Integrar Java con CLIPS.docx

8/21/2019 Integrar Java con CLIPS.docx

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John Carlos Arrieta ArrietaUniversidad de Cartagena

Instructivo para integrar CLIPS con Java usando CLIPSJNI

INTEGRAR JAVA CON CLIPS (POR JOHN CARLOS ARRIETA ARRIETA)

INTRODUCCIN:

Este breve instructivo tiene como propsito ensear los pasos necesarios para

poder integrar el dos lenguajes de programacin Java, de uso multifuncional y

CLIPS especializado para desarrollar y ejecutar Sistemas Expertos.

Este instructivo no pretende ser un manual de programacin en Java o CLIPS,

puesto que solo se limita explicar los pasos para poder integrar estos dos

lenguajes de programacin ejemplificando el proceso mediante el desarrollo de

una aplicacin muy simple, de tal manera que podamos tener el conocimiento que

nos permita dar mayores prestaciones de usabilidad y portabilidad a cualquier

aplicacin tipo Sistema Experto que en el futuro deseemos construir.

HERRAMIENTAS:

PC con Sistema Operativo Windows XP o superior, preferiblemente en 64bits

JDK (Herramientas de Desarrollo Java) versin 1.5 o superior.

Descargar:

http://www.oracle.com/technetwork/es/java/javase/downloads/index.html

CLIPS: Sistema de Produccin Integrado en Lenguaje C)

Descargar:http://clipsrules.sourceforge.net/

IDE Netbeans Versin 6 o superior.

Descarga:https://netbeans.org/

Descarga Alternativa:


IDE Eclipse Versin 3.5 Elios o superior

Descarga:https://www.eclipse.org/

PROCEDIMIENTO:

Nota: Las imgenes de recortes sobre Pginas Web y Ventanas de lasAplicaciones mencionadas en este instructivo corresponden a las que estaban

disponibles en la fecha de creacin de este documento, 19/09/2014.

Descargar e instalar el CLIPS: Descargar la vieron para Windows, para ellos

sugiero seguir los siguientes pasos:
http://www.oracle.com/technetwork/es/java/javase/downloads/index.htmlhttp://www.oracle.com/technetwork/es/java/javase/downloads/index.htmlhttp://clipsrules.sourceforge.net/http://clipsrules.sourceforge.net/http://clipsrules.sourceforge.net/https://netbeans.org/https://netbeans.org/https://netbeans.org/http://www.oracle.com/technetwork/es/java/javase/downloads/index.htmlhttp://www.oracle.com/technetwork/es/java/javase/downloads/index.htmlhttps://www.eclipse.org/https://www.eclipse.org/https://www.eclipse.org/https://www.eclipse.org/http://www.oracle.com/technetwork/es/java/javase/downloads/index.htmlhttps://netbeans.org/http://clipsrules.sourceforge.net/http://www.oracle.com/technetwork/es/java/javase/downloads/index.html


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Recorte tomado de:http://clipsrules.sourceforge.net/

Recorte tomado dehttp://clipsrules.sourceforge.net/Version63Beta.html

Recorte tomado dehttp://sourceforge.net/projects/clipsrules/files/CLIPS/6.30/
http://clipsrules.sourceforge.net/http://clipsrules.sourceforge.net/http://clipsrules.sourceforge.net/http://clipsrules.sourceforge.net/Version63Beta.htmlhttp://clipsrules.sourceforge.net/Version63Beta.htmlhttp://clipsrules.sourceforge.net/Version63Beta.htmlhttp://sourceforge.net/projects/clipsrules/files/CLIPS/6.30/http://sourceforge.net/projects/clipsrules/files/CLIPS/6.30/http://sourceforge.net/projects/clipsrules/files/CLIPS/6.30/http://sourceforge.net/projects/clipsrules/files/CLIPS/6.30/http://clipsrules.sourceforge.net/Version63Beta.htmlhttp://clipsrules.sourceforge.net/


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Ejecutar e iniciar la instalacin siguiendo los pasos del asistente presentados por

el programa de instalacin, los cuales se resumen en aceptar la licencia y pulsar el

botn siguiente hasta que termine el proceso.

Recorte tomado del Men Inicio de Windows 7

Si la instalacin fue correcta, en el men inicio de Windows podremos encontrar

los accesos directos a la herramienta CLIPS, sugiero seleccionar la opcin

CLIPSWin para que nos muestre un entorno simple de trabajo basado en

ventanas y no en consola de D.O.S.

Recorte tomado de CLIPSWin en ejecucin.

CLIPS Win es un entorno bsico que provee un editor de texto sobre el cual

podemos escribir nuestra Base de Conocimientos basada en Hechos, Clases y

Reglas.

En este entorno podemos editar, cargar, ejecutar y probar las bases de

conocimiento de los sistemas Expertos que pensemos construir [1]. Una vez

diseada y probada nuestra base de conocimientos, procedemos a recuperar el


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archivo con extensin .clp donde esta almacenada dicha Base de conocimientos,

hasta este punto ya no es necesario tener instalado o ejecutado el entorno de

desarrollo CLIPS.

El siguiente paso es proceder a descargar los siguientes archivos:

CLIPSJNI_0.3.zip

Recorte tomado de:http://sourceforge.net/projects/clipsrules/files/CLIPS/6.30/

El cual debemos descomprimir y recuperar en otra carpeta cualquiera los archivos

CLIPSJNI.jar y CLIPSJNI.dll, para el case de los PC con MacOS, se debe

recuperar tambin el archivo libCLIPSJNI.jnilib, el caso de los PC con GNU/Linux

es necesario CLIPSJNI.jar y la carpeta library-src, esta ltima carpeta se debe

recompilar con algn compilador de C para obtener el archivo libCLIPSJNI.so, el

cual es el equivalente a que es el CLIPSJNI.dll para Windows o libCLIPSJNI.jnilib

para MacOS.

El prximo paso es descargar el JDK y un IDE (Entorno de Desarrollo Integrado)

para Java, por ejemplo NetBeans o Eclipse:
http://sourceforge.net/projects/clipsrules/files/CLIPS/6.30/CLIPSJNI_0.3.zip/downloadhttp://sourceforge.net/projects/clipsrules/files/CLIPS/6.30/CLIPSJNI_0.3.zip/downloadhttp://sourceforge.net/projects/clipsrules/files/CLIPS/6.30/http://sourceforge.net/projects/clipsrules/files/CLIPS/6.30/http://sourceforge.net/projects/clipsrules/files/CLIPS/6.30/http://sourceforge.net/projects/clipsrules/files/CLIPS/6.30/http://sourceforge.net/projects/clipsrules/files/CLIPS/6.30/CLIPSJNI_0.3.zip/download


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Recorte tomado de:


Para el caso de NetBeans en el mismo sitio de descarga del JDK est disponible

un instalador de JDK que trae incluido el IDE Netbeans en su ltima versin

estable, pero si ya tienen el JDK o desean otra versin disponible del IDE por

ejemplo en espaol, esta se puede descargar desde su sitio web oficial.

Segn nuestras necesidades de desarrollo podemos escoger una distribucin

especifica. Recorte tomado dehttps://netbeans.org/downloads/

O
http://www.oracle.com/technetwork/es/java/javase/downloads/index.htmlhttp://www.oracle.com/technetwork/es/java/javase/downloads/index.htmlhttps://netbeans.org/downloads/https://netbeans.org/downloads/https://netbeans.org/downloads/https://netbeans.org/downloads/http://www.oracle.com/technetwork/es/java/javase/downloads/index.html


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Para el caso de eclipse, en su sitio web oficial existen igualmente varias opciones

descarga segn nuestras necesidades:

Recorte tomado dehttps://www.eclipse.org/downloads/

El proceso de instalacin requerir tener instalado el JDK [2] luego ambos solo

hay que descargar una distribucin con asistente de instalacin para cada IDE,

aceptar las trminos de licencia (ambos Software Libre), seguir los pasos del

asistente y listo de Netbeans [3] o los de Eclipse [4].

A continuacin procedemos a crear un proyecto nuevo tipo aplicacin Java en

cualquiera Netbeans[5] o Eclipse[6].

Una vez creado el proyecto, debemos incluir copiar en la carpeta principal (raiz)

del proyecto los archivos CLIPSJNI.jar y CLIPSJNI.dll. Para ello usando Netbeans

nos colocamos en el panel de archivos, damos clic derecho sobre la carpeta raz

del proyecto y pegamos los archivos previamente copiados desde la carpeta

donde descomprimimos el archivo CLIPSJNI.zip, igual se hace con Eclipse.
https://www.eclipse.org/downloads/https://www.eclipse.org/downloads/https://www.eclipse.org/downloads/https://www.eclipse.org/downloads/


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El mismo proceso debemos hacerlo sobre el archivo que contiene nuestra base de

conocimientos, en nuestro ejemplo este archivo se llama diagnostico-

automovil.clp, recuerden que para garantizar que la Base de Conocimientos esta

bien construida debemos editarla, depurarla, ejecutarla y probarla con el entorno

CLIPSDOS.exe o CLIPSWin.exe instalado y presentado anteriormente

Por ltimo, debemos agregar la biblioteca del proyecto el archivo CLIPSJNI.jar, el

cual contiene las clases Java/CLIPS, quienes son las que verdaderamente nos

permiten interactuar con CLIPS, dialogando con la base de conocimiento, el motor

de inferencia, generando entradas y salidas desde Java. Para logar esta operacin

usando Nebeans debemos colocarnos en el panel de Proyectos, hacer clic

derecho sobre el tem Bibliotecas y escoger la opcin Agregar archivo

JAR/Carpeta

Seguidamente debemos entrar buscar el archivo CLIPSJNI.jar ubicado en el

proyecto y pulsar Abrir.


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Completado estos pasos la estructura del proyecto en Netbeans debe quedar

parecida a la siguiente imagen:

Posibles problemas:

1. Si durante la ejecucin de la aplicacin presenta algn probar las siguientes

posibles soluciones:

Si su S.O es de 32bit copiar el archivo CLIPSJNI.dll enC:\windows\system32

Si su S.O es de 64bit copiar el archivo CLIPSJNI.dll enC:\Windows\SysWOW64

Para S.O GNU/Linux: copiar libCLIPSJNI.soen/usr/lib/ Para S.O MacOSX: copiar libCLIPSJNI.jniliben/usr/lib/java/

2. Una vez creado el paquete de distribucin de la aplicacin, es decir la

carpeta dist con su subcarpeta liby su archivo.jar, se deben colocar losarchivos CLIPSJNI.dll y la base de conocimientos.clp junto al archivo


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ejecutable.jarde la aplicacin y dentro de la subcarpeta libdebe estar elarchivo CLIPSJNI.jar:

Esto se hace, ya que aunque el CLIPSJNI.jar contiene clases Java compiladas

para multiplataformidad, por ende JDNI (arquitectura java que le permitecombinarse con cdigo nativo compilado de forma nativa en otros lenguajes con

C, CLIPS, etc) necesita los binarios nativos para poder ejecutarse. Dichos binario

Java los busca primero en el directorio actual de ejecucin de la aplicacin, si no

los encuentra entonces pasa a buscarlo en directorio de bibliotecas binarias

nativas del sistema, informacin que se puede consultar mediante

System.out.println(System.getProperty("java.library.path")); en

cdigo Java.

Utilizacin de las clases que se encuentran dentro de la bibliotecaCLIPSJNI,jar:

Para interactuar con la base de conocimientos y la mquina de inferencia de clips,

CLIPSJNI proporciona un conjunto de clases entre las que se encuentran

envueltas en un nico paquete llamado CLIPSJNI, las ms importantes son;


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Environment(Crea una especie de entorno de trabajo entre CLIPS y Java), el uso

ms comn de esta clase puede ser por ejemplo:

import CLIPSJNI.*;

//

Environment clips = new Environment();

clips.load("ejemplo.clp");

clips.build("(defrule prueba (ejemplo ?x)=>(assert (auch ?x))) ");

clips.eval("(+ 3 4)");

clips.reset();

clips.assertString("(ejemplo acertado)");

clips.run();

clips.clear();

clips.destroy();

//

Como vern existen mtodos con los mismos nombres de comandos CLIPS como

son load, assert, eval, build, reset, run, clear, entro otros, los cualesrealizan una operacin equivalente a su respectivo omologo en CLIPS, por

ejemplo.

clips.load("ejemplo.clp");

Carga la Base de Conocimientos en la Memoria de trabajo CLIPS, esta BC se

encuentra en un archivo llamado ejemplo.clp, que como lo vimos anteriormente

debe estar ubicado en el mismo sitio donde se encuentra la CLIPSJNI.dll.

clips.build("(defrule prueba (ejemplo ?x)=>(assert (auch ?x)))");

Ingresa estructuras de construccin en la BC, en este ejemplo se ingresa unaregla llamada prueba cuyo antecedente es un Patron que espera el valor de una

variable, si el Patron concuerda con algn hecho afirmado en la BD entonces se

ejecuta el consecuente, que en este caso afirma otro hecho que toma como valor

el contenido de la variable.

clips.eval("(+ 3 4)");


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Evala la ejecucin de alguna consulta o comando sobre la BD o la Maquina de

inferencia, en este caso evaluamos la suma de dos constantes literales enteras,

este mtodo retorna una instancia de la clase PrimitiveValue, la cual tiene

mtodos para obtener el resultado devuelto por la mquina de inferencia.

clips.reset();

Reinicia la Memoria de Trabajo a los valores por defecto (hechos inciales)

clips.run();

Ejecuta las primeras reglas disponibles en la Memoria de Trabajo

Mtodos de la clase Environment


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La clase PrimitiveValue

Permite consultar el estado de los hechos y el valor de sus slots (campos o

casillas), cada slot es tratado e si mismo como una instancia de PrimitiveValue.

Para recuperar los hechos o sus slots se puede hacer de dos formas:

Invocando el mtodo assert(String hecho) mediante una instancia de

Environment, recordemos que este comando agrega o afirma un hecho en la

BC, este mtodo retorna una referencia ( o puntero en C) hacia el hecho agregado

a la BD, referencia representado por una clase java llamada FactAddressValue,

hija de la clase abstractaPrimitiveValue

Invocando el mtodo eval(String instruccin), igualmente usando una

instancia de Environment. Este mtodo evala la ejecucin de una instruccin

en lenguaje CLIPS sobre la BC o la Maquina de inferencia, generalmente se

invoca mediante el uso de comandos para consultar hechos como por ejemplo

find-fact ofind-all-facts.

Mtodos de la clase PrimitiveValue


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Otra forma de hacerlo es:

String comandoCLIPS = "(find-all-facts ((?f state-list))

TRUE)";

PrimitiveValue slot = clips.eval(comandoCLIPS);

slot = slot.get(0);

slot = slot.getFactSlot("current");

StingvalorSlot = slot.toString();

Y en una sola lnea siria:

PrimitiveValue slot = clips.eval(comandoCLIPS).slot.get(0).

getFactSlot("current").slot.toString();

Una vez se tenga la instancia del hecho ya sea mediante una llamada al mtodo

assert o al mtodo eval, se puede conocer el valor de sus slot igualmente de

dos maneras:

Forma A:

FactAddressValue punteroSlot= clips.assert((auto(placa kkc)));

PrimitiveValue slot= clips.getFactSlot(punteroSlot, placa) ;

Forma B:

PrimitiveValue slot= punteroSlot.getFactSlot(placa) ;

Para poder obtener el valor de una forma ms simple desde java, se puede utilizar

un mtodo por cada tipo de dato Java:

FactAddressValue punteroSlot= clips.assert((llantas 4));

PrimitiveValue slot= clips.getFactSlot(punteroSlot, llantas) ;

int cantidadLlantas = slot.intValue(llantas);

Los mtodos son:

intValue

stringValue


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floatValu

integerValue

instanceValue,

instanceAddressValue

multifieldValue

primitiveValue

stringValue

symbolValue

voidValue

El uso de cada mtodo se debe hacer si el tipo de dato del slot es compatible con

el tipo de datos java, si este dato se desconoce, entonces todos los valores sin

importar su tipo se pueden recuperar con stringValue.

En caso de que la consulta retorne ms de un hecho o el hecho tenga ms de un

slot, se puede utilizar el mtodo size() de la instancia de PrimitiveValue, quien

retorna el numero de slot que tiene el hecho devuelto por la consulta. Para obteneruno de los slot se utiliza el mtodo get(int pos), quien retorna una instancia de

PrimitiveValue que hace referencia al slot en la posicin indicada por el

parmetro pos.

BIBLIOGRAFIA

[1] SISTEMAS DE GESTION INTELIGENTES - MANUAL DE CLIPS

http://elvex.ugr.es/decsai/intelligent/workbook/ai/CLIPS.pdf

[2] INSTALACION DEL JDK

http://www.luiskano.net/blog/2010/04/28/tutorial-instalar-java-jdk-en-windows-7/

[3] Instalacin del IDE Netbeans

https://netbeans.org/community/releases/80/install.html

[4] Instalacin del IDE Eclipse

http://jarroba.com/instalar-bien-eclipse-un-ide-de-muchos/

[5] Tutorial de Netbenas (Inicio)http://panamahitek.com/como-crear-nuestro-primer-programa-en-java-con-

netbeans/

[6] Tutorial de Eclipse

http://www.tutorialspoint.com/eclipse/eclipse_create_java_project.htm
http://elvex.ugr.es/decsai/intelligent/workbook/ai/CLIPS.pdfhttp://elvex.ugr.es/decsai/intelligent/workbook/ai/CLIPS.pdfhttp://www.luiskano.net/blog/2010/04/28/tutorial-instalar-java-jdk-en-windows-7/http://www.luiskano.net/blog/2010/04/28/tutorial-instalar-java-jdk-en-windows-7/https://netbeans.org/community/releases/80/install.htmlhttps://netbeans.org/community/releases/80/install.htmlhttp://jarroba.com/instalar-bien-eclipse-un-ide-de-muchos/http://jarroba.com/instalar-bien-eclipse-un-ide-de-muchos/http://panamahitek.com/como-crear-nuestro-primer-programa-en-java-con-netbeans/http://panamahitek.com/como-crear-nuestro-primer-programa-en-java-con-netbeans/http://panamahitek.com/como-crear-nuestro-primer-programa-en-java-con-netbeans/http://www.tutorialspoint.com/eclipse/eclipse_create_java_project.htmhttp://www.tutorialspoint.com/eclipse/eclipse_create_java_project.htmhttp://www.tutorialspoint.com/eclipse/eclipse_create_java_project.htmhttp://panamahitek.com/como-crear-nuestro-primer-programa-en-java-con-netbeans/http://panamahitek.com/como-crear-nuestro-primer-programa-en-java-con-netbeans/http://jarroba.com/instalar-bien-eclipse-un-ide-de-muchos/https://netbeans.org/community/releases/80/install.htmlhttp://www.luiskano.net/blog/2010/04/28/tutorial-instalar-java-jdk-en-windows-7/http://elvex.ugr.es/decsai/intelligent/workbook/ai/CLIPS.pdf

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