Production system (computer science)
"પ્રોડક્શન સિસ્ટમ" (અથવા "પ્રોડક્શન રૂલ સિસ્ટમ") એ એક કમ્પ્યુટર પ્રોગ્રામ છે જેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે અમુક પ્રકારની કૃત્રિમ બુદ્ધિ પ્રદાન કરવા માટે થાય છે, જેમાં મુખ્યત્વે વર્તન વિશેના નિયમોનો સમૂહ હોય છે, પરંતુ તેમાં તે નિયમોનું પાલન કરવા માટે જરૂરી પદ્ધતિનો પણ સમાવેશ થાય છે કારણ કે સિસ્ટમ વિશ્વની સ્થિતિઓને પ્રતિસાદ આપે છે. તે નિયમો, જેને ઉત્પાદન કહેવામાં આવે છે, તે મૂળભૂત રજૂઆત છે જે સ્વચાલિત આયોજન, નિષ્ણાત પ્રણાલીઓ અને ક્રિયા પસંદગીમાં ઉપયોગી છે. ઉત્પાદનમાં બે ભાગોનો સમાવેશ થાય છેઃ એક સંવેદનાત્મક પૂર્વશરત (અથવા "IF" નિવેદન) અને એક ક્રિયા (અથવા "ThEN"). જો ઉત્પાદનની પૂર્વશરત વિશ્વની વર્તમાન સ્થિતિ સાથે મેળ ખાય છે, તો ઉત્પાદન શરૂ થયું હોવાનું કહેવાય છે. જો ઉત્પાદનની ક્રિયા ચલાવવામાં આવે છે, તો તેને છોડવામાં આવી હોવાનું કહેવાય છે. ઉત્પાદન પ્રણાલીમાં ડેટાબેઝ પણ હોય છે, જેને કેટલીકવાર કાર્યકારી મેમરી કહેવામાં આવે છે, જે વર્તમાન સ્થિતિ અથવા જ્ઞાન વિશેની માહિતી જાળવે છે, અને નિયમ દુભાષિયો પણ હોય છે. જ્યારે એક કરતાં વધુ ઉત્પાદન શરૂ થાય ત્યારે નિયમ દુભાષિયાએ ઉત્પાદનને પ્રાથમિકતા આપવા માટે એક પદ્ધતિ પ્રદાન કરવી આવશ્યક છે. બેઝિક ઓપરેશન રૂલ દુભાષિયાઓ સામાન્ય રીતે વર્તમાન લક્ષ્યોને પહોંચી વળવા માટે પ્રોડક્શન્સ પસંદ કરવા માટે ફોરવર્ડ ચેઇનિંગ અલ્ગોરિધમનો અમલ કરે છે, જેમાં સિસ્ટમના ડેટા અથવા માન્યતાઓને અપડેટ કરવાનો સમાવેશ થઈ શકે છે. દરેક નિયમના શરત ભાગ (ડાબી બાજુ અથવા એલ. એચ. એસ.) નું કાર્યકારી સ્મૃતિની વર્તમાન સ્થિતિ સામે પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે. આદર્શ અથવા ડેટા-લક્ષી ઉત્પાદન પ્રણાલીઓમાં, એવી ધારણા છે કે કોઈપણ ટ્રિગર શરતો અમલમાં મૂકવી જોઈએઃ પરિણામી ક્રિયાઓ (જમણી બાજુ અથવા આરએચએસ) એજન્ટના જ્ઞાનને અપડેટ કરશે, કાર્યકારી મેમરીમાં ડેટાને દૂર કરશે અથવા ઉમેરશે. જ્યારે વપરાશકર્તા ફોરવર્ડ ચેઇનિંગ લૂપમાં વિક્ષેપ પાડે છે ત્યારે સિસ્ટમ પ્રક્રિયા કરવાનું બંધ કરે છે; જ્યારે આપેલ સંખ્યામાં ચક્રો કરવામાં આવે છે; જ્યારે "હાલ્ટ" આરએચએસ ચલાવવામાં આવે છે, અથવા જ્યારે કોઈ નિયમોમાં એલએચએસ સાચા ન હોય ત્યારે. વાસ્તવિક સમય અને નિષ્ણાત પ્રણાલીઓએ, તેનાથી વિપરીત, ઘણીવાર પરસ્પર વિશિષ્ટ ઉત્પાદન વચ્ચે પસંદગી કરવી પડે છે-કારણ કે ક્રિયાઓ સમય લે છે, માત્ર એક જ ક્રિયા કરી શકાય છે, અથવા (નિષ્ણાત પ્રણાલીના કિસ્સામાં) ભલામણ કરવામાં આવે છે. આવી પ્રણાલીઓમાં, નિયમ દુભાષિયો, અથવા અનુમાન એન્જિન, બે તબક્કાઓમાંથી પસાર થાય છેઃ ડેટાબેઝની સામે ઉત્પાદન નિયમોને મેળ ખાતા, ત્યારબાદ પસંદ કરેલા નિયમોમાંથી કયા નિયમો લાગુ કરવા અને અમલમાં મૂકવા તે પસંદ કરીને. કાર્યકારી સ્મૃતિ ઉત્પાદન પ્રણાલીઓ સામે ઉત્પાદન નિયમો મેળ ખાતા ઉત્પાદન નિયમોમાં શરતોની અભિવ્યક્ત શક્તિ પર અલગ અલગ હોઈ શકે છે. તદનુસાર, પેટર્ન મેચિંગ અલ્ગોરિધમ કે જે મેળ ખાતી પરિસ્થિતિઓ સાથે ઉત્પાદનના નિયમો એકત્રિત કરે છે તે નિષ્કપટથી લઈને-તમામ નિયમોને અનુક્રમમાં અજમાવવા, પ્રથમ મેચ પર રોકવાથી-ઓપ્ટિમાઇઝ્ડ સુધી હોઈ શકે છે, જેમાં નિયમો આંતર-સંબંધિત પરિસ્થિતિઓના નેટવર્કમાં "સંકલિત" કરવામાં આવે છે. બાદમાં 1974 માં ચાર્લ્સ એલ. ફોર્ગી દ્વારા ડિઝાઇન કરાયેલ રીટે અલ્ગોરિધમ દ્વારા સચિત્ર છે, જેનો ઉપયોગ ઉત્પાદન પ્રણાલીઓની શ્રેણીમાં થાય છે, જેને ઓ. પી. એસ. કહેવાય છે અને મૂળરૂપે કાર્નેગી મેલોન યુનિવર્સિટીમાં વિકસાવવામાં આવી હતી, જે 1980 ના દાયકાની શરૂઆતમાં ઓ. પી. એસ. 5 માં પરાકાષ્ઠાએ પહોંચી હતી. ઓ. પી. એસ. 5 ને ઉત્પાદન પ્રણાલી પ્રોગ્રામિંગ માટે સંપૂર્ણ પ્રોગ્રામિંગ ભાષા તરીકે જોવામાં આવી શકે છે. ઉત્પાદન પ્રણાલીઓનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે કયા નિયમો પસંદ કરવા તે અમલમાં મૂકવા અથવા ચલાવવા માટેના ઉત્પાદન નિયમોની અંતિમ પસંદગીમાં પણ અલગ હોઈ શકે છે. અગાઉના મેળ ખાતા અલ્ગોરિધમમાંથી પરિણામી નિયમોના સંગ્રહને સંઘર્ષ સમૂહ કહેવામાં આવે છે, અને પસંદગી પ્રક્રિયાને સંઘર્ષ નિવારણ વ્યૂહરચના પણ કહેવામાં આવે છે. અહીં ફરીથી, આવી વ્યૂહરચનાઓ સરળથી અલગ હોઈ શકે છે-જે ક્રમમાં ઉત્પાદનના નિયમો લખવામાં આવ્યા હતા તેનો ઉપયોગ કરો; ઉત્પાદનના નિયમોને વજન અથવા પ્રાથમિકતાઓ સોંપો અને તે મુજબ સંઘર્ષને ગોઠવો-સંકુલને-જે સમયે ઉત્પાદનના નિયમો અગાઉ ચલાવવામાં આવ્યા હતા તે સમય અનુસાર સંઘર્ષને ગોઠવો; અથવા તેમના આરએચએસ દ્વારા પ્રેરિત ફેરફારોની હદ અનુસાર. જે પણ સંઘર્ષ નિવારણ વ્યૂહરચના અમલમાં મૂકવામાં આવે છે, તે પદ્ધતિ ઉત્પાદન પ્રણાલીની કાર્યક્ષમતા અને શુદ્ધતા માટે ખરેખર નિર્ણાયક છે. કેટલીક સિસ્ટમો ફક્ત તમામ મેળ ખાતી પ્રોડક્શન્સને ફાયર કરે છે. ઉત્પાદન પ્રણાલીઓનો ઉપયોગ ઉત્પાદન પ્રણાલીઓનો ઉપયોગ સરળ સ્ટ્રિંગ પુનર્લેખન નિયમોથી લઈને માનવ જ્ઞાનાત્મક પ્રક્રિયાઓના મોડેલિંગ સુધી, શબ્દ પુનર્લેખન અને ઘટાડો પ્રણાલીઓથી લઈને નિષ્ણાત પ્રણાલીઓ સુધી બદલાય છે. એક સરળ શબ્દમાળા પુનર્લેખન ઉત્પાદન પ્રણાલીનું ઉદાહરણ આ ઉદાહરણ મૂળાક્ષરમાંથી શબ્દમાળાને ઉલટાવવા માટેના ઉત્પાદન નિયમોનો સમૂહ દર્શાવે છે જેમાં "$" અને "*" (જેનો ઉપયોગ માર્કર પ્રતીકો તરીકે થાય છે) ચિહ્નો ન હોય. પી1: $$-> * પી2: * $-> * પી3: * x-> x * પી4: *-> નલ એન્ડ હોલ્ટ પી5: $xy-> y $x પી6: નલ-> $આ ઉદાહરણમાં, ઉત્પાદન નિયમો આ ઉત્પાદન સૂચિમાં તેમના ક્રમ અનુસાર પરીક્ષણ માટે પસંદ કરવામાં આવે છે. દરેક નિયમ માટે, ઉત્પાદન નિયમના એલ. એચ. એસ. સાથે મેળ શોધવા માટે ઇનપુટ સ્ટ્રિંગની ડાબેથી જમણે ફરતી વિંડો સાથે તપાસ કરવામાં આવે છે. જ્યારે મેળ મળે છે, ત્યારે ઇનપુટ સ્ટ્રિંગમાં મેળ ખાતી સબસ્ટ્રિંગને ઉત્પાદન નિયમના આરએચએસ સાથે બદલવામાં આવે છે. આ ઉત્પાદન પ્રણાલીમાં, x અને y એ ઇનપુટ સ્ટ્રિંગ મૂળાક્ષરના કોઈપણ અક્ષર સાથે મેળ ખાતા ચલ છે. એકવાર રિપ્લેસમેન્ટ થઈ જાય પછી પી1 સાથે મેચ કરવાનું ફરી શરૂ થાય છે. દાખલા તરીકે "એબીસી" શબ્દમાળા, આ ઉત્પાદન નિયમો હેઠળ પરિવર્તનના નીચેના ક્રમમાંથી પસાર થાય છેઃ $એબીસી (પી6) બી $એસી (પી5) બીસી $એ (પી5) $એ (પી6) સી $બી $એ (પી5) $સી $બી $એ (પી6) $સી $બી $એ (પી6) * સી $બી $એ (પી1) સી * $બી $એ (પી3) સી * બી $એ (પી2) સીબી * $એ (પી3) સીબી * એ (પી2) સીબીએ * (પી3) સીબીએ (પી4) આવી સરળ પ્રણાલીમાં, ઉત્પાદન નિયમોનો ક્રમ નિર્ણાયક છે. ઘણીવાર, નિયંત્રણ માળખાના અભાવને કારણે ઉત્પાદન પ્રણાલીઓની રચના કરવી મુશ્કેલ બને છે. અલબત્ત, ઉત્પાદન પ્રણાલીઓના નમૂનામાં નિયંત્રણ માળખું ઉમેરવું શક્ય છે, એટલે કે અનુમાન એન્જિનમાં અથવા કાર્યકારી સ્મૃતિમાં. એક ઓ. પી. એસ. 5 ઉત્પાદન નિયમનું ઉદાહરણ રમકડાની સિમ્યુલેશન દુનિયામાં જ્યાં ઓરડામાં વાંદરો વિવિધ વસ્તુઓ પકડી શકે છે અને અન્ય પર ચઢી શકે છે, છત પરથી લટકાવેલી વસ્તુને પકડવા માટે એક ઉદાહરણ ઉત્પાદન નિયમ આના જેવો દેખાશેઃ ડેટા સ્ટ્રક્ચરનું નામ, જેમ કે "ગોલ" અને "ફિઝિકલ-ઓબ્જેક્ટ", પરિસ્થિતિઓમાં પ્રથમ શાબ્દિક છે; સ્ટ્રક્ચરના ક્ષેત્રોને "^" સાથે ઉપસર્ગ કરવામાં આવે છે. "-" નકારાત્મક સ્થિતિ સૂચવે છે. ઓ. પી. એસ. 5 માં ઉત્પાદનના નિયમો ડેટા સ્ટ્રક્ચર્સના તમામ ઉદાહરણોને લાગુ પડે છે જે શરતો સાથે મેળ ખાય છે અને ચલ બંધનને અનુરૂપ છે. આ ઉદાહરણમાં, જો ઘણી વસ્તુઓને છત પરથી લટકાવવામાં આવે, દરેક ખાલી હાથના વાંદરાને ટેકો આપતી નજીકની એક અલગ સીડી સાથે, તો સંઘર્ષ સમૂહમાં સમાન ઉત્પાદન "હોલ્ડ્સઃઃ ઓબ્જેક્ટ-સીલિંગ" માંથી મેળવેલા ઘણા ઉત્પાદન નિયમના ઉદાહરણો હશે. સંઘર્ષ નિવારણ પગલું પછીથી પસંદ કરશે કે કયા ઉત્પાદન કિસ્સાઓમાં ગોળીબાર કરવો. એલ. એચ. એસ. માં પેટર્ન મેચિંગના પરિણામે ચલોનું બંધન આર. એચ. એસ. માં સુધારવા માટેના ડેટાનો સંદર્ભ આપવા માટે વપરાય છે. કાર્યકારી સ્મૃતિમાં "ધ્યેય" માહિતી માળખાના ઉદાહરણોના સ્વરૂપમાં સ્પષ્ટ નિયંત્રણ માળખાનો ડેટા હોય છે. ઉદાહરણમાં, એકવાર વાંદરો લટકાવેલી વસ્તુને પકડી લે, પછી લક્ષ્યની સ્થિતિ "સંતુષ્ટ" પર સેટ કરવામાં આવે છે અને તે જ ઉત્પાદન નિયમ હવે લાગુ થઈ શકતો નથી કારણ કે તેની પ્રથમ શરત નિષ્ફળ જાય છે. રસેલ અને નોર્વિગની આર્ટિફિશિયલ ઇન્ટેલિજન્સઃ એ મોડર્ન એપ્રોચ અને જ્હોન સોવાની નોલેજ રિપ્રેઝન્ટેશનઃ લોજિકલ, ફિલોસોફિકલ અને કોમ્પ્યુટેશનલ ફાઉન્ડેશન્સ એમ બંને તર્ક સાથેનો સંબંધ ઉત્પાદન પ્રણાલીઓને તર્કની પ્રણાલીઓ તરીકે વર્ણવે છે જે ફોરવર્ડ ચેનિંગના માધ્યમથી તર્ક કરે છે. જો કે, સોવાના પુસ્તકની સમીક્ષા કરતા સ્ટુઅર્ટ શાપિરો દલીલ કરે છે કે આ ખોટી રજૂઆત છે. તેવી જ રીતે, કોવલ્સ્કી અને સાદરી દલીલ કરે છે કે, કારણ કે ઉત્પાદન પ્રણાલીઓમાં ક્રિયાઓને અનિવાર્યતા તરીકે સમજવામાં આવે છે, ઉત્પાદન પ્રણાલીઓમાં તાર્કિક શબ્દાર્થ નથી. તેમની તર્ક અને કોમ્પ્યુટર લેંગ્વેજ લોજિક પ્રોડક્શન સિસ્ટમ (એલ. પી. એસ.) તર્ક કાર્યક્રમોને જોડે છે, જેને એજન્ટની માન્યતાઓ તરીકે અર્થઘટન કરવામાં આવે છે, પ્રતિક્રિયાશીલ નિયમો સાથે, એજન્ટના લક્ષ્યો તરીકે અર્થઘટન કરવામાં આવે છે. તેઓ દલીલ કરે છે કે એલ. પી. એસ. માં પ્રતિક્રિયાશીલ નિયમો ઉત્પાદન નિયમોને તાર્કિક શબ્દાર્થ આપે છે, જેનો અન્યથા અભાવ હોય છે. નીચેના ઉદાહરણમાં, રેખાઓ 1-3 એ પ્રકાર ઘોષણાઓ છે, 4 પ્રારંભિક સ્થિતિનું વર્ણન કરે છે, 5 એ પ્રતિક્રિયાશીલ નિયમ છે, 6-7 તર્ક પ્રોગ્રામ કલમો છે, અને 8 એ કારણભૂત નિયમ છેઃ 1. અસ્ખલિત આગ. 2. ક્રિયાઓ દૂર કરે છે, છટકી જાય છે. 3. ઘટનાઓ અગ્નિ સાથે વ્યવહાર કરે છે. 4. શરૂઆતમાં આગ. 5. જો આગ લાગે તો આગનો સામનો કરો. 6. જો દૂર કરવામાં આવે તો આગ સાથે વ્યવહાર કરો. 7. ભાગી જાય તો આગનો સામનો કરો. 8. અગ્નિને સમાપ્ત કરે છે. આ ઉદાહરણમાં નોંધ લો કે લાઇન 5 પર પ્રતિક્રિયાશીલ નિયમ ઉત્પાદન નિયમની જેમ જ શરૂ થાય છે, પરંતુ આ વખતે તેનો નિષ્કર્ષ ડીલ _ વિથ _ ફાયર લાઇન 6-7 પરના તર્ક કાર્યક્રમોનો ઉપયોગ કરીને પેટા-ગોલમાં ઘટાડવાનું લક્ષ્ય બની જાય છે. આ પેટા ધ્યેયો ક્રિયાઓ છે (પંક્તિ 2), જેમાંથી ઓછામાં ઓછી એક ધ્યેયને સંતોષવા માટે અમલમાં મૂકવાની જરૂર છે. સંબંધિત સિસ્ટમો અવરોધ સંચાલન નિયમોઃ નિયમ-આધારિત પ્રોગ્રામિંગ ભાષા. CLIPS: નિષ્ણાત સિસ્ટમોના નિર્માણ માટે જાહેર ડોમેન સોફ્ટવેર સાધન. જેબૉસ ડ્રોલ્સઃ એક ઓપન સોર્સ બિઝનેસ રૂલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ (બી. આર. એમ. એસ.). આઇ. એલ. ઓ. જી. નિયમોઃ એક વ્યવસાય નિયમ વ્યવસ્થાપન પ્રણાલી. JESS: જાવા પ્લેટફોર્મ માટેનું એક નિયમ એન્જિન-તે CLIPS પ્રોગ્રામિંગ ભાષાનું સુપરસેટ છે. લિસાઃ કોમન લિસ્પમાં લખાયેલું એક નિયમ એન્જિન. ઓપનએલ ટેબ્લેટ્સઃ વ્યવસાય કેન્દ્રિત નિયમો અને ઓપન સોર્સ બીઆરએમએસ. પ્રોલોગઃ એક સામાન્ય હેતુ તર્ક પ્રોગ્રામિંગ ભાષા. ACT-R, સોઅર, ઓપનકોગઃ ઉત્પાદન પ્રણાલી પર આધારિત જ્ઞાનાત્મક રચનાઓ. સંદર્ભો બ્રાઉનસ્ટન, એલ., ફેરેલ આર., કેન્ટ ઇ. (1985). ઓ. પી. એસ. 5 રીડિંગ, મેસેચ્યુસેટ્સમાં પ્રોગ્રામિંગ એક્સપર્ટ સિસ્ટમ્સઃ એડિસન-વેસ્લી. ક્લહર, ડી., લેંગલી, પી. અને નેચેસ, આર. (1987). શિક્ષણ અને વિકાસના ઉત્પાદન પ્રણાલી નમૂનાઓ. કેમ્બ્રિજ, માસ. : એમ. આઈ. ટી. પ્રેસ. કોવલ્સ્કી, આર. અને સાદરી, એફ. (2016). લોજિક પ્રોગ્રામિંગ વિના લોજિકમાં પ્રોગ્રામિંગ. થિયરી એન્ડ પ્રેક્ટિસ ઓફ લોજિક પ્રોગ્રામિંગ, 16 (3), 269-295. રસેલ, એસ. જે. અને નોર્વિગ, પી. (2016). આર્ટિફિશિયલ ઇન્ટેલિજન્સઃ આધુનિક અભિગમ. પીઅર્સન એજ્યુકેશન લિમિટેડ. શાપિરો, એસ. (2001). જ્ઞાન પ્રતિનિધિત્વની સમીક્ષાઃ તાર્કિક, દાર્શનિક અને કોમ્પ્યુટેશનલ પાયા. કોમ્પ્યુટેશનલ ભાષાવિજ્ઞાન, 2 (2), 286-294 સોવા, જે. એફ. (2000). જ્ઞાન પ્રતિનિધિત્વઃ લોજિકલ, ફિલોસોફિકલ અને કોમ્પ્યુટેશનલ ફાઉન્ડેશન્સ (વોલ્યુમ. 13). પેસિફિક ગ્રોવ, સીએઃ બ્રૂક્સ/કોલ. વોટરમેન, ડી. એ., હેયસ-રોથ, એફ. (1978). પેટર્ન-નિર્દેશિત અનુમાન પ્રણાલીઓ ન્યૂ યોર્કઃ એકેડેમિક પ્રેસ. એક્શન સિલેક્શન મિકેનિઝમ એક્સપર્ટ સિસ્ટમ લર્નિંગ ક્લાસિફાયર સિસ્ટમ ઇન્ફરન્સ એન્જિન L-સિસ્ટમ OPS5 પ્રોડક્શન રૂલ રિપ્રેઝન્ટેશન રીટે અલ્ગોરિધમ રૂલ-બેઝ્ડ મશીન લર્નિંગ ટર્મ રીરાઇટિંગ લોજિક પ્રોગ્રામિંગ એક્સપર્ટ સિસ્ટમ્સ પણ જુઓ.