--- pl:miw:miw08_rbs_back [2008/07/11 14:16]
gjn
+++ pl:miw:miw08_rbs_back [2019/06/27 15:50]
@@ Linia 1: / Linia 1: @@
-====== Opis ======
-__**Projekt zakończony**__
-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.
-====== 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)''
-== PTP (Prolog Trace Package) ==
-PTP został stworzony przez Eisenstadt (1984) w celu zapewnienia większej ilości detali i bardziej czytelnego przeglądanie uruchamiania programów Prologu, niż w Spy.
-PTP obsługuje 19 różnych stanów uruchamiania (Spy tylko 4). Również wyróżnia osiągnięcie celu i klauzuli w programie, które były wykorzystywane do osiągnięcia tego celu, poprzez używanie różnych symboli dla wchodzenia i wychodzenia z klauzuli i osiągniętego celu.
-PTP - reprezentacja przykładowego programu:
-''1: ? p(_1)
-: > p(_1) [1]
-: ? q(_1)
-: +*q(a) [1]
-: ? r(a)
-: -~r(a)
-: ^ q(a)
-: < q(a) [1]
-: +*q(b) [2]
-: ? r(b)
-: +*r(b) [1]
-: + p(b) [1]''
-== TPM (Transparent Prolog Machine) ==
-TPM wykorzystuje AND/OR model drzewa dla wykonywania programu Prologu. Został stworzony przez Eisenstadt and Brayshaw, 1988; Brayshaw and Eisenstadt, 1991.
-Opis TPM jest przedstawiony jako osobne narzędzie do wizualizacji.
-== TTT (Textual Tree Tracer)==
-TTT ma zasadniczo podobny model jak TPM, jednak używa tekstowej reprezentacji drzewa prez co dostarcza pojedynczego widoku uruchamiania programu.
-Został stworzony przez Taylor et al, 1991.
-W przeciwieństwie do liniowych tekstowych programów śledzących wykonywanie programu takich jak Spy i PTP, bieżąca informacja określająca związek z poprzednio osiągniętym celem jest wyświetlana z lub nad poprzednią informacją. To utrzymuje wszystkie powiązane informacje poszczególnych celów w jednym miejscu.
-Siedem symboli relacji klauzul jest zaimplementowanych. Zmienne powiązane z historią celu są wyświetlane bezpośrednio pod nim.
-TTT- reprezentacja przykładowego programu:
-''>>>1: p(What) 1S
-|1 What = b
-***2: q(What) 1SF/2S
-|1 What ≠ a
-|2 What = b
-***3: r(a) Fm
-***4: r(b) 1S''
-====== ISVL (The Internet Software Visualization Laboratory) ========
-ISVL jest projektem, który miał na celu pomoc studentom w rozumieniu uruchamianych programów napisanych w Prolog-u, poprzez internet.
-Projekt ten wywiązał się jakby z PPVL, jednak zaimplementowano w nim jedynie TPM.
-Demonstracje działania ISVL można zobaczyc na stronie:
-[[http://www-jime.open.ac.uk/97/1/java/isvl-09.html|http://www-jime.open.ac.uk/97/1/java/isvl-09.html]]
-======= 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
-====== Podsumowanie ======
-Próby wizualizacji programów napisanych w Prologu były tworzone juz na początku lat 80-tych.
-Powstało kilka projektów/systemów, które dają możliwość wizualizacji i śledzenia wykonywania programów Prologu, jednak nie można żadnego z nich zdobyć.
-Są to albo wersje komercyjne (TPM na UNIX-a, SVT i Vmax) lub akademickie na system MAC (TPM, PPVL, ale tez nie udało się ich odnaleźć na sieci).
-Większość z tych systemów podczas graficznej wizualizacji korzysta ciągle z tego samego, czyli TPM, a nie udało się odnaleźć bardziej szczegółowego opisu działania.
-Wydana została książka o TPM (koszt 150$ + przesyłka) a wszystkie inne informacje na sieci są bardzo pobieżne i piszą ciągle o tym samym (w skrócie jak to ladnie sobie można robić wizualizacje śledzenia programów w Prolog-u przy pomocy TPM).
-Projekt niestety nie jest oparty na własnych próbach wykonywania programów z powodu braku dostępu do systemów SV dla Prologu. Zatem zostały opisane i przetłumaczone informacje jakie udało mi się odnaleźć w sieci.
-Opisanie tych programów było bardzo trudne. Ciężko pisać o czymś czego nie można wypróbować opierając sie tylko na bardzo ogólnych opisach.
-====== Sprawozdanie ======
-====== Materiały ======
-{{:pl:miw:miw08_rbs_back:005.pdf|:pl:miw:miw08_rbs_back:005.pdf}}
-{{:pl:miw:miw08_rbs_back:declarative-debugging-with-the.pdf|:pl:miw:miw08_rbs_back:declarative-debugging-with-the.pdf}}
-{{:pl:miw:miw08_rbs_back:domingue-97-1.pdf|:pl:miw:miw08_rbs_back:domingue-97-1.pdf}}
-{{:pl:miw:miw08_rbs_back:iee_20vis_20prolog_2091.pdf|:pl:miw:miw08_rbs_back:iee_20vis_20prolog_2091.pdf}}
-{{:pl:miw:miw08_rbs_back:mulholland97incorporating.pdf|:pl:miw:miw08_rbs_back:mulholland97incorporating.pdf}}
-{{:pl:miw:miw08_rbs_back:ppigvisprologfixed.pdf|:pl:miw:miw08_rbs_back:ppigvisprologfixed.pdf}}
-{{:pl:miw:miw08_rbs_back:tbpa91.pdf|:pl:miw:miw08_rbs_back:tbpa91.pdf}}
-{{:pl:miw:miw08_rbs_back:ucam-cl-tr-511.pdf|:pl:miw:miw08_rbs_back:ucam-cl-tr-511.pdf}}
-{{:pl:miw:miw08_rbs_back:visandor-iclp93.pdf|:pl:miw:miw08_rbs_back:visandor-iclp93.pdf}}

pl/miw/miw08_rbs_back.txt · ostatnio zmienione: 2019/06/27 15:50 (edycja zewnętrzna)

Pokaż stronę Poprzednie wersje

Menadżer multimediów Do góry

AIwiki

Menu

Dla Studentów

Old specialized AI courses

SMaDA/SMaIDA/AIDA

Informatyka (EAIiIB)

Studia Dr

Inne materialy dydaktyczne

Archiwum

Dyplomanci

Geist Season of Code

HeKatE

Public

Różnice