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IERL 2.1

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IERL 2.1 Jos Ignacio Aguillo Mendi pantic_at_infonegocio.com 452446_at_cepsz.unizar.es ISBC Curso 2001-02 Situaci n de partida El sistema experto basado en reglas y ... – PowerPoint PPT presentation

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Title: IERL 2.1

1
IERL 2.1

José Ignacio Aguillo Mendi

pantic_at_infonegocio.com 452446_at_cepsz.unizar.es
ISBC Curso 2001-02
2
Situación de partida

El sistema experto basado en reglas y
encadenamiento progresivo propuesto en el libro
de Winston, con sus virtudes y defectos.
Otras cosas irrelevantes para las modificaciones
realizadas

3
Primeras ideas

Añadir la posibilidad de insertar más de un hecho
en las poscondiciones de las reglas.
Añadir la posibilidad de ejecutar código LISP en
las poscondiciones de las reglas.

4
Pensando un poco más

Añadir la posibilidad de ejecutar código LISP en
las poscondiciones de las reglas.

La ejecución de código LISP en la poscondición
permite la definición de funciones para asertar
hechos gt en la poscondición podremos ejecutar
una sola instrucción LISP (uso de progn para
más).
5
Estructura anterior de una regla

(ltnombregt
ltafirmación antecedente 1gt
ltafirmación antecedente 2gt
ltafirmación antecedente ngt
ltafirmación consecuentegt)

6
Nueva estructura de una regla

(ltnombregt
ltafirmación antecedente 1gt
ltafirmación antecedente 2gt
ltafirmación antecedente ngt
ltinstrucción LISPgt)

7
Ejemplo de regla

(mover-bloque-sobre-bloque
(objetivo (? objeto-1) esta-encima-del (?
objeto-2))
(bloque (? objeto-1))
(bloque (? objeto-2))
(estado nada esta-encima-del (? objeto-1))
(estado (? objeto-1) esta-encima-del (?
objeto-3))
(estado nada esta-encima-del (? objeto-2))
(progn
(retract! '(objetivo (? objeto-1)
esta-encima-del (? objeto-2)))
(retract! '(estado (? objeto-1)
esta-encima-del (? objeto-3)))
(retract! '(estado nada esta-encima-del (?
objeto-2)))
(assert! '(estado (? objeto-1)
esta-encima-del (? objeto-2)))
(assert! '(estado nada esta-encima-del (?
objeto-3)))
(format t "a movido encima del a."
'(? objeto-1) '(? objeto-2))))
Observar también la utilización de las funciones
assert! (para asertar hechos) y retract! (para
retirarlos de la memoria de trabajo).

8
Cambios en el código

En lugar de intentar recordar la afirmación del
consecuente, se evalúa el propio consecuente ya
que es código LISP.
(let ((primera-regla (prim-reg-ag agenda)
(resultado (FC-particulariza-variables
(consecuente-de-la-regla
regla)
(ligaduras-regla-ag
primera-regla))))
(eval resultado)

9
Más ideas

Implementar variables de patrón de tipo lista
como
( ltnombregt).
Introduce mayor complejidad, debido a la
posibilidad de más de una correspondencia entre
un mismo patrón y dato.

10
Variable de patrón de tipo lista

Esto obliga a que la función que realiza la
correspondencia de un patrón (antecedente) con un
dato (hecho) pueda devolver o bien una lista de
ligaduras (si no hay variable lista), o bien una
lista de listas de ligaduras (si hay alguna
variable de lista en el patrón).

11
Variable de patrón de tipo lista (2)

Por supuesto, podremos tener predicados sobre las
variables de tipo lista, del mismo modo que lo
teníamos con las variables normales.
( x longitud-tres)
También podremos utilizar variables de tipo lista
anónimas.
( _)

12
Ejemplos

gt (corresponde '(( x)( y)( z)) '(hola a b c
adios))
(((z (hola a b c adios)) (y nil) (x nil)) ((z (a
b c adios)) (y (hola)) (x nil)) ((z (b c adios))
(y (hola a)) (x nil))
((z (c adios)) (y (hola a b)) (x nil)) ((z
(adios)) (y (hola a b c)) (x nil)) ((z nil) (y
(hola a b c adios)) (x nil))
((z (a b c adios)) (y nil) (x (hola))) ((z (b c
adios)) (y (a)) (x (hola))) ((z (c adios)) (y (a
b)) (x (hola)))
((z (adios)) (y (a b c)) (x (hola))) ...)

13
Inconvenientes

La aparición de variables de tipo lista en los
antecedentes provocan una explosión combinatoria
de posibles valores para dichas variables.
Los distintos valores se obtienen con la función
genera-posibilidades.

14
La función genera-posibilidades

Toma como argumento una lista y devuelve una
lista con todos los posibles valores que puede
tomar una variable de tipo lista y el resto de la
propia lista.
gt (genera-posibilidades '(a b c))
((nil a b c) ((a) b c) ((a b) c) ((a b c)))
Esto se realiza cada vez que se encuentra en el
patrón una variable de tipo lista gt si el dato
es muy largo, mayor número de posibilidades,
aunque quizá sólo una buena gt muy lento.

15
Más ideas

Ante la ausencia de un control sobre el disparo
de las reglas, se plantea la creación de una
agenda que mantenga las reglas sensibilizadas,
tanto disparadas como no disparadas.

16
La agenda

Implementación de la agenda como una lista, donde
cada elemento está formado por el nombre de la
regla sensibilizada, los hechos que la
sensibilizan, las ligaduras que dan lugar a esos
hechos y un valor que indica si la regla ya ha
sido disparada o no. Por tanto, se va a
considerar la refracción.

17
La agenda (2)

La agenda se ordenará según una estrategia de
control (MEA), pudiendo ser implementada
cualquier otra con relativa facilidad y teniendo
en cuenta que las reglas ya disparadas siempre
estarán al final de la agenda.

18
La agenda (3)

La operación de retirar un hecho de la memoria de
trabajo (retract!) trae consigo no sólo
eliminarlo de la memoria de trabajo, sino también
retirar de la agenda aquellas reglas, disparadas
o no, que tengan ese hecho como uno de los que la
sensibilizan.

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Algoritmo principal

(defun encadenamiento-progresivo ()
(prueba-reglas)
(do ()
((agenda-vacia?) 'HECHO)
(ordena-reglas)
(dispara-primera-regla)
(prueba-reglas)))

20
Ligar variables con hechos

Ligar variables con hechos es muy importante, ya
que nos evita tener que escribir, en muchas
ocasiones, hechos completos. Si la longitud del
hecho es considerable, se apreciará la validez de
esta característica.

21
Ligar variables con hechos (2)

Podemos ligar variables con hechos en las
precondiciones de una regla de la siguiente
forma
((? ltnombregt) lt- lthechogt)
Podemos utilizarlo, por ejemplo, para retirar
hechos
(retract! '(? ltnombregt))

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Otras contribuciones

Otras funciones realizadas de utilidad para un
posible usuario del sistema son
ver-afirmaciones muestra los hechos de la
memoria de trabajo en un momento determinado.
clear borra los hechos de memoria de trabajo y
vacía la agenda.
watch permite ver hechos y/o reglas conforme se
van asertando, retirando o disparando.
unwatch desactiva la funcionalidad aportada por
la función watch.
prueba-reglas introduce en la agenda las
instancias de reglas sensibilizadas.

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Otras contribuciones (2)

ordena-reglas ordena las instancias de reglas en
la agenda según un criterio especificado, dicho
criterio puede ser cambiado por el usuario con
relativa facilidad.
dispara-primera-regla dispara la primera regla
de la agenda.
ver-agenda permite ver la situación de la agenda
en un momento determinado.

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Ejemplos el mundo de bloques sin variables