Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- courses:knowledge_representation_and_artificial_intelligence_systems:lab5 [2019/07/01 21:23]
andrey.suchkov created
+++ courses:knowledge_representation_and_artificial_intelligence_systems:lab5 [2022/12/10 09:08] (current)
@@ Line 2: / Line 2: @@
 ===== Цель работы =====
 Изучение принципов описания и решения задачи планирования на основе продукционной модели с использованием механизма поиска в пространстве состояний.
+===== Основные теоретические положения =====
+Задача построения башни из блоков (кубиков) заключается в последовательном выборе из неупорядоченной кучи блоков и постановки их друг на друга. План решения задачи представляет собой чередование двух фаз: выбора блока из кучи и установки его в башню. При этом больший по размерам блок не может ставиться на меньший по размерам и, следовательно, на каждом шаге решения задачи необходимо выбирать из кучи самый большой блок.
+Каждый блок характеризуется //размером//, //цветом// и //положением//, поэтому для его описания можно использовать следующий шаблон:
+<code>
+(deftemplate block
+  (slot size (type INTEGER))
+  (slot place (type SYMBOL))
+  (slot color (type SYMBOL))
+)
+</code>
+Каждый блок может находиться либо в куче (''heap''), либо в руке (''hand''), когда он выбран из кучи, либо в башне (''tower'').
+В результате решения задачи необходимо последовательно вывести информацию о действиях, составляющих план её решения и взаимное положение блоков в построенной по данному плану башне с указанием их цвета. С этой целью для блоков, находящихся в башне, необходимо определить отношение, указывающее, какой блок (''upper'') на каком (''lower'') стоит:
+<code>
+(deftemplate on
+  (slot upper (type SYMBOL))
+  (slot lower (type SYMBOL))
+  (slot place (type SYMBOL)(default heap))
+)
+</code>
+Если блок ставится в основание башни, слоту ''place'' присваивается значение ''tower'', а слоты ''upper'' и ''lower'' остаются неопределенными. Если блок ставится на другой блок, слотам ''upper'' и ''lower'' должны присваиваться значения цветов соответствующих блоков.
+Поскольку план решения задачи представляет собой чередование фаз поиска в компоненте пространства состояний (<<куче>>) самого большого блока (''find'') и его установки в башню (''build''), необходимо иметь факт, определяющий текущую задачу. Его можно определить с помощью следующего шаблона:
+<code>
+(deftemplate goal
+  (slot current-task (type SYMBOL))
+)
+</code>
+Для решения задачи необходимы правила для следующих действий:
+  * установки начального значения текущей задачи;
+  * выбора из кучи самого большого блока;
+  * установки первого блока в основание башни;
+  * установки в башню всех последующих блоков;
+  * определения окончания процесса, когда в куче нет больше блоков.
+//Правило установки начального значения текущей задачи// должно активироваться исходным фактом (''initial-fact'') и устанавливать в качестве текущей задачи ''find''.
+**Правило выбора из кучи самого большого блока** должно активироваться следующими условиями:
+  * текущая задача -- ''find'';
+  * наличие в куче блока, для которого не существует большего по размерам.
+Действия правила:
+  * взять найденный блок в руку (изменить его местоположение на ''hand'');
+  * изменить текущую задачу на ''build''.
+**Правило установки блока в основание башни** (первого блока) имеет следующие условия активации:
+  * текущая задача -- ''build'';
+  * имеется блок в руке;
+  * отсутствуют блоки в башне -- нет блока, у которого значение слота ''place'' равно ''tower''.
+Действия правила:
+  * изменить местоположение блока в руке на ''tower'';
+  * изменить текущую задачу на ''find''.
+**Правило установки в башню последующих блоков** имеет условия активации:
+  * текущая задача -- ''build'';
+  * имеется блок в руке (для него надо запомнить цвет);
+  * имеется блок в башне, на котором не стоит другой блок (для него также надо запомнить цвет).
+Действия правила:
+  * модифицировать местоположение блока в руке на ''tower'';
+  * установить факт, что новый блок находится на блоке, который был до этого верхним;
+  * изменить текущую задачу на ''find''.
+**Правило определения окончания процесса** должно активироваться, когда в куче больше нет блоков и удалять из рабочей памяти факт текущей задачи.
+===== Постановка задачи =====
+Разработать и отладить на языке CLIPS программу решения задачи планирования постройки башни из блоков с пошаговым отображением плана построения башни.
+===== Порядок выполнения работы =====
+  - Разработать программу решения задачи планирования на языке CLIPS, реализующую описанные выше правила, в соответствии с вариантом задания, указанным в таблице. \\ Исходное состояние должно описываться конструкцией ''deffacts'', содержащей четыре факта, соответствующих блокам в куче.
+  - Вывод результатов на экран должен обеспечивать пошаговое отображение плана построения башни.
+===== Варианты заданий =====
+<note important>Для каждого блока в таблице через слеш указаны параметры: цвет/размер.</note>
+^  № варианта  ^  Блок-1  ^  Блок-2  ^  Блок-3  ^  Блок-4  ^
+|  1  |  синий/10  |  зелёный/8  |  красный/18  |  жёлтый/15  |
+|  2  |  красный/20  |  коричневый/5  |  жёлтый/12  |  зелёный/8  |
+|  3  |  жёлтый/15  |  красный/10  |  белый/25  |  коричневый/5  |
+|  4  |  зелёный/10  |  жёлтый/14  |  чёрный/18  |  красный/11  |
+|  5  |  коричневый/5  |  белый/25  |  синий/14  |  жёлтый/12  |
+|  6  |  красный/10  |  чёрный/18  |  жёлтый/15  |  белый/25  |
+|  7  |  жёлтый/12  |  синий/10  |  зелёный/8  |  чёрный/18  |
+|  8  |  белый/16  |  красный/5  |  коричневый/15  |  синий/10  |
+|  9  |  чёрный/18  |  жёлтый/15  |  красный/20  |  белый/10  |
+===== Содержание отчёта =====
+  * Цель работы.
+  * Краткое изложение основных теоретических понятий.
+  * Постановка задачи с кратким описанием порядка выполнения работы.
+  * Пошаговый план решения задачи.
+  * Результаты работы программы с краткими выводами.
+  * Общий вывод по проделанной работе.
+  * Код программы.

se.moevm.info

User Tools

Site Tools

Differences

Page Tools