Cài đặt thuật toán suy diễn lùi chuẩn đoán hỏng hóc của máy tính

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN HỆ CHUYÊN GIA
ĐỀ TÀI: Cài đặt thuật toán suy diễn lùi chuẩn đoán hỏng hóc của máy tính
Gv hướng dẫn: Thầy Trần Hùng Cường
Sinh viên thực hiện:
1. Lê Văn Thanh
2. Hoàng Minh Thanh
3. Hoàng Văn Quang
4. Phạm Đình Ba
5. Nguyễn Thắng
Lớp: KHMT2 – K2

Hà Nội – 15/08/2010
Lời nói đầu
Hỏng máy tính luôn là vấn đề gặp phải đối với người sử dụng máy tính. Đôi khi có những
lỗi mà chúng ta có thể phát hiện ra bằng trưc quan hoặc bằng âm thanh do máy phát ra.
Nhằm phát hiện ra những lỗi đơn giản của máy tính cũng như củng cố kiến thức về hệ
chuyên gia chúng em đã chọn đề tài: “Cài đặt thuật toán suy diễn lùi chuẩn đoán hỏng
hóc của máy tính”
Chương trình còn nhiều thiếu sót, chúng em mong nhận được sự đóng góp của thầy và
các bạn để chúng em hoàn thiện chương trình hơn
Tổng quan về hệ chuyên gia
Hệ chuyên gia là gì?
Hệ chuyên gia là một chương trình máy tính biểu diễn và lập luận dựa trên tri thức trong
1 chủ để làm việc cụ thể nào đó, với cách nhằm giải quyết vấn đề hoặc đưa ra lời khuyên.
Cấu trúc của hệ chuyên gia
Hệ chuyên gia = Cơ sở tri thức + Mô tơ suy diễn
Suy diễn lùi là gì?
Suy diễn lùi : là quá trình suy luận ngược xuất phát từ một số sự kiện ban đầu, ta tìm
kiếm các sự kiện đã "sinh" ra sự kiện này.

Một ví dụ thường gặp trong thực tế là xuất phát từ các tình trạng của máy tính, chẩn
đoán xem máy tính đã bị hỏng hóc ở đâu.
Ví dụ :
Tập các sự kiện :
• Ổ cứng là "hỏng" hay "hoạt động bình thường"
• Hỏng màn hình.
• Lỏng cáp màn hình.
• Tình trạng đèn ổ cứng là "tắt" hoặc "sáng"
• Có âm thanh đọc ổ cứng.
• Tình trạng đèn màn hình "xanh" hoặc "chớp đỏ"
• Không sử dụng được máy tính.
• Điện vào máy tính "có" hay "không"
Tập các luật :
R1. Nếu (cáp màn hình "lỏng") thì không sử dụng được máy tính.
R2.Nếu (ô cứng “hỏng”) thì không sử dụng được máy tính.
R3. Nếu (điện vào máy là "có") và (âm thanh đọc ổ cứng là "không") thì (ổ cứng
"hỏng").
R4. Nếu (điện vào máy là “có”) và (đèn ổ cứng là “tắt”) thì (ổ cứng “hỏng”)
R5. Nếu (điện vào máy là "có") và (tình trạng đèn màn hình là "chớp đỏ") thì (cáp màn
hình "lỏng").
Xây dựng luật
a: là cáp màn hình lỏng => c: không sử dụng được máy tính.
b: ổ cứng hỏng => c :không sử dụng được máy tính.
d: điện vào máy là có & e: âm thanh đọc ổ cứng là không => f: ổ cứng hỏng
d điện vào máy là có & g: đèn ổ cứng là tắt =>f :ổ cứng hỏng
d điện vào máy là có & h: đèn màn hình là chớp đỏ =>k: cáp màn hình lỏng
r1:a=>c
r2:b=>c
r3:d&e=>f
r4:d&g=>f

r5:d&h=>k
Để xác định được các nguyên nhân gây ra sự kiện "không sử dụng được máy tính", ta
phải xây dựng một cấu trúc đồ thị gọi là đồ thị AND/OR như sau :
Như vậy là để xác định được nguyên nhân gây ra hỏng hóc là do ổ cứng hỏng hay cáp
màn hình lỏng, hệ thống phải lần lượt đi vào các nhánh để kiểm tra các điều kiện như
điện vào máy "có", âm thanh ổ cứng "không"…Tại một bước, nếu giá trị cần xác định
không thể được suy ra từ bất kỳ một luật nào, hệ thống sẽ yêu cầu người dùng trực tiếp
nhập vào. Chẳng hạn như để biết máy tính có điện không, hệ thống sẽ hiện ra màn hình
câu hỏi "Bạn kiểm tra xem có điện vào máy tính không (kiểm tra đèn nguồn)? (C/K)". Để
thực hiện được cơ chế suy luận lùi, người ta thường sử dụng ngăn xếp (để ghi nhận lại
những nhánh chưa kiểm tra).
Chuong trinh minh hoa co che suy dien lui.
#include "stdio.h"
#include "conio.h"
#include "string.h"
#include "stdlib.h"
#define FileNut "SDLNut.txt"
#define FileLuat "SDLLuat.txt"
#define MAX_NUT 200
#define MAX_LUAT 100
#define LEN_YNGHIA 26
#define LEN_NUT 4
#define LEN_VT 4
#define NODE_AND 1
#define NODE_OR 2
/*
Moi nut thuoc 1 trong 3 loai: NutLa, TrungGian, KetLuan
*/
typedef enum Loai {NutLa,TrungGian,KetLuan};
typedef struct tagLuat

{
char TenLuat[10];
int VT[2*LEN_VT];
int VP;
tagLuat() // Ham khoi tao
{
for (int i=0; i<2*LEN_VT; i++)
VT[i] = 0;
VP = 0;
}
}LUAT;
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
LUAT TapLuat[MAX_LUAT];
int SoLuat = 0;
char NutTen[MAX_NUT][LEN_NUT];
char NutYNghia[MAX_NUT][LEN_YNGHIA];
int SoNut = 0;
int GTNut[MAX_NUT]; // =0: Sai; =1: Dung ; =-1 : Chua biet
enum Loai NutLoai[MAX_NUT];
//////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Dinh nghia cac ham
void DocNutTuFile(char* FileName)
{
FILE *f;
char Ten[LEN_NUT];
int k;
// Doc luat tu file vao mang tap luat
f = fopen(FileName, "rt");
if (f!= NULL)
{

fscanf(f, "%d\n", &SoNut);
for (int i=1; i<=SoNut; i++)
{
fscanf(f, "%s %s\n", &NutTen[i], &NutYNghia[i]);
}
}
else
{
printf("\n Khong tim thay file : %s !!!", FileName);
getch();
}
fclose(f);
}
// Ham nay tim vi tri cua nut co ten (Ten) trong mang NutTen[]
int TimVitriNut(char *Ten)
{
for (int i=1; i<=SoNut; i++)
if (strcmp(NutTen[i], Ten) == 0)
return i;
return 0;
}
// Ham nay doc danh sach cac luat tu file vao mang TapLuat[]
void DocLuatTuFile(char* FileName)
{
FILE *f;
int nCount, bNot;
char stInput[1024];
int nLen, iFnd, jFnd, j;
char stTen[LEN_NUT];
f = fopen(FileName, "rt");

if (f!=NULL)
{
fscanf(f, "%d", &SoLuat);
for (int i=0; i<SoLuat; i++)
{
fscanf(f, "%s", &stInput);
nLen = strlen(stInput);
jFnd = 0;
iFnd = 0;
while (jFnd<nLen && stInput[jFnd] != ':')
TapLuat[i].TenLuat[iFnd++] = stInput[jFnd++];
// Tim vi tri phan cach ve trai va ve phai
jFnd ++;
while (jFnd<nLen && stInput[jFnd] != '>')
jFnd ++;
// Xu ly ve trai
bNot = 1; nCount = 0;
iFnd ++; // Bo qua dau ':'
while (iFnd<jFnd-1)
{
while (iFnd<jFnd-1 && stInput[iFnd] == ' ')
iFnd++; // Bo qua cac khoang trang
if (stInput[iFnd] == '^')
{
TapLuat[i].VT[2*nCount] = NODE_AND;
}
else
if (stInput[iFnd] == '|')
{
TapLuat[i].VT[2*nCount] = NODE_OR;

}
else
if (stInput[iFnd] == '~')
bNot = -1;
else
{
j = iFnd;
while (j<jFnd && stInput[j] != ' ' && stInput[j] != '|'
&& stInput[j] != '^' && stInput[j] != '~' && stInput[j] != '=')
stTen[j-iFnd] = stInput[j++];
stTen[j-iFnd] = '\0';
TapLuat[i].VT[2*nCount+1] =
bNot*TimVitriNut(stTen);
bNot = 1;
nCount ++;
iFnd = j-1;
}
iFnd ++;
}
// Xu ly ve phai
iFnd = jFnd+1;
while (iFnd<nLen)
stTen[iFnd-jFnd-1] = stInput[iFnd++];
stTen[iFnd-jFnd-1] = '\0';
TapLuat[i].VP = TimVitriNut(stTen);
}
}
else
{
printf("\n Khong tim thay file: %s", FileName);

getch();
}
fclose(f);
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////
void PhanLoaiNut()
{
int bNot; // =1 khi khang dinh, =-1 khi phu dinh
int bFound;
for (int i=0; i<SoLuat; i++) // Duyet tren ve phai cua tung luat
{
bFound = 0;
for (int j=0; j<SoLuat && bFound == 0; j++)
{
// Duyet o ve trai cua tung luat
for (int k=1; k<2*LEN_VT && bFound == 0; k+=2)
{
bNot = 1;
if (TapLuat[j].VT[k]<0)
bNot = -1; // Gan =-1 de khi nhan vao thanh so
duong
if (bNot*TapLuat[j].VT[k] == TapLuat[i].VP)
bFound = 1;
}
}
if (bFound == 0) // Neu tim khong gap o ve trai > Day la nut KetLuan
NutLoai[TapLuat[i].VP] = KetLuan;
else
NutLoai[TapLuat[i].VP] = TrungGian;
}

}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Hoi nguoi dung gia tri cua nut thu VitriNut.
void HoiNguoiDung(int VitriNut)
{
int traloi;
do
{
printf("\n Cho biet gia tri cua nut %s (%s) (1: Dung; 0: Sai)? ",
NutTen[VitriNut], NutYNghia[VitriNut]);
scanf("%d", &traloi);
if (traloi == 0 || traloi == 1)
break;
}while(traloi != 0 && traloi != 1);
GTNut[VitriNut] = traloi;
}
int NOT(int p)
{
if (p == 0)
return 1;
else
return 0;
}
int AND (int p, int q)
{
if (p == 1 && q ==1)
return 1;
else
return 0;
}

int OR (int p, int q)
{
if (p == 1 || q == 1)
return 1;
else
return 0;
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Ham nay tinh gia tri cua 1 nut ket luan
void TinhGiaTriCuaNutKetLuan(int SoHieuNut)
{
LUAT r;
int bNot;
int giatri, x;
// Neu nut nay co gia tri roi > khong can tinh
if (GTNut[SoHieuNut] >=0)
return;
// Tim luat co ket luan la SoHieuNut
for (int i=0; i<SoLuat; i++)
{
r = TapLuat[i];
if (r.VP == SoHieuNut || (-1)*r.VP == SoHieuNut) // Neu tim gap
{
// Duyet ve trai cua luat de tinh gia tri cac nut o ve trai
for (int j=0; j<LEN_VT; j++)
{
bNot = 1;
if (r.VT[2*j+1]<0)
bNot = -1;
if (GTNut[bNot*r.VT[2*j+1]]<0) // Neu nut nay chua co

gia tri
{
// Neu nut chua co gia tri nay la NutLa > Hoi
nguoi dung
if (NutLoai[bNot*r.VT[2*j+1]] == NutLa)
HoiNguoiDung(bNot*r.VT[2*j+1]);
else // Day la nut TrungGian
TinhGiaTriCuaNutKetLuan(bNot*r.VT[2*j+1]);
}
}
// Den day, Cac nut o ve trai deu co gia tri > Tinh gia tri cua ve
phai dua vao luat r
if (r.VT[1]<0)
giatri = NOT(GTNut[r.VT[1]]);
else
giatri = GTNut[r.VT[1]];
for (j=1; j<LEN_VT && r.VT[2*j+1]!=0; j++)
{
// x la gia tri cua nut phia sau
if (r.VT[2*j+1]<0)
x = NOT(GTNut[r.VT[2*j+1]]);
else
x = GTNut[r.VT[2*j+1]];
if (r.VT[2*j] == NODE_AND)
giatri = AND(giatri, x);
else
giatri = OR(giatri,x);
}
GTNut[r.VP] = giatri;
}

}
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////
void HienThiTapNut()
{
clrscr();
printf("\n DANH SACH CAC NUT \n");
printf("\nTEN NUT Y NGHIA\n");
for (int i=1; i<=SoNut; i++)
printf("\n%4s %s", NutTen[i], NutYNghia[i]);
printf("\n\n\n An ENTER de quay ve man hinh chinh");
getch();
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Tu luat > tao chuoi luat
void TaoChuoiLuat(int SoHieuLuat, char ChuoiLuat[])
{
int bNot;
ChuoiLuat[0] = '\0';
for (int j=0; j<LEN_VT; j++)
if (TapLuat[SoHieuLuat].VT[2*j+1] != 0)
{
bNot = 1;
if (TapLuat[SoHieuLuat].VT[2*j] == NODE_AND)
strcat(ChuoiLuat, " & ");
else
if (TapLuat[SoHieuLuat].VT[2*j] == NODE_OR)
strcat(ChuoiLuat, " | ");
if (TapLuat[SoHieuLuat].VT[2*j+1] < 0)
{

strcat(ChuoiLuat, "~");
bNot = -1;
}
strcat(ChuoiLuat,
NutTen[(bNot*TapLuat[SoHieuLuat].VT[2*j+1])]);
}
strcat(ChuoiLuat, " => ");
strcat(ChuoiLuat, NutTen[TapLuat[SoHieuLuat].VP]);
ChuoiLuat[strlen(ChuoiLuat)] = '\0';
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Hien thi danh sach cac luat
void HienThiTapLuat()
{
char stLuat[1024];
clrscr();
printf (" DANH SACH CAC LUAT\n");
printf("\n STT LUAT\n");
for (int i=0; i<SoLuat; i++)
{
TaoChuoiLuat(i, stLuat);
printf("\n%2d %30s", i+1, stLuat);
}
printf("\n\n\n An ENTER de quay ve man hinh chinh");
getch();
}
// Xu ly qua trinh suy dien lui
void Xuly_SuyDienLui()
{
clrscr();

for (int i=1; i<=SoNut; i++)
{
GTNut[i] = -1;
}
for (i=1; i<=SoNut; i++)
if (NutLoai[i] == KetLuan)
{
TinhGiaTriCuaNutKetLuan(i);
}
printf("\n Ket qua qua trinh suy dien lui:\n");
for (i=1; i<=SoNut; i++)
if (NutLoai[i] == KetLuan)
{
printf("\n Nut ket luan %s (%s) co gia tri la: %d", NutTen[i],
NutYNghia[i], GTNut[i]);
}
printf("\n\n\n An ENTER de quay ve man hinh chinh");
getch();
}
// Ham nay hien thi gia tri cua cac nut
void HienThiGTNut()
{
clrscr();
printf ("\n BANG GIA TRI CUA CAC NUT\n\n");
for (int i=1; i<=SoNut; i++)
{
printf("\n%s (%s): %d", NutTen[i], NutYNghia[i], GTNut[i]);
}
printf("\n\n\n An ENTER de quay ve man hinh chinh");
getch();

}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Trinh bay giao dien
void GiaoDien()
{
char chon;
do{
clrscr();
printf("\nCHUONG TRINH MINH HOA CO CHE SUY DIEN LUI\n\n");
printf("\n 1. XEM TAP NUT");
printf("\n 2. XEM TAP LUAT");
printf("\n 3. CHAY CHUONG TRINH");
printf("\n 4. XEM GIA TRI CUA CAC NUT");
printf("\n 5. THOAT");
printf(" Chon (1, 2, 3, 4, 5): ");
chon = getch();
switch (chon)
{
case '1':
HienThiTapNut();
break;
case '2':
HienThiTapLuat();
break;
case '3':
Xuly_SuyDienLui();
break;
case '4':
HienThiGTNut();
break;

case '5':
exit(0);
}
}while (1);
}
// Chuong trinh chinh
void main()
{
DocNutTuFile(FileNut);
DocLuatTuFile(FileLuat);
PhanLoaiNut();
// Khoi tao gia tri cua cac nut =-1 (Chua biet)
for (int i=1; i<=SoNut; i++)
{
GTNut[i] = -1;
}
GiaoDien();
}