中的注釋一樣，當CLIPS 載入(deffacts*實時，(deffacts)的注釋將會被保留。事實名或注釋后面便是將要 被聲明到事實表中的事實，自定義的事實由 CLIPS的(reset命令聲明添加。(reset命令較之(clear)命令的一個好處是，它不會丟棄所有的規(guī)則。(reset渝令使規(guī)則完整無缺，而(clear)命令將會移除所有議程中的規(guī)則，并移除所有事實 表中的舊的事實。用(reset渝令是開始一個程序執(zhí)行的首選方法，特別是之前程 序已經在運行并且事實表已經被舊的事實打亂時?？偠灾?，(reset病令作用于事實有三點：(1)將存在的事實從事實表中移

8、除，同時也會移除議程中的激活規(guī)則。(2)聲明事實(initial-fact)(3)聲明已自定義(deffacts)聲明的事實。事實上，(resetm令對于對象也有相似的作用。它可以刪除實例，創(chuàng)建initial-object,聲明添加自定義實例(definstances)undeffacts命令的作用是通過消除內存中的自定義事實來撤銷(deffacts)聲明的事實：CLIPS(undeffacts fact-name變量與通配符同其他編程語言一樣，CLIPS也通過變量(variables)來存儲值。與事實不同 的是，事實是靜態(tài)的且不會改變，而變量的內容是隨著其分配的值的改變而動態(tài) (dynami

9、c)變化的。變量名，或者稱之為變量標識符(variable identifier),通常被寫 在一個問號的后面，即變量名。通用格式如下：?在一個變量能夠被使用之前，它必須被分配一個值。一個變量的慣用方式是：在 LHS中匹配一個值，隨后在 RHS中對該變量進行約束。舉例如下： (defrule make-quack (duck-sound ?sound)=(assert (sound-is ?sound)最簡單的通配符格式被稱之為單字段通配符，以一個問號“？”來表示。一個單字段通配符僅代表一個字段。多字段通配符的符號是在問號前面加上一個美 元符號，為“ $?，該符號指代零個或多個字段。通配符的另

10、外一個作用是，它 可附屬于一個符號字段來創(chuàng)建一個變量，如？x, $?x, ?name或者$?nama依照LHS中“？”或“$?”的使用，變量可以是單字段變量或多字段變量。注意在 RHS中，只能用？x,這里的x可以是任意名。你可以將“ $”理解成一個函數(shù)， 函數(shù)的參數(shù)是一個單字段通配符或者一個單字段變量，分別返回多字段通配符或多字段變量。格式自定義模板(deftemplate奘似于C語言中的結構定義。deftemplate定義模式 中一組相關的字段類似于 C語言中用結構來定義一組相關數(shù)據(jù)。自定義模板是 由一些被命名為slot的字段構成的表。在專家系統(tǒng)程序中，自定義模板有助于 編寫好的格式，同時它

11、在軟件工程中也是非常有用的。示例如下：(deftemplate prospect ;自定義模板關系名可選注釋字段名可選注釋字段名字段類型字段“名字”的默認值(slot name(type STRING)(default ?DERIVE)(slot assets(type SYMBOL)(default rich)(slot age(type NUMBER) ; NUMBER 類型可以是整型 INTEGER 或浮點 FLOAT(default 80)通常，一個有N個槽的自定義模板的一般結構如下所示:(deftemplate (slot-1)ot-2)(slot-N)在一個自定義模板中，屬性值一般

12、被指定精確的值。自定義函數(shù)像其他語言一樣，CLIPS允許程序員通過deffunction來定義自己的函數(shù)C 自定義函數(shù)(deffunction)在提高程序的可讀性上也是非常有用的，可以像調用其 他函數(shù)一樣調用自定義函數(shù)，自定義函數(shù)也可以被用來當作其他函數(shù)的參數(shù)使 用。在自定義函數(shù)中，(printout)可以在任何位置使用，甚至不是作為最后一個行 為，因為打印的一個副作用是調用了 (printout)函數(shù)。自定義函數(shù)的通用語法如下所示：(deffunction optional comment(?arg1 ?arg2 , ?argM $?argN);參數(shù)表，最后一個為可選多字段參數(shù) (; act

13、ionK之前的行為不會返回值，僅最后一行;為返回值)自定義函數(shù)僅僅返回最后一個行為，該行為可能是個函數(shù)，一個變量或一個常量。 2.7程序的控制除了模式匹配外，規(guī)則還可以通過其他方式獲取信息。CLIPS可以通過使用讀入函數(shù)(read function)來讀入用戶輸入的鍵盤信息。但read函數(shù)有以下限制：(read)函數(shù)并不是可以讀入所有鍵盤輸入的通用函數(shù)，它僅能讀入一個字段。(read)的第二個限制是不能輸入圓括號，除非使用雙引號。readline函數(shù)被用來讀入多值，直到輸入回車鍵為止。該函數(shù)將讀入的數(shù)據(jù) 作為一個字符串。為了聲明(readline)數(shù)據(jù)，(assert-string)函數(shù)用來聲明一個非字 符串事實，就像用(readline購入。3.總結CLIPS同時支持與其他語言的集成，如 C和Java事實上，CLIPS是C Language Integrated Production的縮寫。規(guī)則能基于事實與對象的匹配，規(guī)則和 對象同時組成了一個集成系統(tǒng)。除了被當作一個獨立的工具之外，CLIPS還能被 程序語言調用，運行其函數(shù)，然后返回給調用函數(shù)控制權。同樣的，程序代碼也 能作為一個外部函數(shù)在 CLIPS中被定義和調用。當外部代碼執(zhí)行完畢后，控制 權返回至ij CLIPSo與其他專家系統(tǒng)相比，CLIPS的又是主要體現(xiàn)在以下幾個方面：高效及可移植性好。由于它