Программирование - это просто
Advertisement
Главная arrow Искусственный интеллект arrow Создаем экспертную систему arrow Разрабатываем экспертную систему. Урок 7. Начинаем писать ЭС на C#
24.04.2024 г.
Главное меню
Главная
Интернет магазин
Программные продукты
Биржевые роботы
Искусственный интеллект
Математика и информатика
1С:Предприятие
Уроки C#
Уроки Delphi
Уроки программирования
Web-программирование
Дизайн и графика
Компьютер для блондинок
Исходники
Статьи
Платный раздел
Рассказы про компьютеры
Хитрости и секреты
Системный подход
Размышления
Наука для чайников
Друзья сайта
Excel-это не сложно
Все о финансах
.
Разрабатываем экспертную систему. Урок 7. Начинаем писать ЭС на C# Печать E-mail
Автор megabax   
21.03.2013 г.
unit AIObj

Разрабатываем экспертную систему. Урок 7. Начинаем писать ЭС на C#

Это последний урок из серии "Разрабатываем экспертную систему ", публикуемый в бесплатном разделе. Начиная со следующего, публикация уроков будет продолжена в платном разделе. В бесплатном же разделе иногда, возможно, будут опубликованы некоторые отдельные статьи посвященные экспертным системам и искусственному интеллекту.

Исходники к уроку можно скачать здесь.

На протяжении всего цикла уроков по разработке экспертной системы мы изучили немного теории и попробовали написать простейшую экспертную систему, переведя пример программного кода со старого Бэйсика на Делфи. Думаю, этого достаточно, что бы перейти, наконец то, к серьезному программированию. Поэтому с сегодняшнего урока мы начнем писать реальную экспертную систему на языке программирования C#.

Если вы внимательно изучали предыдущие уроки, то наверняка заметили, что по своей сути рассмотренный нами пример простой ЭС представляет из себя не что иное, как нейронную сеть, состоящую всего из одного элемента. Мы, конечно, сможем запрограммировать более сложную ИНС, но начнем пока с того, что создадим интерфейс и шаблон главного класса будущей программы.

И так, запускаем Visual Studio и создаем новый проект*:

Разрабатываем экспертную систему. Урок 7. Начинаем писать ЭС на C#

Кинем на форму меню*:

Разрабатываем экспертную систему. Урок 7. Начинаем писать ЭС на C#

Назначим ему нормальное имя*:

Разрабатываем экспертную систему. Урок 7. Начинаем писать ЭС на C#

И введем пока очень простое меню*:

Разрабатываем экспертную систему. Урок 7. Начинаем писать ЭС на C#

Теперь добавим к нашему проекту новый класс*:

Разрабатываем экспертную систему. Урок 7. Начинаем писать ЭС на C#

Назвав его ExpertSystemCore*:

Разрабатываем экспертную систему. Урок 7. Начинаем писать ЭС на C#

Аналогично нам нужно добавить другие классы (ExpertSystemData.cs, ExpertSystemWindowsForm.cs, Proposition.cs), а так же интерфейс IExpertSystemForm.cs*:

Разрабатываем экспертную систему. Урок 7. Начинаем писать ЭС на C#

Для добавления интерфейса мы выбираем интерфейс*:

Разрабатываем экспертную систему. Урок 7. Начинаем писать ЭС на C#

Для чего мы делаем интерфейс? Для связи ядра экспертной системы и диалоговой формы. Вдруг мы в будущем захотим сильно переделать пользовательский интерфейс, или переписать нашу ЭС на технологию WPF. В этом случае мы просто меняем реализацию интерфейса IExpertSystemForm и все. А логика ЭС как была так и осталась, мы ее трогать уже не будем.

Для начала мы просто предусмотрим в интерфейсе метод draw_propositions - перерисовать таблицу утверждений и свойство Caption - заголовок формы:

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

 

namespace ExpertSystem

{

    interface IExpertSystemForm

    {

        /// <summary>

        /// Заголовок формы

        /// </summary>

        string Caption { get; set; }

 

        /// <summary>

        /// Перерисовать утверждения

        /// </summary>

        /// <param name="propositions">Список утверждений</param>

        void draw_propositions(List<Proposition> propositions);

    }

}

Для того, что бы реализовать этот интерфейс, нам потребуется сама форма. В принципе, форма у нас уже есть, она создалась автоматически, дадим ей только нормальное название ExpertSystemForm*:

Разрабатываем экспертную систему. Урок 7. Начинаем писать ЭС на C#

К форме нам надо присобачить меню.

В меню "Файл" у нас пока будет три пункта: "открыть", "сохранить" и "сохранить как"*:

Разрабатываем экспертную систему. Урок 7. Начинаем писать ЭС на C#

В меню "Утверждения" пока только один, мы сначала создадим заготовку программы, потом будем ее "допиливать"*:

Разрабатываем экспертную систему. Урок 7. Начинаем писать ЭС на C#

Еще нам надо поместить на форму контейнер для таблицы (TabControl)*:

Разрабатываем экспертную систему. Урок 7. Начинаем писать ЭС на C#

Пока у него будет только одна закладка ("Утверждения")*:

Разрабатываем экспертную систему. Урок 7. Начинаем писать ЭС на C#

И на нее то мы и помещаем самую таблицу утверждений*:

Разрабатываем экспертную систему. Урок 7. Начинаем писать ЭС на C#

Таблицу утверждений мы будем хранить в типизированном списке List, тип элементов Proposition, это класс нам надо создать. Вводим его код в файл Proposition.cs (обратите внимание что класс сериализуемый, что бы мы могли сохранить его в файл):

using System.Linq;

using System.Text;

 

namespace ExpertSystem

{

    /// <summary>

    /// Утверждение. Например "Это летает",

    /// "Это ползает", "Имеет хвост", "Имеет перья"

    /// </summary>

    [Serializable]

    public class Proposition

    {

        /// <summary>

        /// Текст утверждения

        /// </summary>

        public string caption;

 

        /// <summary>

        /// Имеет ли место данное утверждение

        /// </summary>

        public bool itis;

    }

}

Сами данные экспертной системы у нас будут храниться в объекте класса ExpertSystemData (пока там только утверждения):

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

 

namespace ExpertSystem

{

    [Serializable]

    public class ExpertSystemData

    {

        public List<Proposition> propositions;

 

        public ExpertSystemData()

        {

            propositions = new List<Proposition>();

        }

    }

}

Наконец, управлять экспертной системой будет ядро, реализуем в нем функции сохранения и открытия файлов, а так же метод для тестирования добавления нового утверждения:

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Windows.Forms;

using System.IO;

using System.Runtime.Serialization;

using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;

 

 

namespace ExpertSystem

{

    public class ExpertSystemCore

    {

 

        public ExpertSystemCore(ExpertSystemForm app_form)

        {

            data = new ExpertSystemData();

            form = new ExpertSystemWindowsForm();

            (form as ExpertSystemWindowsForm).form = app_form;

            FFileName = "";

        }

 

        public void AddProposition()

        {

            Proposition prop = new Proposition();

            prop.caption = "Тест";

            prop.itis = true;

            data.propositions.Add(prop);

            form.draw_propositions(data.propositions);

        }

 

 

        /// <summary>

        /// Скрытое имя файла

        /// </summary>

        private string FFileName;

 

        /// <summary>

        /// Имя файла, открытого в даннмый момент

        /// </summary>

        public string FileName

        {

            get

            {

                return FFileName;

            }

        }

 

        /// <summary>

        /// База знаний экспертной системы,

        /// а так же другие нужные для работы данные

        /// </summary>

        private ExpertSystemData data;

 

        /// <summary>

        /// Связь с формой приложения через интерфейс IExpertSystemForm

        /// </summary>

        private IExpertSystemForm form;

 

 

        /// <summary>

        /// Обновить форму приложения

        /// </summary>

        private void UpdateForm()

        {

            form.Caption = FileName;

        }

 

        /// <summary>

        /// Открыть файл экспертной системы

        /// </summary>

        public void Open()

        {

            OpenFileDialog openFileDialog = new OpenFileDialog();

            openFileDialog.Title = "Открыть проект...";

            openFileDialog.Filter = "Файлы экспертных систем|*.es|Все файлы|*.*";

 

            if (openFileDialog.ShowDialog() == System.Windows.Forms.DialogResult.Cancel) return;

            try

            {

                FileStream fs = new FileStream(openFileDialog.FileName, FileMode.Open);

                BinaryFormatter formatter = new BinaryFormatter();

                data = (ExpertSystemData)formatter.Deserialize(fs);

                fs.Close();

                FFileName = openFileDialog.FileName;

                UpdateForm();

                form.draw_propositions(data.propositions);

            }

            catch (IOException ex)

            {

                MessageBox.Show(ex.Message, "Ошибка", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);

            }

        }

 

        /// <summary>

        /// Сохранить файл экспертной системы

        /// </summary>

        public void Save()

        {

            //Если имя файла не задано то вызываем диалог выбора файла

            if (FFileName == "")

            {

                SaveAs();

                return;

            }

            FileStream fs = new FileStream(FFileName, FileMode.OpenOrCreate);

            BinaryFormatter formatter = new BinaryFormatter();

            formatter.Serialize(fs, data);

            fs.Close();

            UpdateForm();

        }

 

        /// <summary>

        /// Сохранить файл экспертной системы с диалогом выбора файла

        /// </summary>

        public void SaveAs()

        {

            SaveFileDialog saveFileDialog = new SaveFileDialog();

            saveFileDialog.Title = "Сохранение проекта...";

            saveFileDialog.Filter = "Файлы экспертных систем|*.es|Все файлы|*.*";

            if (saveFileDialog.ShowDialog() == System.Windows.Forms.DialogResult.Cancel) return;

            FFileName = saveFileDialog.FileName;

            Save();

        }

 

    }

}

Теперь можно реализовать и обработчики пунктов меню, вот как будет выглядеть класс главной формы после их реализации:

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.ComponentModel;

using System.Data;

using System.Drawing;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Windows.Forms;

 

namespace ExpertSystem

{

    public partial class ExpertSystemForm : Form

    {

        /// <summary>

        /// Ядро экспертной системы

        /// </summary>

        private ExpertSystemCore core;

 

        public ExpertSystemForm()

        {

            InitializeComponent();

            core = new ExpertSystemCore(this);

        }

 

        private void tsmiOpen_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            core.Open();

        }

 

        private void tsmiSave_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            core.Save();

        }

 

        private void tsmiSaveAs_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            core.SaveAs();

        }

 

        private void tsmiAddProposition_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            core.AddProposition();

        }

    }

}

Ну, и еще у нас осталась реализация интерфейса IExpertSystemForm. Для этого мы создаем класс ExpertSystemWindowsForm:

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

 

namespace ExpertSystem

{

    public class ExpertSystemWindowsForm : IExpertSystemForm

    {

        public ExpertSystemForm form { get; set; }

 

        /// <summary>

        /// Заголовок формы

        /// </summary>

        public string Caption

        {

            get

            {

                if (form != null) return form.Text; else return "NULL";

            }

            set

            {

                if (form != null) form.Text = value;

            }

        }

 

        /// <summary>

        /// Перерисовать утверждения

        /// </summary>

        /// <param name="propositions">Список утверждений</param>

        public void draw_propositions(List<Proposition> propositions)

        {

            form.dgvPropositions.Rows.Clear();

            if (propositions.Count == 0) return;

            form.dgvPropositions.RowCount = propositions.Count;

            int j = 0;

            foreach (Proposition item in propositions)

            {

                redraw_row(j, item);

                j++;

            }

        }

 

        /// <summary>

        /// Перерисовать строку

        /// </summary>

        /// <param name="j">Номер строки</param>

        /// <param name="item">Утверждение</param>

        private void redraw_row(int j, Proposition item)

        {

            if (j >= form.dgvPropositions.RowCount) return;

            if (j == -1) return;

            form.dgvPropositions.Rows[j].Cells[0].Value = item.caption;

            form.dgvPropositions.Rows[j].Cells[1].Value = item.itis;

        }

       

 

    }

}

После чего мы можем начать тестирование нашей заготовки программы. Попробуем добавить парочку тестовых утверждений и сохранить файл:

Разрабатываем экспертную систему. Урок 7. Начинаем писать ЭС на C#

После сохранения у нас должен измениться заголовок:

Разрабатываем экспертную систему. Урок 7. Начинаем писать ЭС на C#

Проверьте, открывает ли программа сохраненный файл, восстанавливаются ли данные, которые вы сохранили.

На этом урок закончим, в будущих уроках продолжим писать экспортную систему на C#.

 


Скриншоты, помеченные знаком *, являются цитатами и иллюстрациями  программного продукта "Microsoft Visual Studio 2010 Professional", авторское право на который принадлежит корпорации Microsoft.. 


 

Последнее обновление ( 04.07.2013 г. )
 
Пред. »
 
© 2024 Программирование - это просто
Joomla! - свободное программное обеспечение, распространяемое по лицензии GNU/GPL.
Русская локализация © 2005-2008 Joom.Ru - Русский Дом Joomla!
Design by Mamboteam.com | Powered by Mambobanner.de
Я принимаю Яндекс.Деньги