Intelligence Artificielle AI - Prolog : TP5 6 PROLOG (PROgrammation LOGique)
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Obtenir le pack maintenantNK, AM, BG,AR BIA TP 5-6 2012 page 1/4 M1Info/BIA/2012 TP5-6 - PROLOG (PROgrammation LOGique) Nadia Kabachi, Alain Mille, Blandine Ginon, Amjad Rattrout
29/11/2012 Avertissement : Ce TP sous forme de projet sera noté. Vous devez rendre un Compte Rendu fichier : TP5_6_Nom1_Nom2.pdf) correspondant au plan proposé avant le 14 décembre accompagné des codes sources commentés. Le tout sous format électronique envoyé à votre encadrant dont l’objet de l’email est : TP5_6_Nom1_Nom2. Dans les CR doivent figurer : - Les auteurs : Noms Prénoms - Les réponses aux questions - Ce qui a été programmé par rapport au sujet (ce qui tourne et ce qui ne tourne pas) - Les questions que vous vous êtes posées, les choix que vous avez faits - Des jeux d'essais montrant les différents cas de figures traités par le programme Objectif du TP : 1) Modéliser un système de diagnostic pour la résolution des problèmes d’une ligne de découpe de cuir.
2) Pratiquer Prolog pour réaliser un « moteur » de résolution de problèmes. ATTENTION (Important) : Vos programmes seront testés avec un autre jeu de test (une autre base de règles), ce qui implique que vos programmes doivent impérativement tourner quel que soit le problème. Atelier de découpe de cuir Remerciements : Ce sujet est très fortement inspiré du cours de Guy Caplat (Département informatique – INSA de Lyon) Déroulement actuel de la résolution de problème : A l'atelier de découpe de cuir, on appelle l’expert quand un problème survient : - Si l’ouvrier veut mettre en route son installation et que ça ne marche pas : la courroie ne tourne pas. Il faut donc réparer le plus vite possible. Batterie Relais Arrêt d'urgence Courroie Transfo Moteur Boîte à vitesses Interrupteur NK, AM, BG,AR BIA TP 5-6 2012 page 2/4 - Chaque composant de cette installation a un rôle bien défini : la courroie, entraînée par le moteur, lui-même relayé par la boîte à vitesses intervient dans la fonction de découpe du cuir. L'interrupteur, le secteur et le transformateur servent à l'alimentation en énergie. Le bouton d'arrêt d'urgence, le relais et la batterie pour assurer la sécurité. - On peut faire un certain nombre d'observations pour savoir si un composant est en défaut ou non. Une fonction peut ne pas être assurée pour deux raisons : soit parce qu'elle est défaillante à cause d'un des composants qui la constituent, soit parce qu'elle dépend d'une autre qui est à son tour défaillante. Par exemple, on ne peut pas avoir de découpe s'il n'y a pas d'alimentation en énergie, et la sécurité peut être amenée à interrompre l'alimentation si nécessaire. - Quelquefois, c'est tout simplement la batterie qui n'alimente pas le relais : soit elle est morte (et il faut la changer) - la tension aux bornes dans ce cas est nulle -, soit elle est déchargée- la tension n'est pas nulle mais ne fait pas les 24 Volts nécessaires – et il suffit de la recharger. Quand le relais n'est pas alimenté, alors le transformateur ne l'est pas et le moteur non plus évidemment. - Dans le cas où le secteur fonctionne et qu'on n'a pas procédé à un arrêt d'urgence, si la batterie est bonne et qu'il n'y a pas de courant au primaire du transformateur, c'est que le relais est foutu. - Il se peut aussi que le moteur soit grillé. Là, ce n’est pas difficile à savoir : le moteur ne tourne pas et il y a de la tension au secondaire du transformateur. En revanche, s’il n’y en a pas au secondaire du transformateur mais qu'il y en a au primaire, c'est que le transformateur est mort. Il faut le changer. Si le moteur tourne, et que la courroie ne tourne pas, c'est que la vitesse n'est pas bien passée. Il faut ouvrir le carter de la boîte et débloquer la tringlerie à la main. Les dirigeants de la société de découpe de cuir désirant alléger le travail de leurs experts, et surtout leur éviter des déplacements trop fréquents en atelier pour des incidents classiques, les dirigeants ont décidé de mettre en place un système d’aide au diagnostic et à la résolution des problèmes de l’atelier afin de permettre à l’ouvrier de se dépanner sans faire intervenir l’expert. L’ouvrier rencontrant un problème n’aura alors qu’à soumettre le symptôme détecté pour que le système identifie le problème et lui propose une solution adaptée, ainsi que la catégorie du problème (découpe, énergie, sécurité). Dans le cas où le symptôme n’est pas suffisant, le système interroge l’ouvrier de manière à compléter les
observations et pouvoir fournir une réponse. 1. Moteur en chaînage avant [7 points] On veut réaliser un moteur d'inférence d'ordre zéro, fonctionnant en chaînage avant, pour cela il faut :
1. Définir la base de règles sous forme de listes composées de listes de prémisses et de listes de conclusions, grâce à un prédicat regle/1 : regle(ri) :- si(Liste de prémisses), alors(Liste de conclusions). NK, AM, BG,AR BIA TP 5-6 2012 page 3/4 2. Définir un prédicat permettant à l'utilisateur d'initialiser la base de faits. On utilisera le prédicat asserta pour ajouter vrai(Fait) pour les faits positifs et faux(Fait)pour les faits négatifs. 3. Définir un prédicat qui sature la base de règles et produit une trace de son fonctionnement. L'algorithme utilisé pour ce moteur sera le suivant : Changement <-- Vrai Tant que Changement est Vrai Changement <-- Faux Boucle sur les règles : soit R une règle de BaseRègles Si R n’est pas marquée et si les prémisses de R appartiennent à BaseFaits Alors ajouter les conclusions de R à BaseFaits changement <-- Vrai marquer R FinSi FinBoucle FinTantQue Exemple d’exécution souhaitée : 1 ?- faits([non(relais_non_alimente),non(primaire_transformateur_non_alimente),secondaire_transform
ateur_non_alimente]). Yes 2 ?- go. r10 non(relais_non_alimente) non(primaire_transformateur_non_alimente) secondaire_transformateur_non_alimente transformateur_mort r11 non(relais_non_alimente) non(primaire_transformateur_non_alimente) secondaire_transformateur_non_alimente transformateur_mort moteur_non_alimente r12 non(relais_non_alimente) non(primaire_transformateur_non_alimente) secondaire_transformateur_non_alimente transformateur_mort moteur_non_alimente moteur_arrete r14 non(relais_non_alimente) non(primaire_transformateur_non_alimente) secondaire_transformateur_non_alimente transformateur_mort moteur_non_alimente moteur_arrete courroie_arretee Yes 2. Moteur en chaînage arrière [5 points] • Écrire un moteur d'inférence d'ordre 0 fonctionnant en chaînage arrière. On représentera la base de règles et la base de faits comme dans la première partie. 3. Chaînage mixte ou autre amélioration [8 points] Dans cette troisième partie du TP, nous vous proposons d’effectuer une amélioration du fonctionnement du moteur d’inférence. Vous pouvez choisir une amélioration qui vous intéresse et la réaliser. Si vous n’avez pas d’idée, nous vous proposons de réaliser un moteur fonctionnant en chaînage mixte selon la description ci-dessous. On distingue deux catégories de faits : -‐ les faits "terminaux", qui ne figurent jamais en partie gauche d'une règle, -‐ les faits "observables", qui ne figurent jamais en partie droite d'une règle. NK, AM, BG,AR BIA TP 5-6 2012 page 4/4 a) Définir le prédicat terminal(F) (respectivement observable(F)) vrai si le fait F est terminal (resp. observable). b) Si les symptômes fournis par l’ouvrier ne permettent pas de conclure sur la nature de la panne, (pas de fait terminal), on peut lui poser des questions afin de préciser la situation et de pouvoir conclure. Pour cela, on procède en deux temps : -‐ On cherche une règle "presque déclenchable", c'est-à-dire dont toutes les prémisses sont vraies sauf une, qui est inconnue et qui porte sur un fait observable. -‐ On essaie de déclencher cette règle, en posant une question à l'utilisateur sur la prémisse inconnue. L'utilisateur peut répondre "oui", "non", ou "je ne sais pas". Dès qu'on a une réponse "oui" ou "non" à une de nos questions, on peut ajouter un fait à la base de faits et relancer le moteur. Si l'on n'arrive toujours pas à conclure sur un fait terminal, il faut réitérer le processus. Attention à ne pas poser deux fois la même question à l’ouvrier. Exemple d’exécution : 1 ?- faits([non(relais_non_alimente),secondaire_transformateur_non_alimente]). Yes 2 ?- go3. r11 non(relais_non_alimente) secondaire_transformateur_non_alimente moteur_non_alimente Est-ce que tension_sous_24 ? (o/n/i) |: i. Est-ce que tension_nulle ? (o/n/i) |: i. Est-ce que primaire_transformateur_non_alimente ? (o/n/i) |: n. r10 non(relais_non_alimente) non(primaire_transformateur_non_alimente) secondaire_transformateur_non_alimente moteur_non_alimente transformateur_mort r12 non(relais_non_alimente) non(primaire_transformateur_non_alimente) secondaire_transformateur_non_alimente moteur_non_alimente transformateur_mort moteur_arrete r14 non(relais_non_alimente) non(primaire_transformateur_non_alimente) secondaire_transformateur_non_alimente moteur_non_alimente transformateur_mort moteur_arrete courroie_arretee c5 Changer le transformateur Yes 3 ?- Question subsidiaire [Bonus 3 points]: Dans le cas où le système ne peut résoudre le problème, même après avoir demandé à l’ouvrier de préciser les symptômes, ce dernier fait alors appel à l’expert, qui une fois le problème résolu, rajoute dans le système la nouvelle règle permettant de le résoudre. Vous proposerez donc à la fin du système d’ajouter une règle à celui-ci.