基于规则引擎的三角函数解题系统的设计与实现
发布时间：2021-08-20 13:48
随着人工智能技术的不断成熟,人工智能的场景应用进入多个行业。其中将人工智能与教育相结合,受到了社会的广泛关注。而数学在人类历史发展和社会生活中,发挥着不可替代的作用,也是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。因此,在研究人工智能在教育上的应用中,对数学问题的机器自动求解是一个热门的研究领域。实现自动推理,向学生提供平等、高质量的教学资源,从而降低学生自主学习、教师授课答疑的成本,对传统教学工具智能化有着重要的意义。本文分析并研究了三角函数题目中涉及的主要知识和求解方法,设计并实现了基于规则引擎的三角函数解题系统。三角函数解题系统由图像识别服务、自然语言处理服务、解题服务、展示服务4个服务组成。本文主要介绍其中的解题服务和展示服务。三角函数解题系统获取题目信息后,首先使用图像识别服务和自然语言处理服务将题目信息转化为格式化的信息,然后通过解题服务求解出答案并输出。解题服务中设计并实现了模型库,其中含有三角函数解题过程中所需要的各种Java类和建立类对象的方法。在模型库中,知识被分为了知识实体,和知识实体间关系两大类。解题服务中还设计并实现了规则库,其中含有三角函数解题过程中所需要的各...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
产生式系统的组成
第二章相关理论和技术介绍7没有得到改变。举个容易理解的例子，在进行论文的修改过程中，每次修改，都只是论文的小部分变化了，未被修改的部分占了大多数。利用这个特征，可以避免多次对没有变化的部分进行重复的规则匹配，提高系统运行效率。Rete算法执行时，会构造匹配网络，匹配网络示意图如下图2-2所示。图2-2Rete匹配网络示意图其中包含以下基本概念：（1）RootNode：根节点，所有数据库中的知识进入到Rete网络时经过的第一个节点。（2）AlphaNode：Alpha节点是规则匹配中的最小节点。比如：某类对象的某个具体属性的值。（3）BetaNode：Beta节点指由两个输入组成的节点，具有JoinNode和NotNode两种节点类型。与数据库操作类似，指这两个节点的组合方式。JoinNode指全连接，对两个节点取与运算，类似数据库中的内连接。NotNode指包含左边节点的情况，而不包含右边节点的情况，类似数据库中的NotExists操作。
电子科技大学硕士学位论文82.2Drools规则引擎业务规则经过多次修改，复杂度不断上升，导致维护起来非常困难是不少应用系统共同的问题。随着业务规则越来越多，系统开发人员的不断变更，冗长而无用的代码也会因为难以修改而慢慢积累。不断地修改业务规则，还会导致开发人员需要不断地重新编译、打包代码和重启系统来更新系统。这都对系统的正常使用与维护带来困难。程序开发的一个原则就是，将经常会被修改的部分从不会被修改的代码中剥离出来，分开维护。在这种思想下，规则引擎应运而生了。规则引擎是一种应用程序的组件，它从应用程序中分离出业务规则，将业务规则与调用规则的逻辑分开维护。而Drools是一种基于Java和Rete算法的规则引擎实现。Drools本质上是一个规则管理系统，能让开发者能够快速可靠的编写业务规则，执行复杂的事件处理。Drools常常被应用到各种专家系统，专家系统指的是模拟人类专家来决策的系统。Drools规则引擎的基础组件如下图2-3所示。下面分别介绍图中的组件。图2-3Drools规则引擎基础组件图（1）Rules：指开发人员编写的规则文件。包含触发条件和具体触发的操作。（2）Facts：指需要被规则引擎按业务逻辑来执行规则的数据，被称为事实。在Drools引擎启动后传入工作内存。（3）Productionmemory：生产内存，负责存储规则。（4）Workingmemory：工作内存，负责存储Facts。
【参考文献】：
期刊论文
[1]MySQL得到广泛使用的原因以及它的嵌入应用[J]. 郑智方,魏恺乐,李彬,谢易壮. 科技风. 2020(05)
[2]基于Ribbon的微服务通讯及负载均衡的实现[J]. 迟殿委. 电脑与信息技术. 2019(05)
[3]MVVM设计模式的前端应用[J]. 邓成,孙书会. 电脑知识与技术. 2019(29)
[4]基于Spring Cloud微服务架构的应用[J]. 李娜. 电子技术与软件工程. 2019(12)
[5]基于SpringCloud微服务架构的进销存管理系统的设计与实现[J]. 周永圣,侯峰裕,孙雯,杨磊,张小贝. 工业控制计算机. 2018(11)
[6]基于JAVA和MATLAB的线路工程坐标计算程序设计[J]. 金蕾,南有杰,陈凯红,岳迎春. 绿色科技. 2018(10)
[7]基于Spring Cloud实现业务系统微服务化的设计与实现[J]. 王方旭. 电子技术与软件工程. 2018(08)
[8]Drools规则与引擎运用[J]. 黄丽. 电子技术与软件工程. 2017(19)
[9]基于VueJs的WEB前端开发研究[J]. 徐頔,朱广华,贾瑶. 科技风. 2017(14)
[10]浅析“求范围”问题[J]. 吴振良. 理科考试研究. 2014(19)
硕士论文
[1]类人答题系统中立体几何问题自动求解的研究及实现[D]. 张文迪.电子科技大学 2018
[2]类人答题系统中代数问题自动求解技术的研究与实现[D]. 沈自虎.电子科技大学 2018
[3]drools规则引擎模式匹配效率优化研究及实现[D]. 刘金龙.西南交通大学 2007
本文编号：3353612
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
产生式系统的组成
第二章相关理论和技术介绍7没有得到改变。举个容易理解的例子，在进行论文的修改过程中，每次修改，都只是论文的小部分变化了，未被修改的部分占了大多数。利用这个特征，可以避免多次对没有变化的部分进行重复的规则匹配，提高系统运行效率。Rete算法执行时，会构造匹配网络，匹配网络示意图如下图2-2所示。图2-2Rete匹配网络示意图其中包含以下基本概念：（1）RootNode：根节点，所有数据库中的知识进入到Rete网络时经过的第一个节点。（2）AlphaNode：Alpha节点是规则匹配中的最小节点。比如：某类对象的某个具体属性的值。（3）BetaNode：Beta节点指由两个输入组成的节点，具有JoinNode和NotNode两种节点类型。与数据库操作类似，指这两个节点的组合方式。JoinNode指全连接，对两个节点取与运算，类似数据库中的内连接。NotNode指包含左边节点的情况，而不包含右边节点的情况，类似数据库中的NotExists操作。
电子科技大学硕士学位论文82.2Drools规则引擎业务规则经过多次修改，复杂度不断上升，导致维护起来非常困难是不少应用系统共同的问题。随着业务规则越来越多，系统开发人员的不断变更，冗长而无用的代码也会因为难以修改而慢慢积累。不断地修改业务规则，还会导致开发人员需要不断地重新编译、打包代码和重启系统来更新系统。这都对系统的正常使用与维护带来困难。程序开发的一个原则就是，将经常会被修改的部分从不会被修改的代码中剥离出来，分开维护。在这种思想下，规则引擎应运而生了。规则引擎是一种应用程序的组件，它从应用程序中分离出业务规则，将业务规则与调用规则的逻辑分开维护。而Drools是一种基于Java和Rete算法的规则引擎实现。Drools本质上是一个规则管理系统，能让开发者能够快速可靠的编写业务规则，执行复杂的事件处理。Drools常常被应用到各种专家系统，专家系统指的是模拟人类专家来决策的系统。Drools规则引擎的基础组件如下图2-3所示。下面分别介绍图中的组件。图2-3Drools规则引擎基础组件图（1）Rules：指开发人员编写的规则文件。包含触发条件和具体触发的操作。（2）Facts：指需要被规则引擎按业务逻辑来执行规则的数据，被称为事实。在Drools引擎启动后传入工作内存。（3）Productionmemory：生产内存，负责存储规则。（4）Workingmemory：工作内存，负责存储Facts。
【参考文献】：
期刊论文
[1]MySQL得到广泛使用的原因以及它的嵌入应用[J]. 郑智方,魏恺乐,李彬,谢易壮. 科技风. 2020(05)
[2]基于Ribbon的微服务通讯及负载均衡的实现[J]. 迟殿委. 电脑与信息技术. 2019(05)
[3]MVVM设计模式的前端应用[J]. 邓成,孙书会. 电脑知识与技术. 2019(29)
[4]基于Spring Cloud微服务架构的应用[J]. 李娜. 电子技术与软件工程. 2019(12)
[5]基于SpringCloud微服务架构的进销存管理系统的设计与实现[J]. 周永圣,侯峰裕,孙雯,杨磊,张小贝. 工业控制计算机. 2018(11)
[6]基于JAVA和MATLAB的线路工程坐标计算程序设计[J]. 金蕾,南有杰,陈凯红,岳迎春. 绿色科技. 2018(10)
[7]基于Spring Cloud实现业务系统微服务化的设计与实现[J]. 王方旭. 电子技术与软件工程. 2018(08)
[8]Drools规则与引擎运用[J]. 黄丽. 电子技术与软件工程. 2017(19)
[9]基于VueJs的WEB前端开发研究[J]. 徐頔,朱广华,贾瑶. 科技风. 2017(14)
[10]浅析“求范围”问题[J]. 吴振良. 理科考试研究. 2014(19)
硕士论文
[1]类人答题系统中立体几何问题自动求解的研究及实现[D]. 张文迪.电子科技大学 2018
[2]类人答题系统中代数问题自动求解技术的研究与实现[D]. 沈自虎.电子科技大学 2018
[3]drools规则引擎模式匹配效率优化研究及实现[D]. 刘金龙.西南交通大学 2007
本文编号：3353612
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