人工智慧程式語言 CLIPS

CLIPS 專家系統開發語言全名為 C Language Integrated Production System，

起源於 1985 年由 NASA 的 Johnson Space Center 所負責開發，目的是提供完整 的環境支援規則式專家系統的建構。CLIPS 以 C 語言寫成，因此具有良好的執 行速度，同時 CLIPS 可支援在不同作業系統上運行(包含:UNIX, Windows 等)，

圖 2.1 專家系統架構 資料來源: (Negnevitsky, 2005)

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並能嵌入程式碼作為副程式呼叫達到程式語言整合(包括 C、JAVA、FORTRAN 等)。CLIPS 也有提供 CLIPS.NET 的版本，讓開發者能迅速在.NET 平台上結合 CLIPS 的推論引擎以及開發規則式專家系統(Giarratano, 1993)。

CLIPS 支援專家系統的驗證與確認功能，包括知識庫模組化設計及分割、

儲格值(slot values)及函式引數(function arguments)的靜態及動態限制檢查、以及 規則語意分析。

CLIPS 是一種程式語言專用於開發規則式專家系統，而此類型系統是一個 旨在模擬人類專長或知識的程序，所以 CLIPS 提供大部分專家系統所需基本元 素，包含：(1)事實列表：全域資料存取；(2)知識庫：推論過程中所有規則，又稱 為規則庫；及(3)推論引擎：控制規則的整體執行

2.4.1

不同於其它程式語言，CLIPS 會自動辨識一些關鍵字，如需輸入資料之事 實庫只要使用 assert 指令，並可立即顯示輸入事實已進入推論引擎短期記憶並給 它標識符號為 1，如圖 2.2 為<Fact-1>。 CLIPS 會使用數字逐個增加方式為每一 個事實命名，同時在各個事實間建立索引連結。

CLIPS> (assert(duck-is quack))

==> f-1 (duck-is quack)

<Fact-1>

圖 2.2 CLIPS 加入事實

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在開發過程中如有需要檢視事實庫，CLIPS 也提供功能讓開發者可以快速 查詢短期記憶內事實儲存現況，若是使用 CLIPS 支援使用者介面(GUI)版本，可 直接點選事實庫紀錄視窗；或可直接使用鍵盤在 CLIPS 命令視窗下查詢 facts 指 令，此外在指令的周圍必須加括號，否則 CLIPS 無法辨識，詳細如圖 2.3：

在事實的前方推論系統都會自動給予編號，編號開頭為 f，並結合事實索 引的整數。可使用 reset 或 clear 命令是推論系統刪除短期記憶內的事實，同時將 會讓事實索因直接歸 0。

2.4.2

規則如同一般在其他程式設計語言(JAVA、C#等)所使用 IF-THEN 格式，這 樣的規格可用自然語言和計算機語言的混合來表達，如圖 2.4 所示。

規則從人類自然語言轉換成 CLIPS 程式語言內 IF-THEN 格式並不是件困 難事情。一般而言，隨著開發經驗增長，撰寫 CLIPS 規則會變得更簡單，開發者 可以直接將規則輸入到 CLIPS 中，也可以從文字編輯器創建的規則檔加載規則，

如同圖 2.5 規則。

(a) 事實檢視視窗 (b) 查詢事實命令

圖 2.3 查詢短期記憶內的事實

IF certain conditions are true

THEN execute the following actions 圖 2.4 CLIPS 規則各式

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以下是一個事實，一個名為 duck 的規則是沿用上面範例並使用 CLIPS 語法 表示，在規則名稱前面必須呼叫 CLIPS 關鍵詞 Defrule；此外可加入引號並可選 的規則標題註釋"Here comes the quack"，只能有一個規則標題註釋，它必須放在 規則名稱之後，詳細如圖 2.6。

(defrule rule_name "optional_comment"

(pattern_1) ; Left-Hand Side (LHS) (pattern_2) ; of the rule consisting . ; of elements before

. ; the "=>"

. (pattern_N)

=>

(action_1) ; Right-Hand Side (RHS) (action_2) ; of the rule consisting . ; of elements after

. ; the "=>".

圖 2.6 Defrule 格式 (資料來源: Giarratano, 1993)

CLIPS> (defrule duck ; Rule header

"Here comes the quack" ; Comment (animal-is duck) ; Pattern

圖 2.5 使用 Defrule 加入規則

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如有名稱相同的規則，類似於其它編程語言其中只能使用一個過程名稱來 唯一標識，CLIPS 將用該名稱替換現有的規則，也就是說 CLIPS 並不接受有名 字重複的問題。總而言之，推論規則的一般語法如圖 2.7 所示。

IF the animal is a duck

THEN the sound made is quack 圖 2.7 規則範例

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第三章 設計與發展解決方案

如圖 3.1 所示，本研究將顧客資料、產品資料以及環境屬性列為精準行銷推 論引擎事實庫，因而，系統會在啟動推論程序前自動加入；此外，從 A 陶藝工作 坊所收集到推薦經驗都會直接寫入推論系統規則庫，然而經過推論引擎的處理推 論顧客可能喜歡的陶藝品，並進行陶藝品排序後呈現在消費者購物介面。