UFSC–UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINAUFSC–UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINAUFSC–UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINAUFSC–UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA

Grupo: Diego Roberto Morais

Edson Camargo Saulo Popov

Zambiasi Professor: Guilherme

Bittencourt

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICAPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICAPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICAPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

Inteligência Artificial aplicada a Controle de Inteligência Artificial aplicada a Controle de Processos e Automação IndustrialProcessos e Automação Industrial

Inteligência Artificial aplicada a Controle de Inteligência Artificial aplicada a Controle de Processos e Automação IndustrialProcessos e Automação Industrial

ESCOPO DA APRESENTAÇÃO

Características importantes para a

escolha dos shells;

Estudo comparativo dos shells;

Caracterização do JESS;

Processamento de um Sistema

Especialista;

Algoritmo RETE.

CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES

Escolha do Shell:

- Critérios teóricos: representação do

conhecimento, procedimentos de inferência;

- Características atrativas para aplicações

específicas: flexibilidade, interface com banco de

dados externo e algoritmos numéricos,

portabilidade, etc...

Tab. 1 – Tabela com as principais características das ferramentas de sistemas especialistas

CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES

Hunealt, M., Rosu, C., Manoliu, R., Galiana, F. D., (1994). “A Study of Knowledge Engineering Tools in Power Engineering Applications” IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 9, nº4, nov. 1994.

CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES

Tab. 2 – Preços dos shells avaliados comercialmente

WebLS:

- Máquina de inferência PROLOG;

- Linguagem modular e sintaxe simples;

- Gera HTML dinamicamente;

- Documentação de boa qualidade;

- Intenção de poder ser utilizada por

especialistas do domínio do conhecimento.

ESTUDO COMPARATIVO DOS SHELLS

CLIPS:

- Grande vantagem: portabilidade;

- Algoritmo RETE;

- Documentação de boa qualidade;

- Sintaxe muito próxima do LISP;

- Dificilmente pode ser utilizada por

especialistas do domínio do conhecimento.

ESTUDO COMPARATIVO DOS SHELLS

WebCLIPS:

- CGI que encapsula o CLIPS;

- Páginas e formulários HTML dinamicamente;

- Arquivo de configuração inicial;

- Linguagem C;

- Unix e Windows

ESTUDO COMPARATIVO DOS SHELLS

JESS:

- Desenvolvido por Ernest J. Friedman-Hill;

- Sandia National Laboratories;

- Implementação em Linguagem Java do CLIPS;

- Basicamente uma biblioteca;

- Sintaxe não é tão simples (LISP);

- Documentação de boa qualidade;

ESTUDO COMPARATIVO DOS SHELLS

JESS:

- Opções de método de inferência com dois tipos de encadeamento;

- Duas estratégias de busca;

- Uso gratuito para instituições de ensino;

- Construção do SE pode ser realizada através do prompt do JESS ou editor de texto;

- Algoritmo especial chamado RETE (MI);

- Pesado em termos de execução.

ESTUDO COMPARATIVO DOS SHELLS

ESTUDO COMPARATIVO DOS SHELLS

Tab. 3 – Quadro comparativo I

ESTUDO COMPARATIVO DOS SHELLS

Tab. 4 – Quadro comparativo II

FUNCIONAMENTO DO ALGORITMO RETE

Fig. 1 - Modelo de busca de dados e regras

Processamento do algoritmo RETE em um SE;

O “casamento” é processado apenas uma vez;

O MI examina cada regra e compara com os fatos;

Agenda

FUNCIONAMENTO DO ALGORITMO RETE

Fig. 2 - Regras que buscamos fatos

Processo ocorre em apenas um

ciclo;

Casamento entre fatos e regras uma

vez;

Porém o processo se desenvolve em

vários ciclos;

Novos fatos gerados pelo disparo

das regras;

FUNCIONAMENTO DO ALGORITMO RETE

Fig. 3 - Esforço computacional desnecessário quando regras

procuram os fatos

Percentual de fatos alterados em

relação ao total de regras é baixo;

Ineficiência computacional;

FUNCIONAMENTO DO ALGORITMO RETE

Fig. 4 - Fatos que buscamas regras

Pressuposto que uma pequena parte

da lista de fatos é adicionada;

Pequena parte das regras é afetada;

Regras selecionadas;

Informações em rede

Velocidade de execução do motor de

inferência;

Memória.

Jess + JavaJess + Java

JESS - EXECUTANDO O SHELL

Executando:

java -classpath jess.jar jess.Main

examples/hello.clp

java -classpath jess.jar jess.Main

Carregando arquivos:

(batch examples/hello.clp)

Programas externos:

(system xlogo &)

JESS - LINGUAGEM

; Lendo e escrevendo

(printout t ”Nome: ")

(bind ?resposta(read))

(printout t ”Resposta: " ?resposta crlf)

; Variaveis

(bind ?x 45)

(bind ?nome “Socrates”)

; Variaveis globais

(defglobal ?*idade* = 21)

JESS - LINGUAGEM

; Funcoes

(deffunction max (?a ?b)

(if (> ?a ?b) then

(return ?a)

else

(return ?b)

)

)

(max 4 5)

JESS - LINGUAGEM

; definindo um template

(deftemplate automoveis

”Um carro em especifico"

(slot tipo)

(slot modelo)

(slot ano (type INTEGER))

(slot cor (default white))

)

JESS - LINGUAGEM

; Inserindo instancias

(assert (automoveis

(tipo Gol)

(modelo MI_Plus)

(ano 1997)

)

)

JESS - LINGUAGEM

; herdando um template

(deftemplate carros_usados

extends automoveis

(slot ultima_revisao)

(multislot antigos_donos)

)

JESS - Exemplo Bolívia

JESS - Exemplo Bolívia (Base de Conhecimento)

(assert

(regiao planicie)

(regiao vales)

(regiao altiplano)

(cidade Cobija)

(cidade Trinidad)

...

)

JESS - Exemplo Bolívia (Regras)

(defrule rule-1

(destino ?x)

(regiao ?x)

(clima ?x ?y)

=>

(assert (clima-destino ?y))

)

...

(defrule rule-6

(levar ?x)

=>

(printout t "Levar " ?x crlf)

)

JESS - Exemplo Bolívia (Consulta)

(assert (destino Cochabamba))

(run)

Levar conversor_110-220

Levar roupa_quente

Levar roupa_leve

JESS - Java no Jess (Java Reflection)

(bind ?pt (new java.awt.Point))

(set-member ?pt x 37)

(set-member ?pt y 42)

(printout t

"Ponto x: " (get-member ?pt x)

", ponto y: " (get-member ?pt y)

crlf

)

JESS - Java no Jess (JavaBeans)

import java.io.*;

public class ClasseTeste

implements Serializable {

private String name = "Descartes";

public String getName() { return name; }

public void setName(String s) { name = s; }

public void write() {

System.out.println("Nome : ["+name+"]");

}

}

JESS - Java no Jess (JavaBeans)

Compilando o arquivo:

> javac ClasseTeste.java

Criando o arquivo JAR:

> jar cf ClasseTeste.jar ClasseTeste.class

Executando o Jess:

> java -classpath jess.jar;ClasseTeste.jar jess.Main

JESS - Java no Jess (JavaBeans)

Lendo a classe no Jess:

Jess> (defclass teste ClasseTeste)

Definindo o template

Jess> (ppdeftemplate teste)

Adicionando um objeto a base de conhecimento

Jess> (bind ?t (new ClasseTeste))

Jess> (definstance teste ?t static)

Jess> (facts)

JESS - Java no Jess (JavaBeans)

Chamando funções do objeto

Jess> (call ?t setName "Socrates")

Jess> (facts)

Atualizar base de conhecimento

Jess> (reset)

Jess> (facts)

JESS - Java no Jess (Window)

(import java.awt.*)

(import jess.awt.*)

(defglobal ?*frame* = 0)

(defglobal ?*botao* = 0)

(deffunction create-frame ()

(bind ?*frame* (new Frame "Texto"))

(set ?*frame* background (new Color 255 0 255))

(set ?*frame* layout (new GridLayout 1 2))

)

JESS - Java no Jess (Window)

(deffunction add-widgets ()

(?*frame* add (new Label "Botao: "))

(bind ?*botao* (new Button "Ok"))

(?*frame* add ?*botao*)

)

(deffunction add-behaviours ()

(?*frame* addWindowListener

(new WindowListener frame-handler (engine))

)

)

JESS - Java no Jess (Window)

(deffunction show-frame ()

(?*frame* validate)

(?*frame* pack)

(?*frame* show)

)

(deffunction frame-handler (?event)

(if (= (?event getID) (get-member ?event WINDOW_CLOSING)) then

(printout t "Fechando Janela... " crlf)

(call (get ?event source) dispose)

(call System exit 0)

)

)

JESS - Java no Jess (Window)

(create-frame)

(add-widgets)

(add-behaviours)

(show-frame)

Java + Jess

Criada no início dos anos 90 pela Sun;

Java é uma linguagem computacional completa, adequada para o desenvolvimento de aplicações baseadas na rede Internet, redes fechadas ou ainda programas stand-alone [CAM96].

Atualmente, a linguagem Java é a força propulsora por trás de grandes avanços da computação, como: - Acesso remoto a bancos de dados - Bancos de dados distribuídos - Comércio eletrônico no WWW

Linguagem Java

Atualmente, a linguagem Java é a força propulsora por trás de grandes avanços da computação, como: - Network CAD - Interatividade em páginas WWW - Interatividade em ambientes de Realidade Virtual

distribuídos - Gerência de Documentos - Integração entre dados e forma de visualização - Network Computer - Ensino à distância -Jogos e entretenimento

Linguagem Java

Características Simplicidade e eficiência de código orientado a

objetos Código Interpretado e Portável Segurança Aplicações distribuídas e processamento

paralelo

Linguagem Java

Recursos para o Desenvolvimento JDK Tools Java API java.applet java.awt

Linguagem Java

Arquivo MeuApplication.java public class MeuApplication { public static void main (String[] args) { System.out.println( “Este é meu

application!” ); } }

Linguagem Java

arquivo MeuApplet.javaimport java.applet.*;import java.awt.*;public class MeuApplet extends Applet {

public void paint (Graphics g) {g.drawString( “Este é meu applet!” );

}}

<HTML> <applet code=“code=“MeuApplet.class” width=“200”

height=“100”> </applet></HTML>

Linguagem Java

Há duas formas nas quais Java pode ser usado com JESS: Para extender o Jess, e Biblioteca do Jess usadas no Java

JESS no Java