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

60749. Растровое кодирование графической информации 419.5 KB
  Цель: ввести понятие растровой графики и рассмотреть кодирование растровых изображений Задачи: образовательная: 1. Этап урока Время Деятельность практиканта Деятельность учащихся Примечание...
60750. Поняття комп’ютерної публікації. 3асоби створення публікацій. Види публікацій та їх шаблони. Структура публікації 3.6 MB
  Мета: навчальна: Сформувати поняття компютерної публікації розглянути види публікацій та засоби їх створення. Отже тема нашого уроку Поняття компютерної публікації.
60751. 200 років з дня народження Тараса Григоровича Шевченка 968 KB
  Мета: Активізувати та збагачувати знання дітей про життя та творчість Тараса Шевченка; викликати інтерес до поезії; спонукати учнів до вияву власних творчих здібностей та їх розвитку; розвивати виразне читання та звязне мовлення школярів виховувати любов і повагу до спадщини...
60752. Рух графічних зображень за допомогою циклів 58.5 KB
  Мета: ознайомити учнів з поняттям анімації; навчити створювати рухи окремих елементів, створювати анімацію програмним способом; розвивати логічне і образне мислення; виховувати любов до прекрасного.
60753. Розклад чисел на прості множники 78 KB
  Мета: ‒ навчити учнів розкладати числа на прості множники; ‒ розвивати в учнів математичне і логічне мислення здатність самостійно робити висновки розвинути увагу спостережливість; ‒ виховувати самостійність у виконанні вправ культуру математичної мови...
60754. Духовне багатство – найбільший скарб у житті людини 67 KB
  Завдання які ми ставимо перед собою на сьогоднішній урок записані на дошці: Вірш Крила Крила на яких написановиразно і вдумливо читати; визначити провідну думку; аналізувати; висловити власні міркування; прослідкувати звязок з віршем Чайка на крижині.
60755. Стародавнє Межиріччя 55.5 KB
  Мета уроку. Ознайомити учнів з природоюкліматичними умовами розташуванням на карті Стародавнього Межиріччяосновними заняттями мешканців розвитком писемності. Тип уроку: урокподорож Основні терміни та поняття: Межиріччя...
60756. Як правильно вимкнути комп’ютер 47 KB
  Мета уроку: ознайомити учнів з порядком вимкнення компютера; повторити правила техніки безпеки; виховувати культуру навчальної праці при роботі з компютером; розвивати увагу логічне мислення память пізнавальну цікавість.
60757. Графика и диаграммы. Наглядное представление о соотношении величин 1.73 MB
  Вспомнить как создаются диаграммы и графики; Вспомнить основные виды графиков и диаграмм; Познакомиться с основными правилами построениями графиков диаграмм; Выполнить практическую работу на оценку.