23670

Поиск решения со сменой подцелей

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

В процессе работы необходимо реализовать в среде CLIPS программу решения задачи построения башни из блоков. Вводные замечания Задача построения башни из блоков кубиков заключается в последовательном выборе из неупорядоченной кучи блоков и постановки их друг на друга. Процесс 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...

Русский

2013-08-05

33.5 KB

12 чел.

Лабораторная работа № 6

Тема: Поиск решения со сменой подцелей

Цель работы: Закрепить понимание принципов решения задач на основе продукционной модели с динамическим изменением подцелей в процессе решения. В процессе работы необходимо реализовать в среде CLIPS программу решения задачи построения башни из блоков.

Вводные замечания

Задача построения башни из блоков (кубиков) заключается в последовательном выборе из неупорядоченной кучи блоков и постановки их друг на друга. Процесс 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:

(deftemplate block 

(slot size (type INTEGER))

(slot place (type SYMBOL))

(slot color (type SYMBOL))

)

Каждый блок может находиться либо в куче (heap), либо в руке (hand), когда он выбран из кучи, либо в башне (tower).

Результатом решения задачи должно быть взаимное положение блоков в башне, т. е. при выводе результата необходимо указать порядок блоков в башне по цвету. С этой целью для блоков, находящихся в башне, необходимо определить отношение, указывающее, какой блок (upper) на каком (lower) стоит:

(deftemplate on 

(slot upper (type SYMBOL))

(slot lower (type SYMBOL))

(slot place (type SYMBOL)(default heap))

)

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 процесс решения задачи представляет собой чередование фаз поиска в куче самого большого блока (find) и его установки в башню (build), необходимо иметь факт, определяющий текущую задачу. Его можно определить с помощью следующего шаблона:

(deftemplate goal 

(slot current-task (type SYMBOL))

)

Для решения задачи необходимы правила для:

  •  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.

Порядок выполнения работы

1. Разработать программу на языке CLIPS, реализующую описанные выше правила, в соответствии с вариантом задания указанным в таблице (см. ниже).

Исходное состояние должно описываться конструкцией deffacts, содержащей четыре факта, соответствующих блокам в куче.

2. Вывод результатов на экран должен обеспечивать пошаговое отображение процесса построения башни.

Таблица вариантов заданий

№ варианта

Блок-1

(цвет/размер)

Блок-2

Блок-3

Блок-4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

синий/10

красный/20

желтый/15

зеленый/10

коричневый/5

красный/10

желтый/12

белый/16

черный/18

зеленый/8

коричневый/5

красный/10

желтый/14

белый/25

черный/18

синий/10

красный/5

желтый/15

красный/18

желтый/12

белый/25

черный/18

синий/14

желтый/15

зеленый/8

коричневый/15

красный/20

желтый/15

зеленый/8

коричневый/5

красный/11

желтый/12

белый/25

черный/18

синий/10

белый/10


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

4641. Вивчення основних схем включення операційних підсилювачів 132.5 KB
  Вивчення основних схем включення операційних підсилювачів Мета роботи: Ознайомитися з основними схемами включення операційних підсилювачів і методикою вибору їх параметрів Підготовка до лабораторної роботи та її виконання. Операційним підсилювачем...
4642. Наближені обчислення, рекурентні співвідношення, обґрунтування коректності 108.5 KB
  Наближені обчислення, рекурентні співвідношення, обґрунтування коректності Постановка задачі Завдання:Обчислити значень функції на інтервалі Результати оформити у вигляді таблиці...
4643. Принципи побудови кінематичної структури передавального механізму - коробки швидкостей 4.93 MB
  Мета роботи:ознайомитися з принципами побудови кінематичної структури передавального механізму (коробки швидкостей), застосуванням графоаналітичного методу кінематичного розрахунку приводу із ступінчастим регулюванням швидкостей. Кінемат...
4645. Аналіз діяльності Факультету соціології і права з позиції концепції життєвих циклів 386 KB
  Актуальність даної роботи полягає у необхідності гармонійного розвитку Факультету соціології і права, що був створений на основі двох різних факультетів, що мали свої власні особливості, методику та методологію навчання. Новостворений факульте...
4646. Світоглядна позиція В.А. Ющенка як керівника-стратега та перспективи України за його переконаннями і внутрішніми принципами 117 KB
  Розуміння природи управлінської праці й процесів управління; здатність мислити масштабно, перспективно; уміння розв’язувати нестандартні управлінські проблеми; уміння працювати з людьми, оволодіння мистецтвом управління людськими ресурсами; уміння використовувати сучасні інформаційні технології, засоби комунікацій та зв’язку;
4647. Організаційно-економічне обґрунтування діяльності дитячо-оздоровчого табору 399 KB
  Організаційно-економічне обґрунтування діяльності дитячо-оздоровчого табору Вступ Враховуючи екологію сьогоднішнього дня, та рівень захворюваності серед школярів, питання оздоровлення дітей та підлітків стоїть для України доволі гостро. Діти...
4648. Основы менеджмента. Власть и личное влияние 5.43 MB
  Власть и личное влияние 1.Руководство в организации Несмотря на то, что руководство - существенный компонент эффективного управления, эффективные лидеры не всегда являются одновременно и эффективными управляющими. Об эффективности лидера мож...
4649. Экономическая оценка инвестиций. Методика оценки эффективности инвестиций 90.68 KB
  В практикуме систематизирована методика оценки эффективности инвестиций, с учетом последовательного развития принципов и методов оценки эффективности. Практикум предназначен для первоначального изучения проблем и методов оценки эффективности инвести...