Введение

В конце двадцатого века автоматизация всё сильнее завоёвывает все сферы человеческой деятельности. Применение вычислительной техники в разнообразных отраслях народного хозяйства призвано облегчить труд человека и уменьшить число ошибок, совершаемых при принятии решений.

При построении систем, помогающих человеку, используются приёмы, изучаемые такой областью информатики, как инженерия знаний.

В данном курсовом проекте реализована система “Посредник”, служащая для заключения договоров между поставщиками и покупателями строительных материалов. Эта система может использоваться сотрудниками посреднических контор, работающих в этой области.

Программа реализована на языке Пролог.

1. Виды услуг и режимы работы системы “Посредник”

Основное предназначение системы “Посредник” – оказание услуг по заключение договоров между поставщиками и покупателями строительных материалов. Заключение договоров может производиться в обычном, либо в интерактивном режиме. В первом случае система заключает контракт на основе имеющейся в базе данных информации о клиентах, во втором случае система запрашивает данные у пользователя, после чего ищет необходимую информацию в базе данных и, найдя подходящие договоры, выводит их, либо при отсутствии на данный момент возможностей для сделки, заносит информацию о клиенте в базу данных. Кроме всех возможных вариантов договоров система выводит ещё и наиболее предпочтительные для посредника с точки зрения коммерческой выгоды.

Кроме того, в системе имеются режимы просмотра и редактирования (либо добавления) данных по поставщикам и по покупателям, а так же просмотра и редактирования региональной принадлежности фирм-производителей. Если во время работы с программой в базы данных были внесены какие-либо изменения, то при выходе из программы при согласии пользователя будет произведено сохранение изменений.

2. Концептуальная модель знаний, необходимых для оказания услуг

Концептуальная модель предметной области представляется множеством классов объектов с заданными на нём отношениями и операциями. Классы объектов характеризуются некоторым набором атрибутов.

В данном курсовом проекте классами объектов являются Спрос, Предложение и Договор. Класс, Спрос, имеет следующие атрибуты: порядковый номер, название фирмы, название товара, производитель, желаемой партии товара, цена за единицу товара и срок поставки. У класса Предложение, имеются такие же атрибуты, за исключением того, что вместо желаемой партии товара здесь присутствуют минимальная партия и максимальное количество товара, имеющееся у поставщика.

Представим объекты классов Спрос и Предложение в виде таблиц:

Таблица объектов класса Спрос

Таблица объектов класса Предложение

Концептуальная схема предметной области представлена на рис.1. и рис.2.

Рис.1. Концептуальная схема предметной области (спрос и предложение).

Рис.2. Концептуальная схема предметной области (договор).

3. Представление данных о клиентах

Данные о клиентах в системе “Посредник” представлены в виде стандартных баз данных (database) языка Пролог. Поскольку в Прологе имеется довольно мощный механизм работы с такими базами данных, реализовать на нём программу типа системы “Посредник” намного проще и естественней, чем на алгоритмических языках (типа Pascal или C).

Общий вид записей в базах данных следующий:

поставщик(N,F,T,P,M,X,C,D)

покупатель(N,F,T,P,K,C,D)

где N - номер записи, F - фирма-поставщик, T – наименование товара, P – производитель товара, M – минимальная партия, X – имеющаяся в наличии партия, С – цена за единицу товара, D – срок поставки, K – нужное покупателю количество товара. N, M, X, K, D – целочисленные, F, T, P – строковые, С – действительная.

База данных по поставщикам записана в файле kurs1.dat, по покупателям – в kurs2.dat.

4. Сетевая модель представления знаний и её использование для получения справочной информации и формирования вариантов договора

Сетевая модель реализуется с помощью так называемых семантических сетей. В семантической сети имена некоторых объектов, процессов, действий, сущностей и их классов ассоциируются с узлами, а отношения между ними ассоциируются с дугами, соединяющими узлы. Сетевую модель можно представить в виде следующей конструкции: S=, где I – множество информационных единиц, С1,С2,…,Сn – множество типов связей между информационными единицами, Г – отображение, задающее связи (из заданного множества типов связей) между информационными единицами, входящими в I.

Классифицирующие сети (использованные в данной курсовой), на ряду с функциональными, являются одним из классов однородных (у которых дуги только одного типа) сетей. Классифицирующие сети строятся на основе родовидового отношения sup, заданного на множестве классов объектов. Это отношение интерпретируется следующим образом: если Ki sup Kj, то в любой момент времени t каждый объект класса Ki является объектом класса Kj, т.е. Kj является подклассом Ki (или Ki является подклассом Kj). Конкретные объекты, как правило, связываются с классами низшего уровня иерархии отношением принадлежности isa. Запись ki isa K означает, что объект ki является элементом класса K.

В данном курсовом проекте классифицирующая сеть используется для определения региональной принадлежности производителя строительных материалов. Благодаря этому при заключении договоров покупателю не обязательно задавать конкретного производителя, а можно задать только регеон расположения тех производителей, продукция которых покупателю кажется наиболее предпочтительной.

В системе “Посредник” имеется так же возможность получения информации о принадлежности какого-либо производителя региону путём просмотра связей в классифицирующей сети, а так же имеются режимы корректировки и дополнения этой сети.

Графическое представление классифицирующей сети показано на рис.3.

Програмно классифицирующая сеть реализована в виде стандартных баз данных Пролога (database) и выглядит следующим образом:

sup(Ki,Kj)

где Ki и Kj – класс и его подкласс соответственно.

Классифицирующая сеть находится в файле web.dat.

5. Критерии выбора наиболее предпочтительного варианта договора

В данном курсовом проекте наиболее предпочтительный договор выбирается в пользу посредника. Выгода посредника состоит в получении наибольшей прибыли в кратчайшие сроки. Доход посредника обычно составляет некоторый комиссионный процент от заключённой сделки, поэтому наиболее выгодны контракты, в которых произведение количества товара, необходимое покупателю на цену этого товара, назначенную продавцом, будет максимальным. Это и будет первым критерием выбора наиболее предпочтительного договора. Вторым критерием, как было сказано выше, будет являться кратчайший срок поставки.

В начале программа выбирает предпочтительные договоры по первому критерию. Если таких договоров получится несколько, то программа выбирает из них тот, у которого срок поставки меньше (т.е. реализуется второй критерий).

Например, пусть имеется три возможных договора для фирмы “АТС-50”, которой требуется партия кабеля АВВГ российского производителя объёмом 1000 единиц по цене 2$ за единицу в сроки не более 18 дней:

При применении первого критерия выбираются фирмы “Стройсервис” и “Всё для дома”, поскольку цена, по которой они предлагают товар, больше, чем у фирмы “Уникомтех” и следовательно доход посредника будет больше. На втором этапе из этих двух фирм выбирается “Стройсервис”, поскольку у неё меньше срок поставки.

6. логическая модель представления знаний на языке многосортного исчисления предикатов и на языке Пролог

Логическая модель – это описание предметной области на каком-либо логическом языке. Одним из таких логических языков является многосортное исчисление предикатов. При представлении логических моделей на этом языке классы сущностей предметной области интерпретируются, как имена сортов.

Для примера введём следующие имена сортов: Договор, Поставщик, Покупатель, Продукция, Производитель, Количество, Цена, Срок, Тип_Произв, а так же следующие функции и предикаты:

пост:ДоговорПоставщик, покуп:ДоговорПокупатель,

прод:ДоговорПродукция, произв:ДоговорПроизводитель,

кол:ДоговорКоличество, цена: ДоговорЦена, срок:ДоговорСрок

тип_произв: ПроизводительТип_Произв

российский: Тип_Произв, европейский: Тип_Произв

:Количество КоличествоT

:Количество КоличествоT

Выражения 1-4 сотавляют сигнатуру и имеют следующий смысл:

Задаёт несколько функций, например прод (продукция), которые будучи применимы к объекту е сорта Договор, дают например продукцию прод(е), участвующую в операции е.

Задаёт функцию, значениями которой служат типы производителя.

Задаёт константы, принадлежащие сорту Тип_Произв.

Задаёт двухместные предикаты на объектах сорта Количество.

Сигнатура – это множество функций вида f: A1 A2… AnB, где A1, A2,…,An – аргументы, B – значение функции. Множества аргументов и значений функций образуют соответственно сорта A и B. В частном случае, если B=T, причём T={1,0} – особый сорт, то сигнатура имеет вид P: A1 A2… AnT, причём P называют предикатом.

Сигнатура задает структурные связи между понятиями предметной области, представленными предикатами и функциями. Логические связи между этими понятиями задаются формулами, которые записываются в сигнатуре. Структурные и логические связи выражают некоторое знание о предметной области. Таким образом, сигнатура формально представляет одну часть знания о предметной области, а формулы, записанные в этой сигнатуре, представляют другую часть знания.

Графическое представление сигнатуры показано на рис.4, а модельной структуры – на рис.5.

Рис.4. Графическое представление сигнатуры

Логическая модель в Прологе представляется в виде предикатов и баз данных database. Например:

database – договор

дог(Поставщик, Покупатель)

Функцию пост (поставщик) можно реализовать так

пост (N):– дог(Покупатель,Поставщик), N=Поставщик.

Функцию можно представить следующим образом:

(Количество1,Количество2):–Количество1 P P autoload:- P makewindow(2,74,79,"ОШИБКА",6,18,8,40), P cursor(2,10), P write("Нет базы на диске"), P sound(70,294), P removewindow, P !. P P  P/* Главное меню */ P P main_menu:- P repeat, P cursor(7,0), P write(" 0 - О системе... "),nl, P write(" 1 - Корректировка данных"),nl, P write(" 2 - Уничтожение записей"),nl, P write(" 3 - Просмотр баз данных"),nl, P write(" 4 - Заключение договоров"),nl, P write(" 5 - Интерактивный режим"),nl, P write(" 6 - Выход из программы"),nl, P write(" =>"),

readint(C),

clearwindow,

working(C),

clearwindow,

C = 6,

retractall(_),

removewindow.

/* Вывод данных о создателе программы */

working(0):-

makewindow(3,27,30,"О системе...",0,0,25,80),

nl,nl,

write(" Инфоpмационно-спpавочная система"),

nl,nl,

write(" Посредник "),

nl,nl,nl,nl,

write(" Программа составлена в среде "),

nl,

write(" TURBO-PROLOG v.2.0."),

nl,nl,nl,

write(" автоp: Данченков А.В."),

nl,nl,

write(" МИРЭА, гp.ИИ-1-95 (С) 1997 г. "),

nl,

sound(5,220),

cursor(22,26),

write("Нажмите на любую клавишу"),

readchar(_),

removewindow,!.

/*Процедура вывода меню корректировки данных*/

working(1):-

makewindow(4,26,48,"Коppектировка данных",0,0,25,80),

sound(5,220),

repeat,

nl,

nl,

cursor(9,0),

write(" 1 - Изменение данных по поставщикам"),nl,

write(" 2 - Изменение данных по покупателям"),nl,

write(" 3 - Добавление данных по поставщикам"),nl,

write(" 4 - Добавление данных по покупателям"),nl,

write(" 5 - Выход в главное меню" ),nl,

write(" =>"),

readint(X),

clearwindow,

X>0,X "),

readint(I),

clearwindow,

I>0,I"),

readint(X),

clearwindow,

X>0,X"),

readint(X),

clearwindow,

X>0,X P P ok:- P makewindow(17,27,90,"ОК",6,18,8,40), P cursor(2,7), P write(" ОПЕРАЦИЯ ВЫПОЛНЕНА"),nl,nl, P write(" Нажмите на любую клавишу"), P readchar(_), P removewindow. P P  P/* Процедура repeat */ P P repeat. P repeat:- repeat. P P  P/* Процедура обнаружения связей по классифицирующей сети */ P P cmp_name(Proizv,Proizv). P cmp_name(Proizv,Proizv1):- P find_web(Proizv,Proizv1). P P find_web(X,Y):-sup(X,Y). P find_web(X,Y):-sup(X,Z),find_web(Z,Y). P P  P /* Процедура обнаружения всех возможных контрактов */ P P all_contract:- P покупатель(N,_,Tov,Proizv,Part,Price,Srok), P поставщик(N1,_,Tov,Proizv1,Min1,Kol1,Price1,Srok1), P cmp_name(Proizv,Proizv1), P Part>=Min1,Part=Price1,Srok>=Srok1,

assertz(contract(N,N1)),

assert(best(N,0,0,0)),

assert(best2(N,0,0,1000)),

fail.

all_contract:-print_contract.

/* Процедуры вывода на экран всех возможных контрактов */

print_contract:-

makewindow(16,31,26,"Все возможные контракты",0,0,25,80),

nl,nl,

покупатель(N,Firm,_,_,_,_,_),

checkcontr(N),

prn(N,Firm),

fail.

print_contract:-

retractall(_,contract),

removewindow.

prn(N,Firm):-

cursor(1,1),

write("Для фирмы: ",Firm),

nl,

write("|=================================================================|"),nl,

write("| | | | | Мин . | | | |"),nl,

write("|No| Фирма | Товар |Производитель| партия | Кол-во |Цена|Д|"),nl,

write("|=================================================================|"),nl,

contract(N,N1),

поставщик(N1,Firm1,Tov1,Proizv1,Min1,Kol1,Price1,Srok1),

cursor(Z,_),

cursor(Z,1),write(N1),

cursor(Z,3),write("¦",Firm1),

cursor(Z,16),write("¦",Tov1),

cursor(Z,36),write("¦",Proizv1),

cursor(Z,50),write("¦",Min1),

cursor(Z,59),write("¦",Kol1),

cursor(Z,68),write("¦",Price1),

cursor(Z,73),write("¦",Srok1),

cursor(Z,0),write("¦"),

cursor(Z,76),write("¦"),

nl,

покупатель(N,_,_,_,Part,_,_),

retract(contract(N,N1)),

Cs=Part*Price1,

form_best(N,N1,Cs,Srok1),

form_best2(N),

fail.

prn(N,_):-

write("|===================================================================|"),

nl,

best2(N,Np,_,_),

поставщик(Np,Firm,_,_,_,_,_,_),nl,

write("Наиболее предпочтительный"),nl,

write("контракт с фирмой: ",Firm),nl,

cursor(22,26),

write("Нажмите на любую клавишу"),

readchar(_),

clearwindow,!.

/* Проверяет, есть ли контракты */

checkcontr(N):-contract(N,_).

/* Процедура формирования наиболее предпочтительного контракта */

form_best(N,Np,S,Srok):- Na=N,

best(Na,Np1,S1,Srok1),S=S1,

assertz(best(Na,Np,S,Srok)),!.

form_best(N,Np,S,Srok):- Na=N,

best(Na,Np1,S1,Srok1),S>S1,fb1(Na,Np,S,Srok),

assertz(best(Na,Np,S,Srok)),!.

form_best(_,_,_,_).

fb1(N,_,_,_):-

retract(best(N,_,_,_)),fail.

fb1(_,_,_,_).

form_best2(N):-

best(N,Np,S,Srok),f_b2(N,Np,S,Srok),fail.

form_best2(_).

f_b2(N,Np,S,Srok):- Na=N,

best2(Na,Np1,_,Srok1),Srok1>Srok,

fb2(Na,Np,S,Srok),

assertz(best2(Na,Np,S,Srok)),!.

f_b2(_,_,_,_).

fb2(N,_,_,_):- retract(best2(N,_,_,_)),fail.

fb2(_,_,_,_).

/* Процедуры заключения договоров в интерактивном режиме */

interact(1):-

makewindow(9,26,48,"Поиск поставщика",0,0,25,80),

nl,

write(" Введите название фирмы : "),readln(F),

write(" Введите название товара : "),readln(T),

write(" Введите производителя : "),readln(P),

write(" Введите необходимую партию : "),readInt(M),

write(" Введите цену за единицу товара : "),readreal(Pr),

write(" Введите сроки поставки : "),readInt(S),nl,

N=0,

Firm=F,Tov=T,Proizv=P,

Part=M,

Price=Pr,Srok=S,

assertz(покупатель(N,Firm,Tov,Proizv,Part,Price,Srok)),

removewindow,

поставщик(N1,_,Tov,Proizv1,Min1,Kol1,Price1,Srok1),

cmp_name(Proizv,Proizv1),

Part>=Min1,Part=Price1,Srok>=Srok1,

assert(flag(2)),

assertz(contract(N,N1)),

assert(best(N,0,0,0)),

fail.

interact(1):-flag(2),print_contract,

retract(покупатель(0,Firm,Tov,Proizv,Part,Price,Srok)),

retract(flag(2)),!.

interact(1):-

warning(N),

покупатель(0,Firm,Tov,Proizv,Part,Price,Srok),

assertz(покупатель(N,Firm,Tov,Proizv,Part,Price,Srok)),

ins_sup(Proizv),

retract(покупатель(0,Firm,Tov,Proizv,Part,Price,Srok)),

assert(flag(1)),

!.

interact(1):- retract(покупатель(0,Firm,Tov,Proizv,Part,Price,Srok)),!.

interact(2):-

makewindow(9,26,48,"Поиск покупателя",0,0,25,80),

nl,

write(" Введите название фирмы : "),readln(F),

write(" Введите название товара : "),readln(T),

write(" Введите производителя : "),readln(P),

write(" Введите минимальную партию : "),readInt(M),

write(" Введите имеющуюся партию : "),readInt(I),

write(" Введите цену за единицу товара : "),readreal(Pr),

write(" Введите сроки поставки : "),readInt(S),nl,

N=0,

Firm=F,Tov=T,Proizv=P,Min=M,

Kol=I,

Price=Pr,Srok=S,

assertz(поставщик(N,Firm,Tov,Proizv,Min,Kol,Price,Srok)),

removewindow,

покупатель(N1,_,Tov,Proizv1,Part1,Price1,Srok1),

cmp_name(Proizv1,Proizv),

Part1>=Min,Part1=Price,Srok1>=Srok,

assert(flag(2)),

assertz(contract(N1,N)),

assert(best(N1,0,0,0)),

fail.

interact(2):-flag(2),print_contract,

retract(поставщик(0,Firm,Tov,Proizv,Min,Kol,Price,Srok)),

retract(flag(2)),!.

interact(2):-

warning(N),

поставщик(0,Firm,Tov,Proizv,Min,Kol,Price,Srok),

assertz(поставщик(N,Firm,Tov,Proizv,Min,Kol,Price,Srok)),

ins_sup(Proizv),

retract(поставщик(0,Firm,Tov,Proizv,Min,Kol,Price,Srok)),

assert(flag(1)),

!.

interact(2):- retract(поставщик(0,Firm,Tov,Proizv,Min,Kol,Price,Srok)),!.

interact(_).

/* Вывод предупреждения о невозможности заключения договора */

warning(N):-makewindow(7,49,113,"Предупреждение",5,10,12,60),

sound(5,220),nl,nl,

write(" На данный момент заключение контракта невозможно"),nl,

write(" Поместить данные в базу данных"),nl,

write(" для последующей обработки?"),nl,nl,

write(" [Д]а/[Н]ет"),nl,

readchar(Ch),

removewindow,

Ch='Д',

write(" Введите порядковый номер фирмы : "),readInt(N),nl,

!.

/* Удаление элемента из классифицирующей сети */

% В середине цепочки

del_sup(S):- sup(S,X), del_sup(X),fail.

% В конце цепочки

del_sup(S):- sup(_,S), retract(sup(_,S)),fail.

del_sup(_).

/* Определение необходимости добавления и добавление */

/* элемента в классифицирующую сеть */

ins_sup(S):-sup(_,S),!.

ins_sup(S):-sup("производитель",S),!.

ins_sup(S):-

write("Введите региональную принадлежность объекта _ ",S,"_ :"),

readln(M),nl,

assertz(sup(M,S)),assert(flag(1)),ins_sup(M),!.

/* Вывод на печать связей в классифицирующей сети */

view_sup(S):-

sup(S,M),write(S," -> ",M),write("; "),

view_sup(M),nl,fail.

view_sup(_):- readchar(_).