ИПСАПР: нахождение геометрических аналогий

Размещено на http://www.allbest.ru/ 12

Министерство образования и науки

Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Кафедра компьютерных систем в управлении и проектировании (КСУП)

НАХОЖДЕНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ АНАЛОГИЙ

Пояснительная записка к курсовой работе

по дисциплине «Интеллектуальные подсистемы в САПР»

	Студент гр. ___________ Руководитель: профессор, канд. физ-мат. наук___________

Томск 2014

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка содержит __ страниц, __ приложение, __ таблиц, __ источников.

Ключевые слова: ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ АНАЛОГИИ, PROLOG, ПРЕДИКАТ

Курсовая работа посвящена созданию решения задачи нахождения геометрических аналогий.

Цель работы - закрепление и более глубокое усвоение теоретических знаний в области искусственного интеллекта, приобретение навыков и методов программирования достаточно сложных задач на языках логического программирования, развитие творческой инициативы при решении конкретных задач.

Программа написана на языке логического программирования SWI Prolog.

Пояснительная записка выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 2013.

Курсовая работа содержит следующие файлы:

- kyrsovoi.pl - программа;

- ИПСАПР.doc - пояснительная записка.



Министерство образования и науки

Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Кафедра компьютерных систем в управлении и проектировании (КСУП)

Утверждаю

зав. кафедрой КСУП

_____ Ю. А. Шурыгин

«___»____________ 2014 г.

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу по дисциплине

«Интеллектуальные подсистемы в САПР»

Выдано: студенту гр. 580-1 Кузнецову Павлу Александровичу

Тема:

1. Программа для логических вычислений.

2. Срок сдачи: 1 декабря 2014 г.

3. Исходные данные к проекту:

- Разработайте программу для логических вычислений.

4. Содержание пояснительной записки:

- Анализ задачи;

- Описание алгоритма;

- Тестирование программы;

- Анализ результатов;

- Листинг программы.

5. Дата выдачи задания: 11 сентября 2014 г.

Руководитель

Профессор, канд. физ-мат. наук

_______________

Задание принял к исполнению

_______________



Оглавление

• 1 Введение 6
• 2 Анализ задачи 7
• 3 Описание алгоритма 8
• 4 Тестирование программы 8
• 5 Заключение 11
• Список использованных источников 13


1 Введение

Пролог - язык и система логического программирования, основанные на языке предикатов математической логики дизъюнктов Хорна, представляющей собой подмножество логики предикатов первого порядка [1]. Основными понятиями в языке Пролог являются факты, правила логического вывода и запросы, позволяющие описывать базы знаний, процедуры логического вывода и принятия решений.

Основная цель данной курсовой работы написание алгоритма, который решал бы арифметические выражения.

Областью применения данного алгоритма является вычисление больших сложных выражений, которые решаются быстрее и точнее.



2 Анализ задачи

Целью курсовой работы является нахождение геометрических аналогий. Для решения поставленной задачи нужны некоторые предикаты, чтобы пользователь мог получать ответы на вопросы, на которые не удается ответить с помощью традиционных языков программирования.

Для этого обозначаем фигуры идентификаторами, и храним в базе данных. Предикаты выполняют некоторые операции над своими операндами и помещают результат в качестве выбранной геометрической фигуры. На рисунке 1 представлена задача. Необходимо найти правило по которому фигура А относится к В, и по этому правилу найти вторую фигуру из списка(1,2,3) к фигуре С.

Рисунок 1 - Пример задачи

геометрические аналогии prolog предикат



3 Описание алгоритма

Программа запускается с помощью предиката test_analogy, который имеет входные параметры, в котором мы можем указать как номер теста, так и дать название полю имени теста.

Ее основным отношением является предикат analogy(Pair1,Pair2,Answers), в котором каждая пара Pair представляется термом X is_to Y. В программе, конечно, должно быть дано определение инфиксному оператору is_to. Элементы пары Pair1 находятся в таком же отношении, как и элементы пары Pair2, а во второй элемент пары Pair2 принадлежит множеству ответов Answers.

Большое значение имеет выбор способа представления фигур в рассматриваемой задаче. Этот выбор оказывает существенное влияние на "интеллектуальность" программы. В программе фигуры представлены термами Пролога. Например, фигура A на рис. 1 - квадрат в треугольнике - представляется термом inside(square,triangle).

Связь между фигурами отыскивается с помощью предиката match(A,B,Rule). Это отношение истинно, если операция Rule сопоставляет A и B. Для решения рассматриваемой задачи применяется операция invert, которая обеспечивает обмен местами ее аргументов.

Предикат match в программе используется двояко. В первом случае с его помощью производится сопоставление двух данных фигур. Во втором случае для заданных операции и фигуры подбирается вторая фигура. Однако эти детали несущественны для недетерминированного поведения программы. Наконец, с помощью предиката member проверяется, принадлежит ли данная фигура множеству ответов.



4 Тестирование программы

Запускаем файл kyrsovoi.pl и вводим test_analogy(Name,X). На экране появляется надпись "Name = test, X = inside(square, circle) ;" Что является ответом на первый тест:

Рисунок 2 - тест 1.

Проанализировав фигуры А и В, программа выделила правило, по которому нашла подходящую фигуру из списка(1,2,3) для С. Ей оказался круг с квадратом внутри. Программа как раз так и ответила: " X = inside(square, circle)"

Аналогично прогрмма находит решения для двух других тестов (тест 2 и тест 3):

Рисунок 3 - Скриншот ответов программы.

Тесты 2 и 3:

Рисунок 4 - Тест 2.

Рисунок 5 - Тест 3.

5 Заключение

В данной курсовой работе реализована программа для нахождения геометрических аналогий. Сделаем некоторые выводы:

- программирование на процедурных языках программирования существенно отличается от принципов логического программирования на таком языке программирования как Пролог. Отличие, прежде всего, состоит в том, что при логическом программировании программист озабочен лишь теми проблемами, которые непосредственно связаны с решением поставленной перед ним задачи, то есть он определяет сущности, касающиеся задачи и отношения между этими сущностями. Именно на основе их строится программа на языке Пролог;

- при использовании языка логического программирования задача написания программы решается гораздо быстрее за счёт описанного выше преимущества.



Список использованных источников

1 Википедия. Свободная энциклопедия. [Электронный ресурс]. ? Режим доступа: http://www.ru.wikipedia/wiki/Пролог (дата обращения 13.11.14)

2 Зюзьков В. М. Искусственный интеллект: учебное пособие. - Томск: Томский Межвузовский Центр Дистанционного Образования, 2005. - 59с.

3 Стерлинг Л., Шапиро Э. Искусство программирования на языке Пролог. - М.: Мир, 1990.

Размещено на http://www.allbest.ru/

...