Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта
Шрифт:
Для того, чтобы заглянуть внутрь системы и до какой-то степени представить себе протекающий в ней процесс рассуждений, можно воспользоваться прологовскими средствами трассировки. Но эти средства в большинстве случаев окажутся недостаточно гибкими для наших целей. Поэтому, вместо того, чтобы воспользоваться собственным механизмом интерпретации Пролога, который не сможет справиться с нужным нам способом взаимодействия с пользователем, мы создадим свое средство интерпретации в виде специальной надстройки над пролог-системой. Этот новый интерпретатор будет включать в себя средства для взаимодействия с пользователем.
14.4.1. Процесс рассуждений
Наш интерпретатор будет принимать вопрос и искать на него ответ. Язык
Ответ на заданный вопрос можно найти несколькими способами в соответствии со следующими принципами:
Для того, чтобы найти ответ Отв на вопрос В, используйте одну из следующих возможностей:
• если В найден в базе знаний в виде факта, то Отв — это "В это правда"
• если в базе знаний существует правило вида
"если Условие то В",
то для получения ответа Отв рассмотрите Условие
• если вопрос В можно задавать пользователю, спросите пользователя об истинности В
• если в имеет вид В1 и В2, то рассмотрите В1, а затем,
если В1 ложно, то положите Отв равным "В это ложь", в противном случае рассмотрите В2 и получите Отв как соответствующую комбинацию ответов на вопросы В1 и В2
• если В имеет вид В1 или В2, то рассмотрите В1, а затем,
если В1 истинно, то положите Отв равным "В1 это правда", в противном случае рассмотрите В2 и получите Oтв как соответствующую комбинацию ответов на вопросы В1 и В2.
Вопросы вида
не В
обрабатываются не так просто, и мы обсудим их позже.
14.4.2. Формирование ответа на вопрос "почему"
Вопрос "почему" возникает в ситуации, когда система просит пользователя сообщить ей некоторую информацию, а пользователь желает знать, почему эта информация необходима. Допустим, что система спрашивает:
В ответ пользователь может спросить:
Объяснение в этом случае выглядит примерно так:
Потому, что
Я могу использовать а,
чтобы проверить по правилу Па, что b, и
Я могу использовать b,
чтобы проверить по правилу Пb, что с, и
Я могу использовать с,
…
Я могу использовать y,
чтобы проверить по правилу Пy, что z, и
z — это ваш исходный вопрос.
Объяснение — это демонстрация того, как система намерена использовать информацию, которую она хочет получить от пользователя. Намерения системы демонстрируются в виде цепочки правил и целей, соединяющей эту информацию с исходным вопросом.
Рис. 14.8. Объяснение типа "почему". На вопрос "Почему вас интересует текущая цель?" дается объяснение в виде цепочки правил и целей, соединяющей текущую цель с исходным вопросом пользователя, находящимся в верхушке дерева. Эта цепочка называется трассой.
Будем называть такую цепочку трассой. Трассу можно себе представлять как цепочку правил, соединяющую в И/ИЛИ-дереве вопросов текущую цель с целью самого верхнего уровня так, как это показано на рис. 14.8. Таким образом, для формирования ответа на вопрос "почему" нужно двигаться в пространстве поиска от текущей цели вверх вплоть до самой верхней цели. Для того, чтобы суметь это сделать, нам придется в процессе рассуждений сохранять трассу в явном виде.
14.4.3. Формирование ответа на вопрос "как"
Получив ответ на свой вопрос, пользователь возможно захочет увидеть, как система пришла к такому заключению. Один из подходящих способов ответить на вопрос "как" — это представить доказательство, т.е. те правила и подцели, которые использовались для достижения полученного заключения. Это доказательство в случае нашего языка записи правил имеет вид решающего И/ИЛИ-дерева. Поэтому наша машина логического вывода будет не просто отвечать на вопрос, соответствующий цели самого верхнего уровня — этого нам недостаточно, а будет выдавать в качестве ответа решающее И/ИЛИ-дерево, составленное из имен правил и подцелей. Затем это дерево можно будет отобразить на выходе системы в качестве объяснения типа "как". Объяснению можно придать удобную для восприятия форму, если каждое поддерево печатать с надлежащим отступом, например:
14.5. Реализация
Теперь мы приступим к реализации нашей оболочки, следуя тем идеям, которые обсуждались в предыдущем разделе. На рис. 14.9 показаны основные объекты, которыми манипулирует оболочка.