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Programmation procédurale et programmation objets avec l’environnement logiciel CLIPS

Intelligence Artificielle


Programmation procédurale

• Programmation procédurale avec les fonctions

• 2 types de fonctions- fonctions systèmes- fonctions utilisateurs

Appels de fonction ou

Expressions

Affichage du résultat des appels


Exemple d’appels de fonctions système


imbrication des parenthèses


Exemple d’appels de fonctions système


(deffunction <nom-fonction> |<commentaire>| |<liste-des-paramètres>|

<expression-1><expression-2>…<expression-n>

)

Corps de la fonction <nom-fonction> : nom de la fonction

|<liste-des-paramètres>| : liste facultative des paramètres<expression-1> … <expression-n> : corps de la fonction


Le constructeur deffunction

Syntaxe

Action

Définit une fonction

Définition de fonctions utilisateurs


Constructeur

Paramètres de la fonction

Corps de la fonction

Nom de la fonction


Exemple

Le constructeur deffunction

Définition de fonctions utilisateurs


Chargement de la fonctionAppels de la fonction

Résultatsdes

appels

Fonction définie


Exemple d’appel de fonctions utilisateur



Programmation objets

Le langage objet COOL (CLIPS Oriented Object Language)

Approche de programmation

OBJET

+

=

Connaissances déclaratives

Connaissances procédurales


Paradigmes

• Les connaissances déclaratives : propriétés de l’objet, son état, ses données, ses particularités (attributs)

• Les connaissances procédurales : capacités d’action de l’objet : savoir faire, réactions au monde extérieur (méthodes)

• Les données d’un objet ne sont accessibles et modifiablesque par les méthodes de l’objet lui même : (encapsulation)

• Les objets communiquent entre eux par messages

• Les messages sont évalués par les méthodes de l’objet



• Les messages sont envoyés en précisant l’objet destinataire, le nom de la méthode à déclencher et éventuellement les paramètres de cette méthode

• Un message peut être interprété différemment selon l’objet destinataire. (polymorphisme)

• Les attributs sont typés et nommés

• Les attributs sont décrits à travers un ensemble de facettes

• Il existe plusieurs types de facettes : type, valeur par défaut, intervalle de valeurs, droit d’accès, visibilité

Paradigmes



• Les objets ayant des propriétés et des capacités communes sont regroupés en classes

• Les classes sont génératrices d’objets

• Les objets sont crées à partir d’une classe

• Un objet est une instance unique de sa classe

Paradigmes



• Les objets héritent des attributs et des méthodes de leur classe

• Une classe est une spécialisation d’une autre classe existante

• Une classe 1. hérite des attributs et des méthodes de ses super-classes (ancêtres), 2. ajoute de nouveaux attributs et/ou nouvelles méthodes, 3. peut modifier ou redéfinir les méthodes héritées (surcharge)

• La partie privée d’une classe (attributs et méthodes) peut être partagée avec les membres de la familles : ancêtres (super-classes) ou descendants (sous-classes)

ParadigmesProgrammation objets


Programmer en COOL revient à :

1. Définir des classes (defclass) en décrivant ses attributs (slot) avec leurs facettes ainsi que ses méthodes (defmessage-handler). Les méthodes doivent être déclarées au préalable (message-handler)

3. Créer des instances des classes définies (make-instance)

4. Envoyer des messages (send) aux instances créées

Le langage COOL



Le constructeur defclass

Action

Définit une classe à travers les propriétés suivantes : Nom de la classeNom de la super-classeRôleRéactivitéLes attributs avec leurs facettesLes méthodes

Le langage COOL : définition des classes



(defclass <nom-classe> |<commentaires>|(is-a <nom-super-classe>)(role <rôle-classe>) |(pattern-match <filtrage-classe>)|

slot <nom-slot1> (<facette-1> <valeur-facette-1>) (<facette-2> <valeur-facette-2>) ….

slot <nom slot2> (<facette-1> <valeur-facette-1>) (<facette-2> <valeur-facette-2>) ….

…message-handler <nom-méthode-1>message-handler <nom-méthode-2>…

)

Méthodes

Attributs

Facettes


Syntaxe




Spécifie le lien d’héritage d’une classe

(is-a <nom-super-classe>)

(is-a (USER)) <nom-super-classe> : nom de la super-classe directe : classe système ou classe utilisateur

Le constructeur defclass : lien dhéritage is-a

Syntaxe


Action

Exemple



(role <quel-rôle>)

(role (concrete)) <quel-rôle> : concrete : classe qui va être instanciée ou abstrait sinon

Le constructeur defclass : rôle de classe role


Action

Spécifie le rôle d’une classe

Syntaxe

Exemple



(pattern-match <réactivité>)

(pattern-match (reactive))

<réactivité> : reactive : instances de classe utilisables dans les règles ou unreactive sinon

Le constructeur defclass : réactivité de classe patter-match


Action

Définit la réactivité d ’une classe

Syntaxe

Exemple



• Elles servent à décrire un attribut• Types de facettes

Initialisation ou valeur par défaut (default)Typage (type)Accès (access)Visibilité (visibility)Définition des méthodes d’accès (create-accessor)

Le constructeur defclass : les facettes




Facette de valeur par défaut default

Donne une valeur par défaut à l’attribut

(slot <attribut> (default <valeur-par-défaut))

(slot statut (default cadre))

<valeur-par-défaut> : valeur par défaut de l’attribut



Action

Syntaxe

Exemple



Facette de typage type

Associe à un attribut un type particulier de données

(slot <attribut> (type <type-de-données>))

(slot salaire (type float)) (slot superieur-hierarchique (type instance))(slot motivations (type symbol))

<type de données>: un type de données : string, symbol, instance, float, etc



Action

Syntaxe

Exemples


STRING

OBJECT

PRIMITIVE

USER

LEXEME

SYMBOL

NUMBER

INTEGER FLOAT

MULTIFIELDADDRESS INSTANCE

INSTANCE-ADDRESSINSTANCE-NAME FACT-ADDRESS EXTERNAL-ADDRESS

INITIAL-OBJECT


Les types de données et les classes prédéfinies dans Clips



Facette d’accès access

Définit les droits d’accès (lecture et/ou écriture) liés à un attribut

(slot date-embauche (access read-only))



Action

Syntaxe

Exemple

(slot <attribut> (access <droits-accès>)) <droits-accès> : droits d’accès : read-only, read-write ou initialize-only



Facette de visibilité visibility

Précise si l’attribut est accessible aux ancêtres et aux descendants de la classe où il a été définit



Action

Syntaxe

(slot <attribut> (visibilty <type-visibilité>))

<type-visibilité> : type de visibilité : private ou public

Attribut accessible aux super-classes et aux sur-classes de la classe où il a été définit

Non Oui






Exemple

(slot date-embauche (visibility private))


Classe D

Méthode-A

Méthode-C

Méthode-B

Méthode-D

Attribut-B-2

Attribut-B-1

Classe B Classe C

Classe A

private

public







Facette de méthodes d’accès create-accessor

Définit des méthodes particulières get-nom-de-l’attribut et put-nom-de-l’attribut permettant d’accéder à la valeur de l’attribut en lecture et en écriture



Action

Syntaxe

(slot <attribut> (create-accessor <méthodes-à-définir>)) <méthodes-à-définir> : read, write ou read-writeread : définit le get-nom-de-l’attribut write : définit le put-nom-de-l’attributread-write : définit le get-nom-de-l’attribut et put-nom-de-l’attribut



Facette de méthodes d’accès create-accessor



Exemple (slot statut (create-accessor read-write))

Définition des deux méthodes

get-statut et put-statut



Déclaration des méthodes message-handler

Déclare une méthode dans une classe

(message-handler <nom-méthode>)

(message-handler affichage-info)

<nom-méthode>: méthode à déclarer



Action

Syntaxe

Exemple



Définition des méthodes defmessage-handler

Définit une méthode dans une classe

(defmessage-handler

<nom-classe> <nom-méthode> |<liste-des-paramètres>| <commentaire>|

<expression-1><expression-2>…<expression-n>

)

<nom-classe> : nom de la classe<nom-méthode> : nom de la méthode|<liste-des-paramètres>| : liste facultative des paramètres<expression-1> … <expression-n> : corps de la méthode



Action

Syntaxe



Définition des méthodes defmessage-handler


Exemple

(defmessage-handler INSCRIPTION affichage-info()(printout t crlf)(printout t crlf "*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*" crlf) (printout t "Le nom de l'inscrit est : " ?self:Nom crlf)(printout t "Le prénom de l'inscrit est : " ?self:Prenom crlf)(printout t "Le nom de la société de l'inscrit est : " ?self:Organisme crlf)(printout t "*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*" crlf)(printout t crlf crlf crlf))



(defclass INSCRIPTION (is-a USER)(role concrete)(slot Nom (type STRING) (create-accessor read-write))(slot Prenom (type STRING) (create-accessor read-write))(slot Organisme (type STRING) (create-accessor read-write))(message-handler saisie-info)(message-handler affichage-info))

Un exemple complet

Description des attributs et déclaration des méthodes de la classe





(defmessage-handler INSCRIPTION saisie-info()(printout t crlf crlf)(printout t "Tapez votre nom : ")(bind ?Nom (readline))(send ?self put-Nom ?Nom)(printout t crlf)(printout t "Tapez votre prénom : ")(bind ?Prenom (readline))(send ?self put-Prenom ?Prenom)(printout t crlf)(printout t "Tapez le nom de votre organisme : ")(bind ?Organisme (readline))(send ?self put-Organisme ?Organisme)(return "fin de saisie"))

Un exemple complet

Définition des méthodes de la classe





(defmessage-handler INSCRIPTION affichage-info()(printout t crlf)(printout t crlf "*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*" crlf) (printout t "Le nom de l'inscrit est : " ?self:Nom crlf)(printout t "Le prénom de l'inscrit est : " ?self:Prenom crlf)(printout t "Le nom de la société de l'inscrit est : " ?self:Organisme crlf)(printout t "*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*" crlf)(printout t crlf crlf crlf))

Un exemple complet

Définition des méthodes de la classe





Crée une instance d’une classe déjà définie

(make-instance [<nom-instance>] of <nom-classe>(<attribut-1> <valeur-attribut-1>)(<attribut-2> <valeur-attribut-2>)…(<attribut-n> <valeur-attribut-n>))

Action

Syntaxe


La fonction make-instance

Le langage COOL : création d’instances

<nom-instance>: nom de l’instance<nom-classe> : nom de la classe à instancier<attribut-i> <valeur-attribut-i> : paire attribut valeur


Définit une collection d’instances d’une classe

(definstances <nom-definstances>(<nom-instance1> of <nom-classe>(<attribut-1> <valeur-attribut-1>)…(<attribut-n> <valeur-attribut-n>)) (<nom-instance2> of <nom-classe>(<attribut-1> <valeur-attribut-1>)…(<attribut-n> <valeur-attribut-n>)) …)

Action

Syntaxe


Le construct definstances


<nom-definstances>: nom de la collection d’instances<nom-classe> : nom de la classeà instancier<attribut-i> <valeur-attribut-i> : paire attribut valeur


Rajoute à la liste des instances toutes les instances définies par un definstances

Action


La commande reset



Exemple de définition d ’une collection d ’instances avec definstances




Rajouter à la liste des instances une collection d ’instances définie par definstances




Envoie un message à un objet

Action

Syntaxe


La fonction send

Le langage COOL : envoi des messages

<objet-destinataire>: objet destinataire du message<nom-méthode> : nom de la méthode associé au message et que l’objet destinataire doit déclencher|<liste-des-paramètres>| : liste facultative de paramètres de la méthode

(send [<objet-destinataire>] <nom-méthode> |<liste-des-paramètres>|)


Exemples


La fonction send

Le langage COOL : envoi des messages

(send [Insc1] saisie-info)(send [Insc1] affichage-info)


• Clips est un outil souple et puissant pour la représentation des connaissances

• Il permet d’utiliser voir combiner différents formalismes (construct)

Les Règles (defrule) Les Faits (deffacts)

Les fonctions (deffunction)

Classes d’objets (defclass) Objets ou instances (definstances) Messages (defmessage-handler)

Formalisme règles de production

Formalisme objet

Formalisme procédural

Représentation déclarative

Représentation hybride

Représentation procédurale

Représentation des connaissances dans CLIPS

Conclusion

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