UFSC–UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA

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PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA Inteligência Artificial aplicada a Controle de Processos e Automação Industrial JESS Grupo: Diego Roberto Morais Edson Camargo Saulo Popov Zambiasi Professor: Guilherme Bittencourt

Características importantes para a escolha dos shells;
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...

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

Tab. 2 – Preços dos shells avaliados comercialmente
CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES Tab. 2 – Preços dos shells avaliados comercialmente 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

ESTUDO COMPARATIVO DOS SHELLS
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.

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.

WebCLIPS: - CGI que encapsula o CLIPS; - Páginas e formulários HTML dinamicamente; - Arquivo de configuração inicial; - Linguagem C; - Unix e Windows

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;

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.

Tab. 3 – Quadro comparativo I
ESTUDO COMPARATIVO DOS SHELLS Tab. 3 – Quadro comparativo I

Tab. 4 – Quadro comparativo II
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

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; Fig. 2 - Regras que buscam os fatos

Percentual de fatos alterados em relação ao total de regras é baixo; Ineficiência computacional; Fig. 3 - Esforço computacional desnecessário quando regras procuram os fatos

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. Fig. 4 - Fatos que buscam as regras

Jess + Java

JESS - EXECUTANDO O SHELL
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)

(assert (destino Cochabamba)) (run)
JESS - Exemplo Bolívia (Consulta) (assert (destino Cochabamba)) (run) Levar conversor_ 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+"]"); }

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

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)

Chamando funções do objeto Jess> (call ?t setName "Socrates") Jess> (facts) Atualizar base de conhecimento Jess> (reset)

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

(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))

(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)

(create-frame) (add-widgets) (add-behaviours) (show-frame)

Java + Jess

Linguagem Java 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

Características Linguagem Java
Simplicidade e eficiência de código orientado a objetos Código Interpretado e Portável Segurança Aplicações distribuídas e processamento paralelo

Recursos para o Desenvolvimento
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.java import 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>

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

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