Системы искусственного интеллекта

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

по курсу “Системы искусственного интеллекта”

ВВЕДЕНИЕ.

Система программирования Turbo-Prolog за короткое время получила широкое распространение и приобрела многочисленных сторонников. Разнообразные диалоговые и сервисные возможности выделяют ее среди других Prolog-систем.

СТРУКТУРА ПРОГРАММЫ.

constants — определение констант domains — определение типов данных predicates — определение предикатов

Раздел predicates

В этом разделе определяются предикаты (отношения). Каждый предикат определяется со своим именем и аргументами (параметрами). Если типы данных некоторых аргументов предопределены, то они должны быть описаны заранее в разделе domains.

Раздел clauses

В этом разделе определяются факты и правила. Факт представляется именем предиката, за которым следуют аргументы, заключенные в круглые скобки. Заканчивается запись факта точкой. Все имена предикатов должны начинаться со строчной буквы.

Правило состоит из заголовка и тела. Заголовок представляет собой предикат, тело состоит из термов, которые могут быть связаны между собой словами or или and (в транскрипции Turbo Prolog’а “;” и “,”). Между заголовком и телом стоит знак “:-”, означающий “если”. Каждое правило должно заканчиваться точкой. Имена переменных должны начинаться с прописной буквы и могут содержать буквы, цифры и знак подчеркивания “_”. Максимальная длина имени — 250 знаков.

Особую роль играют несвязанные переменные, Они представляются знаком “_”.

Комментарии

Комментарии могут располагаться в произвольных местах программы. Они начинаются с символов “/*” и заканчиваются символами “*/”.

Запуск системы

Система запускается файлом Prolog.exe. Появляется сообщение об инициализации системы, исчезающее при нажатии любой клавиши. Затем появляется главное меню со стандартным для Turbo-сред набором опций и четыре рабочих окна : редактирования, диалога, сообщений и трассировки. Ниже выводятся значения функциональных клавиш.

Типы данных

String — любая последовательность символов, заключенная в кавычки. Char — отдельный символ, заключенный в апострофы. Integer — целое число в диапазоне от -32768 до 32767.

Лабораторные задания

Лабораторная работа №1 “Знакомство с Turbo Prolog”

Создать программу начального знакомства с языком, которая должна выдавать на экран текст приветствия.

Этап

Программа выдает на экран приветствие типа : «Вас приветствует ПРОЛОГ»

Этап

Программа запрашивает имя пользователя, осуществляет его ввод с клавиатуры и последующую выдачу сообщения, например : «Вася – Вас приветствует ПРОЛОГ».

Использовать предикаты write и readln, сделать вариант с GOAL и без нее.

Лабораторная работа №2 “Установление родственных связей”

Создать программу, описывающую родственные взаимоотношения группы людей изображенной на рис.1

Памела Том Джейн

 

Линда Боб Лиз Билл

 

Нил Пат Эмми Рэд

 

Джин Энн

рис.1 Схема родственных отношений.

При разработке программы использовать предикаты типа:

* родитель;

* мужчина;

* женщина.

Построить предикаты — сестра, предок, потомок, отец, мать и один по индивидуальному заданию.

Лабораторная работа №3 “Организация циклов”

Варианты:

1. Вводить два числа и искать их произведение, до тех пор пока последнее число не будет введено равным 1.

2. Вводить два числа и искать их сумму, до тех пор пока последнее число не будет введено равным 0.

3. Вводить два числа и искать их частное, до тех пор пока последнее число не будет введено равным 1.

4. Вводить два числа и искать их разницу, до тех пор пока последнее число не будет введено равным 0.

5. Вводить две строки и находить их сцепление, до тех пор пока последняя строка не будет введена пустой.

6. Вводить две строки и находить их сцепление, до тех пор пока первая строка не будет введена равной «a».

7. Вводить три числа и искать их среднее арифметическое, до тех пор пока последнее не будет введено равным 0.

8. Вводить три числа и искать их среднее геометрическое, до тех пор пока последнее не будет введено равным 1.

9. Вводить два числа и выводить их на экран, до тех пор пока последнее не будет введено четным.

10. Вводить два числа и выводить их на экран, до тех пор пока первое не будет введено нечетным.

11. Вводить два числа и искать их произведение, до тех пор пока оно не будет равно 0.

12. Вводить два числа и искать их сумму, до тех пор пока она не будет равна 0.

13. Вводить два числа и искать их частное, до тех пор пока оно не будет равно 1.

14. Вводить два числа и искать их разницу, до тех пор пока она не будет равна 0.

Организовать циклы двумя способами – рекурсией и повтором.

Лабораторная работа №4 “Работа со строками”

Варианты :

1. Организовать ввод строкового предложения и процедуру разделения его на отдельные слова. Полученные слова упорядочить в алфавитном порядке.

2. Организовать ввод строкового предложения и процедуру разделения его на отдельные слова. Полученные слова упорядочить в обратном к алфавитному порядке.

3. Организовать ввод слова и процедуру разделения его на отдельные буквы. Полученные буквы упорядочить в алфавитном порядке.

4. Организовать ввод слова и процедуру разделения его на отдельные буквы. Полученные буквы упорядочить в обратном к алфавитному порядке.

5. Организовать ввод строкового предложения. Удалить в нем первое и последнее слова.

6. Организовать ввод строкового предложения и числа. Удалить в предложении слово, стоящее на месте, номер которого равен введенному числу.

7. Организовать ввод слова. Удалить в нем первую и последнюю букву.

8. Организовать ввод слова и числа. Удалить в слове букву, стоящую на месте, номер которого равен введенному числу.

9. Организовать ввод строкового предложения и процедуру разделения его на отдельные слова. Найти самое длинное слово.

10. Организовать ввод строкового предложения и процедуру разделения его на отдельные слова. Найти самое короткое слово.

11. Организовать ввод строкового предложения и слова. Организовать процедуру исключения слова из предложения. В случае отсутствия слова в предложении выдать сообщение.

12. Организовать ввод строкового предложения и слова. Организовать процедуру удвоения слова в предложении. В случае отсутствия слова в предложении выдать сообщение.

13. Организовать ввод слова и буквы. Организовать процедуру исключения буквы из слова. В случае отсутствия буквы в слове выдать сообщение.

14. Организовать ввод слова и буквы. Организовать процедуру удвоения буквы в слове. В случае отсутствия буквы в слове выдать сообщение.

Лабораторная работа №5 “Работа со списками”

Варианты :

1. Организовать ввод и формирование целочисленного списка с проверкой. Найти минимальный элемент списка. Вычесть его из всех элементов списка. Упорядочить полученный список по возрастанию.

2. Организовать ввод и формирование вещественного списка с проверкой. Найти минимальный элемент списка. Вычесть его из всех элементов списка. Упорядочить полученный список по убыванию.

3. Организовать ввод и формирование целочисленного списка с проверкой. Найти максимальный элемент списка. Добавить его ко всем элементам списка. Упорядочить полученный список по возрастанию.

4. Организовать ввод и формирование вещественного списка с проверкой. Найти максимальный элемент списка. Добавить его ко всем элементам списка. Упорядочить полученный список по убыванию.

5. Организовать ввод и формирование целочисленного списка с проверкой. Удалить в нем первый и последний элементы. Упорядочить полученный список по возрастанию.

6. Организовать ввод и формирование вещественного списка с проверкой. Удалить в нем первый и последний элементы. Упорядочить полученный список по убыванию.

7. Организовать ввод и формирование целочисленного списка с проверкой и ввод целого числа. Удалить в списке элемент стоящий на месте, номер которого совпадает с введенным числом. Упорядочить полученный список по возрастанию.

8. Организовать ввод и формирование вещественного списка с проверкой и ввод целого числа. Удалить в списке элемент стоящий на месте, номер которого совпадает с введенным числом. Упорядочить полученный список по убыванию.

9. Организовать ввод и формирование двух целочисленных списков с проверкой. Найти их пересечение. Упорядочить полученный список по возрастанию.

10. Организовать ввод и формирование двух вещественных списков с проверкой. Найти их пересечение. Упорядочить полученный список по убыванию.

11. Организовать ввод и формирование двух вещественных списков с проверкой. Найти их объединение без повторов. Упорядочить полученный список по возрастанию.

12. Организовать ввод и формирование двух вещественных списков с проверкой. Найти их объединение без повторов. Упорядочить полученный список по убыванию.

13. Организовать ввод и формирование двух списков с проверкой целочисленного и вещественного. Найти их объединение. Упорядочить полученный список по возрастанию.

14. Организовать ввод и формирование двух списков с проверкой целочисленного и вещественного. Найти их объединение. Упорядочить полученный список по убыванию.

Лабораторная работа №6 “Создание базы данных”

Варианты :

1. Создать базу данных железнодорожного сообщения для нескольких городов.

2. Создать базу данных автобусного сообщения для нескольких городов.

3. Создать базу данных авиационного сообщения для нескольких городов.

4. Создать базу данных (каталог) библиотеки.

5. Создать базу данных (картотеку) поликлиники.

6. Создать базу данных расписания занятий студентов.

7. Создать базу данных катастроф и стихийных бедствий.

8. Создать базу данных кадров небольшого предприятия.

9. Создать базу данных теннисного турнира.

10. Создать базу данных хоккейного турнира.

11. Создать базу данных футбольного турнира.

12. Создать базу данных расселения животных.

13. Создать базу данных продуктового магазина.

14. Создать базу данных промтоварного магазина.

Организовать интерфейс работы с базой данных, предусматривающий три режима – просмотр всей базы данных, добавление записи и удаление записи.

Лабораторная работа №7 “Организация экспертной системы”

На базе результатов предыдущей работы создать интерфейс экспертной системы предусматривающий обработку заданных запросов и двух запросов на усмотрение разработчиков. Обязательные запросы:

1. Существует ли железнодорожное сообщение связывающее два населенных пункта ?

Есть ли билеты на конкретное число из одного города в другой ?

По каким дням и в какое время отправляются поезда из одного города в другой ?

Как доехать из одного города в другой если между ними нет прямого сообщения ?

2. Существует ли маршрут связывающее два населенных пункта ?

Есть ли билеты на конкретное число из одного города в другой ?

По каким дням и в какое время отправляются конкретные номера маршрутов?

Как доехать из одного города в другой если между ними нет прямого сообщения ?

3. Из какого аэропорта летают самолеты до заданного города ?

По каким дням недели есть утренние рейсы до данного города ?

Есть ли билеты до заданного города на определенное число текущего месяца в некотором временном интервале ?

Какова длительность полета в некоторый город ?

4. Какие книги заданного автора зарегистрированы в каталоге ?

Какие книги заданной тематики, вышедшие не позднее некоторого года имеются в библиотеке ?

Можно ли сейчас получить книгу заданного автора ?

Какие книги заданной тематики имеются в библиотеке ?

5. Какие симптомы заболевания у данного пациента ?

Способ лечения конкретного пациента ?

Какие симптомы у данной болезни ?

Кто из пациентов находится в заданном возрастном диапазоне ?

6. Какой преподаватель ведет курс заданный курс в конкретной группе ?

Какие преподаватели могут провести “замену” в данной группе в конкретное время?

Какая дисциплина преподается в данной группе в данное время заданного дня недели ?

Сколько часов занятий по данному курсу за семестр у конкретной группы ?

7. Какие катастрофы происходили в заданном районе ?

Сколько людей пострадало в результате различных стихийных бедствий в данном районе за конкретный период времени ?

Сколько времени требуется МЧС для оказания помощи в данном районе ?

Какова статистика катастроф и стихийных бедствий в различных районах ?

8. Какие вакансии имеются на данном предприятии ?

Кто из работающих сотрудников может претендовать на вакантную должность ?

Есть ли в данном отделе специалисты необходимой квалификации ?

Каков средний возраст сотрудников (М и Ж отдельно) в различных подразделениях предприятия ?

Какая профессия наиболее распространена на предприятии ?

9. Сколько партий сыграл данный теннисист ?

С какими игроками встречался данный теннисист и каков был результат ?

Сколько побед одержал заданный игрок ?

Каков рейтинг игроков ?

10. Сколько игр сыграла данная команда?

С какими командами встречалась заданная и каков был результат ?

Сколько побед одержала заданная команда?

Каково турнирное положение заданной команды?

11. Сколько побед одержала заданная команда?

С какими командами встречалась заданная и каков был результат ?

От кого потерпела поражения заданная команда?

Сколько очков у команды в турнире?

12. Какие в заданном районе имеются животные определенного класса (например, млекопитающие) ?

Какие животные данного региона занесены в красную книгу ?

Какова численность данных животных в заданном регионе ?

Какие заповедники есть в данном районе ?

13. Имеется ли в магазине данный продукт ?

Какова стоимость заданного набора продуктов в магазине ?

От каких поставщиков получают заданный тип товара ?

Сколько единиц данного товара находится сейчас на складе ?

14.Какова номенклатура товаров в магазине?

Какова стоимость заданного товара в магазине ?

От каких поставщиков получают заданный тип товара ?

Сколько единиц данного товара находится на складе ?