Różnice między wybraną wersją a wersją aktualną.
| Both sides previous revision Poprzednia wersja Nowa wersja | Poprzednia wersja | ||
|
pl:miw:miw08_rbs_back [2008/07/11 12:33] miw |
pl:miw:miw08_rbs_back [2008/07/14 09:58] miw |
||
|---|---|---|---|
| Linia 1: | Linia 1: | ||
| - | ====== Opis ====== | ||
| - | Dawid, Zwoźniak, <david_z@poczta.fm> | ||
| - | RBS_Back | ||
| - | Przegląd metodologii reprezentacji reguł dla wnioskowania w tył (wstecz). Należy szczególnie uwzględnić reprezentacje graficzne oraz zwrócić uwagę na: przejrzystość reguł, gęstość reprezentowanej informacji. | ||
| - | |||
| - | |||
| - | ====== Spotkania ====== | ||
| - | ===== 080304 ===== | ||
| - | przydzielenie projektu | ||
| - | |||
| - | ===== 080311 ===== | ||
| - | planowane konsultacje | ||
| - | |||
| - | |||
| - | ===== 080318 ===== | ||
| - | ? | ||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | ===== 080527 ===== | ||
| - | |||
| - | |||
| - | ? | ||
| - | |||
| - | ===== 080626 ===== | ||
| - | ? | ||
| - | |||
| - | |||
| - | ====== Projekt ====== | ||
| - | |||
| - | |||
| - | ====== WSTĘP ====== | ||
| - | Ekspertowy system regułowy składa się z bazy danych, zawierającej pewne ustalone fakty i reguły służące do wywnioskowywania nowych faktów oraz interpetera reguł, sterującego procesem wnioskowań. | ||
| - | |||
| - | W systemach ekspertowych wykorzystuje się 3 rodzaje wnioskowania: | ||
| - | - w przód | ||
| - | - wstecz | ||
| - | - mieszane | ||
| - | |||
| - | Wnioskowanie wstecz przebiega w odwrotną stronę niż wnioskowanie w przód. Ogólnie polega ono na wykazaniu prawdziwości hipotezy głównej na postawie prawdziwości przesłanek. Jeśli nie wiemy, czy jakaś przesłanka jest prawdziwa, to traktujemy tę przesłankę jako nową hipotezę i próbujemy ją wykazać. Jeżeli w wyniku takiego postępowania zostanie wreszcie znaleziona reguła, której wszy¬stkie przesłanki są prawdziwe, to konkluzja tej reguły jest prawdziwa. Na pod¬stawie tej konkluzji dowodzi się następną regułę, której przesłanka nie była po¬przednio znana itd. Postawiona hipoteza jest prawdziwa, jeśli wszystkie rozważa¬ne przesłanki dadzą się wykazać. | ||
| - | |||
| - | Cel -> reguły -> fakty | ||
| - | |||
| - | Wnioskowanie wstecz różni się od wnioskowania w przód m.in. tym, że generuje mniejszą liczbę nowych faktów oraz uniemożliwia równoczesne dowodzenie kilku hipotez. Ogólnie w typowych zastosowaniach wnioskowanie wstecz jest efektywniejsze i bardziej rozpowszechnione. Istotne jest także to, że przy wnioskowaniu wstecz czas oczekiwania na osiągnięcie rozwiązania postawionej hipotezy jest w wielu przypadkach dużo krótszy niż przy wnioskowaniu w przód. | ||
| - | |||
| - | |||
| - | Wnioskowanie wstecz zostało zastosowane, między innymi, w interpreterach PROLOG-u. | ||
| - | |||
| - | |||
| - | ======== SOFTWARE VISUALIZATION ======= | ||
| - | |||
| - | Celem projektu było zbadanie metodologii reprezentacji wiedzy w systemach regułowych z wnioskowaniem wstecz, a konkretnie o sposób wizualizacji wiedzy. | ||
| - | |||
| - | W projekcie skupiono się na odszukaniu projektów wizualizaji reprezentacji wiedzy w PROLOG-u. | ||
| - | |||
| - | Znaleziono następujące programy: | ||
| - | * PPVL (Prolog Program Visualization Laboratory) | ||
| - | * TPM (Transparent Prolog Machine) | ||
| - | * Tools for Software Visualization – SVT (Semantic Visualization Tools) and Vmax | ||
| - | * VPP (Visual Programming in Prolog) | ||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | ======= PPVL (Prolog Program Visualization Laboratory) ========= | ||
| - | |||
| - | PPVL jest projektem który służy do wizualizacji wiedzy Prolog-u. Łączy w sobie kilka programów do wizualizacji - SV. | ||
| - | Są to: | ||
| - | * Spy (Byrd, 1980) | ||
| - | * PTP (Prolog Trace Package) | ||
| - | * TPM (Transparent Prolog Machine) | ||
| - | * TTT (Textual Tree Tracer) | ||
| - | |||
| - | W środowisku PPVL każdy wymieniony wyżej SV system ma podobny interfejs i nawigacje. | ||
| - | |||
| - | Środowisko zostało stworzone w Macprolog wersji 4.5 i uruchamiane na Macintosh system 7.1 | ||
| - | |||
| - | Spy, PTP i TTT zostały w pełni zaimplementowane. Natomiast TPM zostało zaimportowane i później zmodyfikowane aby umożliwić integracje z PPVL (nawigacje i zapisywanie). | ||
| - | PPVL posiada wiele zalet nad zaimplementowanymi systemami osobno, między innymi zapewnia identyczny interfejs dla wszystkich systemów. | ||
| - | |||
| - | == Spy (Byrd, 1980) == | ||
| - | |||
| - | Spy jest krokowym, liniowym i tekstowym systemem śledzenia wykonywania programu, który używa Byrd Box model do uruchamiania programu. Model używa proceduralnej interpretacji logiki. | ||
| - | |||
| - | Początek klauzuli jest klasyfikowany jako procedura, natomiast koniec klauzuli jedną lub więcej sub procedur. | ||
| - | Każda procedura lub sub procedura może mieć jeden z czterech stanów: | ||
| - | * call | ||
| - | * exit | ||
| - | * fail | ||
| - | * redo | ||
| - | |||
| - | Wywołanie procedury jest klasyfikowane jako call, jeśli jest zakończone sukcesem jest kończone exit, jeśli nie to fail. Procedura ponownego próbowania lub wstecznego śledzenia jest pokazywana jako redo. | ||
| - | |||
| - | Przykładowy program: | ||
| - | |||
| - | ''p(X) :- q(X), r(X).'' | ||
| - | ''q(a).'' | ||
| - | ''q(b).'' | ||
| - | ''r(b).'' | ||
| - | '':- p(What).'' | ||
| - | |||
| - | Spy - śledzenie wykonywania przykładowego programu: | ||
| - | |||
| - | ''call p(_1)'' | ||
| - | ''UNIFY 1 []'' | ||
| - | ''call q(_1)'' | ||
| - | ''UNIFY 1'' | ||
| - | ''exit q(a)'' | ||
| - | ''call r(a)'' | ||
| - | ''fail r(a)'' | ||
| - | ''redo q(a)'' | ||
| - | ''UNIFY 2'' | ||
| - | ''exit q(b)'' | ||
| - | ''call r(b)'' | ||
| - | ''UNIFY 1'' | ||
| - | ''exit r(b)'' | ||
| - | ''exit p(b)'' | ||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | ====== ISVL (The Internet Software Visualization Laboratory) ======== | ||
| - | |||
| - | |||
| - | ======= TPM (Transparent Prolog Machine) =============== | ||
| - | |||
| - | TPM jest narzędziem do wizualizacji i animacji uruchamianych programów napisanych w Prologu. Stworzony zarówno dla początkujących jak i zaawansowanych programistów Prologu, zapewnia wierną reprezentację (w zwolnionym tempie) działania wewnętrznego interpretera Prologu, jak również umożliwia wysokiej prędkości wizualny podgląd uruchamianego programu. | ||
| - | |||
| - | Bieżące wersje umożliwiają używanie: textbook diagrams, animacji video oraz implementacji graficznych stacji roboczych. | ||
| - | |||
| - | System dodatkowo umożliwia tworzenie użytkownikowi widoków śledzonych programów . | ||
| - | |||
| - | Model: | ||
| - | |||
| - | {{:pl:miw:miw08_rbs_back:tpm_model.jpg|:pl:miw:miw08_rbs_back:tpm_model.jpg}} | ||
| - | |||
| - | Akcja: | ||
| - | |||
| - | {{:pl:miw:miw08_rbs_back:tpm_action.jpg|:pl:miw:miw08_rbs_back:tpm_action.jpg}} | ||
| - | |||
| - | Granulacja danych: | ||
| - | |||
| - | {{:pl:miw:miw08_rbs_back:tpm_gran.jpg|:pl:miw:miw08_rbs_back:tpm_gran.jpg}} | ||
| - | |||
| - | |||
| - | Podgląd ogólny widoku uruchamiania programu Prologu. | ||
| - | |||
| - | {{:pl:miw:miw08_rbs_back:tpm_1.jpg|:pl:miw:miw08_rbs_back:tpm_1.jpg}} | ||
| - | |||
| - | Ten sam widok z bliska | ||
| - | |||
| - | {{:pl:miw:miw08_rbs_back:tpm_2.jpg|:pl:miw:miw08_rbs_back:tpm_2.jpg}} | ||
| - | |||
| - | |||
| - | Projekt powstawal w latach 1983-1988 w Open University and Expert Systems Ltd. | ||
| - | TPM jest dostepny jako komercyjny produkt (Expert Systems Ltd.) uruchamiany na graficznych stacjach roboczych systemu UNIX. | ||
| - | Powstała również wersja uczelniana na platforme Mac. | ||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | ======= Tools for Software Visualization – SVT (Semantic Visualization Tools) and Vmax ========= | ||
| - | |||
| - | System SVT dostarcza strukturę dla SV (Software Visualization) nazywana Vmax. Kod źródłowy i uruchamiane dane są analizowane w tym systemie poprzez język Prolog, co zapewnia dostęp do informacji o strukturze programu i uruchomionych w nim danych w szerokim zakresie połączonych widoków. Środowisko SVT oraz widok programu użytkownika został napisany w Javie. | ||
| - | |||
| - | SVT jest potężnym narzędziem który umożliwia wizualizację programów napisanych w różnych językach oraz wszelkiego typu diagramów. | ||
| - | |||
| - | Skupiono się jednak na możliwościach SVT do wizualizaji wiedzy i programów w Prolog-u. | ||
| - | |||
| - | Vmax może wyświetlać i edytować programy Prolog-u jako wizualne języki (visual languages). To pokazuje potencjalne możliwości SVT dla visual programming. | ||
| - | |||
| - | Klauzula Prologu w SVT wygląda następująco: | ||
| - | ''user_clause(ClauseId, Clause)'' | ||
| - | |||
| - | gdzie ClauseId jest niepowtarzalnym identyfikatorem klauzuli, a Clause jest struktura klauzuli. | ||
| - | |||
| - | Aktualnie nie ma zewnętrznej tekstowej reprezentacji Prologu. | ||
| - | |||
| - | Klauzule które zdefiniuje użytkownik mogą być przeglądane. | ||
| - | |||
| - | Przykładowy ekran widoku predykatów: | ||
| - | |||
| - | {{:pl:miw:miw08_rbs_back:vmax1.jpg|:pl:miw:miw08_rbs_back:vmax1.jpg}} | ||
| - | |||
| - | Przykładowy ekran widoku klauzuli: | ||
| - | |||
| - | {{:pl:miw:miw08_rbs_back:vmax2.jpg|:pl:miw:miw08_rbs_back:vmax2.jpg}} | ||
| - | |||
| - | Struktura klauzuli może być vizualizowana na różne sposoby. Przedstawia to rysunek poniżej: | ||
| - | |||
| - | {{:pl:miw:miw08_rbs_back:vmax3.jpg|:pl:miw:miw08_rbs_back:vmax3.jpg}} | ||
| - | |||
| - | Vmax umożliwia również wizualizacji klauzul bardzo podobnie do TPM, co można zobaczyć na rysunku: | ||
| - | |||
| - | {{:pl:miw:miw08_rbs_back:vmax4.jpg|:pl:miw:miw08_rbs_back:vmax4.jpg}} | ||
| - | |||
| - | Vmax daje możliwość edycji klauzul na różne sposoby zarówno tekstowo jak i graficznie. Jednak zmiany w trybie graficznym nie są zapisywane do kodu źródłowego, dlatego jest to mało użyteczne. Lepszym rozwiązaniem w tym przypadku jest edycja kodu źródła programu. | ||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | ======== VPP (Visual Programming in Prolog) i VPE (Visual Program Execution)================== | ||
| - | |||
| - | Komputerowe środowisko jakim jest VPP zostało stworzone aby wspomagać programowanie w Prolog-u przy wykorzystaniu graficznego interfejsu, który jest czytelniejszy dla początkujących programistów. | ||
| - | |||
| - | Visual Programming to dwie różne eksperymentalne implementacje: | ||
| - | - Visual Programming (VPP) | ||
| - | - wizualizacja uruchamiania (VPE) | ||
| - | |||
| - | W źródłach do jakich można dotrzeć VPE jest opisywane jeszcze w fazie konstrukcji. Działa na podobnej zasadzie jak TPM, jednak w przeciwieństwie do TPM ma dopełniający system VPP (który używa w zasadzie tych samych formalizmów) w celu zapewnienia pełną funkcjonalność dla visual programming. Zależności są bardziej wyeksponowane w VPE niż w TPM. | ||
| - | |||
| - | Wyidealizowany widok środowiska VPP dla visual programming przedstawia rysunek poniżej: | ||
| - | |||
| - | {{:pl:miw:miw08_rbs_back:vpp1.jpg|:pl:miw:miw08_rbs_back:vpp1.jpg}} | ||
| - | |||
| - | Relacja w VPP jest przedstawiana następująco: | ||
| - | |||
| - | {{:pl:miw:miw08_rbs_back:vpp2.jpg|:pl:miw:miw08_rbs_back:vpp2.jpg}} | ||
| - | |||
| - | Klauzula w następujący sposób: | ||
| - | |||
| - | {{:pl:miw:miw08_rbs_back:vpp3.jpg|:pl:miw:miw08_rbs_back:vpp3.jpg}} | ||
| - | |||
| - | Reguła następująco: | ||
| - | |||
| - | {{:pl:miw:miw08_rbs_back:vpp4.jpg|:pl:miw:miw08_rbs_back:vpp4.jpg}} | ||
| - | |||
| - | |||
| - | Natomiast rysunek poniżej przedstawia kompletny ślad uruchamiania prostego programu w VPE: | ||
| - | |||
| - | {{:pl:miw:miw08_rbs_back:vpp5.jpg|:pl:miw:miw08_rbs_back:vpp5.jpg}} | ||
| - | |||
| - | Poniższy rysunek pokazuje jeden ze sposobów reprezentowania list relacji w VPP i VPE: | ||
| - | |||
| - | {{:pl:miw:miw08_rbs_back:vpp6.jpg|:pl:miw:miw08_rbs_back:vpp6.jpg}} | ||
| - | |||
| - | Aktualnie są dwie prototypowe implementacje VPP: | ||
| - | * Philip | ||
| - | * Treglow | ||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | ====== Sprawozdanie ====== | ||
| - | ====== Materiały ====== | ||
