Production system (computer science)
एक "उत्पादन प्रणाली" (या "उत्पादन नियम प्रणाली") एक कंप्यूटर प्रोग्राम है जिसका उपयोग आमतौर पर कृत्रिम बुद्धिमत्ता के कुछ रूप प्रदान करने के लिए किया जाता है, जिसमें मुख्य रूप से व्यवहार के बारे में नियमों का एक समूह होता है, लेकिन इसमें उन नियमों का पालन करने के लिए आवश्यक तंत्र भी शामिल होता है क्योंकि प्रणाली दुनिया की स्थितियों के प्रति प्रतिक्रिया करती है। वे नियम, जिन्हें उत्पादन कहा जाता है, एक बुनियादी प्रतिनिधित्व हैं जो स्वचालित योजना, विशेषज्ञ प्रणालियों और कार्य चयन में उपयोगी पाए जाते हैं। उत्पादन में दो भाग होते हैंः एक संवेदी पूर्व शर्त (या "आई. एफ". कथन) और एक क्रिया (या "टी. एच. ई. एन".)। यदि उत्पादन की पूर्व शर्त दुनिया की वर्तमान स्थिति से मेल खाती है, तो उत्पादन को ट्रिगर कहा जाता है। यदि किसी उत्पादन की कार्रवाई को निष्पादित किया जाता है, तो कहा जाता है कि उसे निकाल दिया गया है। एक उत्पादन प्रणाली में एक डेटाबेस भी होता है, जिसे कभी-कभी कार्यशील स्मृति कहा जाता है, जो वर्तमान स्थिति या ज्ञान के बारे में डेटा रखता है, और एक नियम दुभाषिया भी होता है। नियम दुभाषिया को एक से अधिक उत्पादन शुरू होने पर उत्पादन को प्राथमिकता देने के लिए एक तंत्र प्रदान करना चाहिए। बेसिक ऑपरेशन रूल दुभाषिया आम तौर पर वर्तमान लक्ष्यों को पूरा करने के लिए उत्पादनों का चयन करने के लिए एक फॉरवर्ड चेनिंग एल्गोरिथ्म निष्पादित करते हैं, जिसमें सिस्टम के डेटा या विश्वासों को अद्यतन करना शामिल हो सकता है। प्रत्येक नियम के स्थिति भाग (बाएं हाथ की ओर या एलएचएस) का परीक्षण कार्यशील स्मृति की वर्तमान स्थिति के खिलाफ किया जाता है। आदर्शीकृत या डेटा-उन्मुख उत्पादन प्रणालियों में, एक धारणा है कि किसी भी ट्रिगर स्थितियों को निष्पादित किया जाना चाहिएः परिणामी क्रियाएं (दाहिने हाथ की ओर या आरएचएस) एजेंट के ज्ञान को अद्यतन करेंगी, कार्यशील स्मृति में डेटा को हटा देंगी या जोड़ेंगी। सिस्टम या तो तब प्रोसेसिंग बंद कर देता है जब उपयोगकर्ता फॉरवर्ड चेनिंग लूप को बाधित करता है; जब दिए गए चक्रों की संख्या का प्रदर्शन किया जाता है; जब एक "हॉल्ट" आरएचएस निष्पादित किया जाता है, या जब किसी भी नियम में एलएचएस नहीं होते हैं जो सही होते हैं। इसके विपरीत, वास्तविक समय और विशेषज्ञ प्रणालियों को अक्सर पारस्परिक रूप से अनन्य उत्पादनों के बीच चयन करना पड़ता है-क्योंकि कार्यों में समय लगता है, केवल एक कार्रवाई की जा सकती है, या (एक विशेषज्ञ प्रणाली के मामले में) अनुशंसित। ऐसी प्रणालियों में, नियम दुभाषिया, या अनुमान इंजन, दो चरणों के माध्यम से चक्र करता हैः डेटाबेस के खिलाफ उत्पादन नियमों का मिलान करना, इसके बाद चयनित कार्यों को लागू करने और निष्पादित करने के लिए मिलान किए गए नियमों में से किसका चयन करना। कार्यशील स्मृति उत्पादन प्रणालियों के खिलाफ मिलान उत्पादन नियम उत्पादन नियमों में स्थितियों की अभिव्यंजक शक्ति पर भिन्न हो सकते हैं। तदनुसार, पैटर्न मिलान एल्गोरिथ्म जो मिलान स्थितियों के साथ उत्पादन नियमों को एकत्र करता है, सरल से लेकर-सभी नियमों को अनुक्रम में आज़माना, पहले मिलान पर रुकना-अनुकूलित तक हो सकता है, जिसमें नियमों को अंतर-संबंधित स्थितियों के नेटवर्क में "संकलित" किया जाता है। बाद वाले को रेटे एल्गोरिथ्म द्वारा चित्रित किया गया है, जिसे 1974 में चार्ल्स एल. फोर्गी द्वारा डिजाइन किया गया था, जिसका उपयोग उत्पादन प्रणालियों की एक श्रृंखला में किया जाता है, जिसे ओपीएस कहा जाता है और मूल रूप से कार्नेगी मेलन विश्वविद्यालय में विकसित किया गया था, जो 1980 के दशक की शुरुआत में ओपीएस5 में समाप्त हुआ था। ओ. पी. एस. 5 को उत्पादन प्रणाली प्रोग्रामिंग के लिए एक पूर्ण प्रोग्रामिंग भाषा के रूप में देखा जा सकता है। उत्पादन प्रणालियों का मूल्यांकन करने के लिए कौन से नियम चुनना निष्पादित करने के लिए उत्पादन नियमों के अंतिम चयन में भी भिन्न हो सकता है। पिछले मिलान एल्गोरिदम के परिणामस्वरूप नियमों के संग्रह को संघर्ष सेट कहा जाता है, और चयन प्रक्रिया को संघर्ष समाधान रणनीति भी कहा जाता है। यहाँ फिर से, ऐसी रणनीतियाँ सरल से भिन्न हो सकती हैं-उस क्रम का उपयोग करें जिसमें उत्पादन नियम लिखे गए थे; उत्पादन नियमों को भार या प्राथमिकताएँ निर्धारित करें और तदनुसार निर्धारित संघर्ष को क्रमबद्ध करें-परिसर के लिए-उस समय के अनुसार संघर्ष को क्रमबद्ध करें जब उत्पादन नियम पहले निकाल दिए गए थे; या उनके आरएचएस द्वारा प्रेरित संशोधनों की सीमा के अनुसार। जो भी संघर्ष समाधान रणनीति लागू की जाती है, वह विधि वास्तव में उत्पादन प्रणाली की दक्षता और शुद्धता के लिए महत्वपूर्ण है। कुछ प्रणालियाँ बस सभी मेल खाने वाले उत्पादनों को संचालित करती हैं। उत्पादन प्रणालियों का उपयोग उत्पादन प्रणालियों का उपयोग सरल स्ट्रिंग पुनर्लेखन नियमों से लेकर मानव संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं के मॉडलिंग तक, शब्द पुनर्लेखन और कमी प्रणालियों से लेकर विशेषज्ञ प्रणालियों तक भिन्न होता है। एक सरल स्ट्रिंग पुनर्लेखन उत्पादन प्रणाली का उदाहरण यह उदाहरण एक वर्णमाला से एक स्ट्रिंग को उलटने के लिए उत्पादन नियमों का एक समूह दिखाता है जिसमें "$" और "*" (जो मार्कर प्रतीकों के रूप में उपयोग किए जाते हैं) प्रतीक नहीं होते हैं। पी1: $$-> * पी2: * $-> पी3: * एक्स-> एक्स * पी4: *-> नल एंड हॉल्ट पी5: $xy-> वाई $एक्स पी6: नल-> $इस उदाहरण में, उत्पादन नियमों को इस उत्पादन सूची में उनके क्रम के अनुसार परीक्षण के लिए चुना जाता है। प्रत्येक नियम के लिए, उत्पादन नियम के एलएचएस के साथ एक मिलान खोजने के लिए एक चलती खिड़की के साथ बाएं से दाएं इनपुट स्ट्रिंग की जांच की जाती है। जब एक मिलान पाया जाता है, तो इनपुट स्ट्रिंग में मिलान किए गए सबस्ट्रिंग को उत्पादन नियम के आरएचएस से बदल दिया जाता है। इस उत्पादन प्रणाली में, x और y इनपुट स्ट्रिंग वर्णमाला के किसी भी वर्ण से मेल खाने वाले चर हैं। प्रतिस्थापन के बाद पी1 के साथ मिलान फिर से शुरू हो जाता है। उदाहरण के लिए, स्ट्रिंग "एबीसी", इन उत्पादन नियमों के तहत परिवर्तनों के निम्नलिखित क्रम से गुजरती हैः $एबीसी (पी6) बी $एसी (पी5) बीसी $ए (पी5) $ए (पी6) सी $बी $ए (पी5) $सी $बी $ए (पी6) $सी $बी $ए (पी6) * सी $बी $ए (पी1) सी * $बी $ए (पी3) सी * बी $ए (पी2) सीबी * $ए (पी3) सीबी * ए (पी2) सीबीए * (पी3) सीबीए (पी4) ऐसी सरल प्रणाली में, उत्पादन नियमों का क्रम महत्वपूर्ण है। अक्सर, नियंत्रण संरचना की कमी से उत्पादन प्रणालियों को डिजाइन करना मुश्किल हो जाता है। निश्चित रूप से, उत्पादन प्रणाली मॉडल में नियंत्रण संरचना जोड़ना संभव है, अर्थात् अनुमान इंजन में, या कार्यशील स्मृति में। एक ओ. पी. एस. 5 उत्पादन नियम का उदाहरण एक खिलौना अनुकरण दुनिया में जहां एक बंदर एक कमरे में विभिन्न वस्तुओं को पकड़ सकता है और दूसरों पर चढ़ सकता है, छत से निलंबित एक वस्तु को पकड़ने के लिए एक उदाहरण उत्पादन नियम इस तरह दिखेगाः (पी धारण करता हैःः ऑब्जेक्ट-सीलिंग (लक्ष्य स्थिति सक्रिय प्रकार धारण करता है) डेटा संरचना का नाम, जैसे "लक्ष्य" और "भौतिक-वस्तु", स्थितियों में पहला शाब्दिक है; एक संरचना के क्षेत्रों को "^" के साथ उपसर्ग किया जाता है। "-" एक नकारात्मक स्थिति को इंगित करता है। ओ. पी. एस. 5 में उत्पादन नियम डेटा संरचनाओं के उन सभी उदाहरणों पर लागू होते हैं जो स्थितियों से मेल खाते हैं और परिवर्तनीय बंधनों के अनुरूप होते हैं। इस उदाहरण में, यदि कई वस्तुओं को छत से लटकाया जाना चाहिए, प्रत्येक के पास एक खाली हाथ वाले बंदर को सहारा देने के लिए एक अलग सीढ़ी है, तो संघर्ष सेट में एक ही उत्पादन "होल्ड्सःः ऑब्जेक्ट-सीलिंग" से प्राप्त कई उत्पादन नियम उदाहरण होंगे। संघर्ष समाधान कदम बाद में चुनता है कि कौन से उत्पादन उदाहरणों को गोली मारनी है। एलएचएस में पैटर्न मिलान के परिणामस्वरूप चरों का बंधन आरएचएस में संशोधित किए जाने वाले डेटा को संदर्भित करने के लिए उपयोग किया जाता है। कार्यशील स्मृति में "लक्ष्य" डेटा संरचना उदाहरणों के रूप में स्पष्ट नियंत्रण संरचना डेटा होता है। उदाहरण में, एक बार जब एक बंदर निलंबित वस्तु को पकड़ लेता है, तो लक्ष्य की स्थिति "संतुष्ट" पर सेट की जाती है और वही उत्पादन नियम अब लागू नहीं हो सकता है क्योंकि इसकी पहली शर्त विफल हो जाती है। रसेल और नॉर्विग दोनों की आर्टिफिशियल इंटेलिजेंसः ए मॉडर्न अप्रोच और जॉन सोवा की नॉलेज रिप्रेजेंटेशनः लॉजिकल, फिलोसोफिकल और कम्प्यूटेशनल फाउंडेशन उत्पादन प्रणालियों को तर्क की प्रणालियों के रूप में चिह्नित करते हैं जो आगे की श्रृंखला के माध्यम से तर्क करते हैं। हालांकि, स्टीवर्ट शापिरो ने सोवा की पुस्तक की समीक्षा करते हुए तर्क दिया कि यह एक गलत प्रस्तुति है। इसी तरह, कोवल्स्की और सादरी का तर्क है कि, क्योंकि उत्पादन प्रणालियों में कार्यों को अनिवार्यता के रूप में समझा जाता है, उत्पादन प्रणालियों में तार्किक शब्दार्थ नहीं होते हैं। उनके तर्क और कंप्यूटर भाषा तर्क उत्पादन प्रणाली (एल. पी. एस.) तर्क कार्यक्रमों को जोड़ती है, जिन्हें एक एजेंट के विश्वासों के रूप में व्याख्या की जाती है, प्रतिक्रियाशील नियमों के साथ, एक एजेंट के लक्ष्यों के रूप में व्याख्या की जाती है। उनका तर्क है कि एल. पी. एस. में प्रतिक्रियाशील नियम उत्पादन नियमों को एक तार्किक शब्दार्थ देते हैं, जो अन्यथा उनके पास नहीं है। निम्नलिखित उदाहरण में, पंक्तियाँ 1-3 प्रकार की घोषणाएँ हैं, 4 प्रारंभिक अवस्था का वर्णन करती हैं, 5 एक प्रतिक्रियाशील नियम है, 6-7 तर्क कार्यक्रम खंड हैं, और 8 एक कारण नियम हैः 1. धाराप्रवाह आग। 2. क्रियाएँ उन्मूलन करती हैं, पलायन करती हैं। 3. घटनाएँ आग से निपटती हैं। 4. शुरू में आग लगाएँ। 5. अगर आग लगी है तो आग से निपटें। 6. यदि हटा दिया जाता है तो आग से निपटें। 7. यदि बच जाते हैं तो आग से निपटें। 8. आग को समाप्त करता है। इस उदाहरण में ध्यान दें कि लाइन 5 पर प्रतिक्रियाशील नियम एक उत्पादन नियम की तरह ही शुरू किया गया है, लेकिन इस बार इसका निष्कर्ष डील _ विद _ फायर लाइन 6-7 पर तर्क कार्यक्रमों का उपयोग करके उप-लक्ष्यों तक कम करने का लक्ष्य बन जाता है। ये उप-लक्ष्य क्रियाएँ हैं (पंक्ति 2), जिनमें से कम से कम एक को लक्ष्य को पूरा करने के लिए निष्पादित करने की आवश्यकता होती है। संबंधित प्रणालियाँ बाधा प्रबंधन नियमः नियम-आधारित प्रोग्रामिंग भाषा। सी. एल. आई. पी. एस.: विशेषज्ञ प्रणालियों के निर्माण के लिए सार्वजनिक डोमेन सॉफ्टवेयर उपकरण। जेबॉस ड्रूल्सः एक मुक्त स्रोत व्यवसाय नियम प्रबंधन प्रणाली (बी. आर. एम. एस.)। आई. एल. ओ. जी. नियमः एक व्यावसायिक नियम प्रबंधन प्रणाली। JESS: जावा प्लेटफॉर्म के लिए एक नियम इंजन-यह CLIPS प्रोग्रामिंग भाषा का एक सुपरसेट है। लिसाः कॉमन लिस्प में लिखा गया एक नियम इंजन। ओपनएल टेबलेटः व्यवसाय केंद्रित नियम और ओपन सोर्स बीआरएमएस। प्रोलॉगः एक सामान्य उद्देश्य तर्क प्रोग्रामिंग भाषा। ए. सी. टी.-आर., सोर, ओपनकॉगः एक उत्पादन प्रणाली पर आधारित संज्ञानात्मक वास्तुकला। संदर्भ ब्राउनस्टन, एल., फैरेल आर., कांत ई. 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