ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ THƠNG TIN LẬP TRÌNH SYMBOLIC CHO TRÍ TUỆ NHÂN TẠO TIỂU LUẬN GVHD : PGS TS ĐỖ VĂN NHƠN Học viên: Vũ Đăng Khôi (CH1101017 – Cao học CNTT K6) Tháng 02/2013 LỜI CÁM ƠN Em xin chân thành cám ơn PGS TS Đỗ Văn Nhơn tri thức kinh nghiệm quý báu mà thầy truyền đạt lại cho lớp phạm vi mơn học Lập trình symbolic cho trí tuệ nhân tạo thuộc chương trình đào tạo cao học ngành Cơng nghệ thông tin trường Đại học Công nghệ thông tin – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh Tác giả xin cám ơn anh, chị bạn lớp cao học Công nghệ thông tin khóa 6/2011 ý kiến đóng góp trình học tập trao đổi lớp diễn đàn Với khả thời gian có hạn, tiểu luận chắn cịn có thiếu sót định, kính mong thầy anh chị góp ý để tác giả có điều kiện hồn thiện TP Hồ Chí Minh, 02/2013 Học viên thực Vũ Đăng Khôi NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i PHẦN I DẪN NHẬP PHẦN II NỘI DUNG MỘT SỐ BÀI TỐN HÌNH HỌC GIẢI TÍCH CHIỀU 1.1 Viết phương trình đường thẳng qua điểm 1.2 Viết phương trình đường thẳng qua điểm song song với đường thẳng 1.3 Tìm tọa độ giao điểm đường thẳng 2 TỔ CHỨC CẤU TRÚC DỮ LIỆU 2.1 Viết phương trình đường thẳng qua điểm 2.2 Viết phương trình đường thẳng qua điểm song song với đường thẳng 2.3 Tìm tọa độ giao điểm đường thẳng 3 THUẬT TOÁN 3.1 Viết phương trình đường thẳng qua điểm 3.2 Viết phương trình đường thẳng qua điểm song song với đường thẳng 3.3 Tìm tọa độ giao điểm đường thẳng LẬP TRÌNH 4.1 Viết phương trình đường thẳng qua điểm 4.2 Viết phương trình đường thẳng qua điểm song song với đường thẳng 4.3 Tìm tọa độ giao điểm đường thẳng 5 THỬ NGHIỆM 5.1 Viết phương trình đường thẳng qua điểm 5.2 Viết phương trình đường thẳng qua điểm song song với đường thẳng 5.3 Tìm tọa độ giao điểm đường thẳng PHẦN III KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO Lập trình Symbolic cho trí tuệ nhân tạo -i- GVHD: PGS TS Đỗ Văn Nhơn LỜI NĨI ĐẦU Lập trình symbolic cho trí tuệ nhân tạo mơn học tự chọn thuộc chương trình đào tạo cao học ngành Cơng nghệ thông tin trường Đại học Công nghệ thông tin – Đại học Quốc gia TP HCM Ngoài buổi học giảng viên truyền đạt trực tiếp lớp, học viên giao tìm hiểu chủ đề liên quan đến môn học để thấu hiểu sâu sắc vấn đề trình bày lại hiểu biết thông qua tiểu luận Qua thời gian tìm hiểu, nghiên cứu tài liệu, em đúc kết lại vấn đề bản, quan trọng vấn đề nghiên cứu trình bày lại tiểu luận với chủ đề “Ứng dụng lập trình Maple giải số tốn hình học giải tích” Tài liệu tham khảo viết tập tài liệu giảng mơn Lập trình symbolic cho trí tuệ nhân tạo PGS TS Đỗ Văn Nhơn, giảng viên phụ trách mơn học Ngồi ra, viết tham khảo thêm số tài liệu khác có liên quan đến chủ đề báo cáo liệt kê phần tài liệu tham khảo Học viên: Vũ Đăng Khơi Cao học CNTT khóa 6/2011 Lập trình Symbolic cho trí tuệ nhân tạo -1- GVHD: PGS TS Đỗ Văn Nhơn PHẦN I DẪN NHẬP Maple hệ thống tính tốn biểu thức đại số minh họa tốn học mạnh mẽ cơng ty Warterloo Maple Inc Maple đời năm 1991 đến phát triển đến phiên 15 Maple có cách cài đặt đơn giản, chạy nhiều hệ điều hành, có cấu trúc linh hoạt để sử dụng tối ưu cấu hình máy có trình trợ giúp (help) dễ sử dụng Từ phiên 7, Maple cung cấp ngày nhiều cơng cụ trực quan, gói lệnh tự học gắn liền với tốn học phổ thơng đại học Ưu điểm làm cho nhiều người giới lựa chọn sử dụng Maple phần mềm toán học khác áp dụng dạy học tốn cơng việc tính tốn địi hỏi thực tiễn phát triển giáo dục Có thể nhận thấy ngồi tính tính tốn minh họa mạnh mẽ câu lệnh riêng biệt (thường cho ta kết cuối cùng), Maple cịn ngơn ngữ lập trình hướng thủ tục (procedure) Thủ tục dãy lệnh Maple theo thứ tự mà người lập trình định sẵn để xử lí cơng việc đó, thực thủ tục Maple tự động thực lệnh có thủ tục cách sau trả lại kết cuối Mapple có chức sau: − Là hệ thống tính tốn biểu thức đại số − Có thể thực hầu hết phép tốn chương trình tốn đại học sau đại học − Cung cấp công cụ minh họa hình học thuận tiện gồm: vẽ đồ thị động tĩnh đường mặt cho hàm tùy ý hệ tọa độ khác − Là ngơn ngữ lập trình đơn giản mạnh mẽ, có khả tương tác với ngơn ngữ lập trình khác − Cho phép trích xuất định dạng khác word, HTML… − Một công cụ biên soạn giáo án giảng điện tử, thích hợp với lớp học tương tác trực tiếp − Một trợ giáo hữu ích cho học sinh sinh viên việc tự học Học viên: Vũ Đăng Khơi Cao học CNTT khóa 6/2011 Lập trình Symbolic cho trí tuệ nhân tạo -2- GVHD: PGS TS Đỗ Văn Nhơn PHẦN II NỘI DUNG MỘT SỐ BÀI TỐN HÌNH HỌC GIẢI TÍCH CHIỀU 1.1 Viết phương trình đường thẳng qua điểm Input: tọa độ điểm A, B mặt phẳng Ouput: phương trình đường thẳng qua điểm A, B 1.2 Viết phương trình đường thẳng qua điểm song song với đường thẳng Input: tọa độ điểm A mặt phẳng phương trình đường thẳng (d) Ouput: phương trình đường thẳng qua điểm A song song với đường thẳng (d) 1.3 Tìm tọa độ giao điểm đường thẳng Input: phương trình đường thẳng (d1) (d2) Ouput: tọa độ giao điểm đường thẳng (d1) (d2) TỔ CHỨC CẤU TRÚC DỮ LIỆU 2.1 Viết phương trình đường thẳng qua điểm Sử dụng biến kiểu thực để lưu trữ tọa độ điểm mặt phẳng (x1,y1) (x2,y2), hệ số phương trình đường thẳng a, b, c 2.2 Viết phương trình đường thẳng qua điểm song song với đường thẳng Sử dụng biến kiểu thực để lưu trữ tọa độ điểm mặt phẳng (x1,y1) hệ số phương trình đường thẳng a1, b1, c1, a2, b2, c2 Học viên: Vũ Đăng Khôi Cao học CNTT khóa 6/2011 Lập trình Symbolic cho trí tuệ nhân tạo -3- GVHD: PGS TS Đỗ Văn Nhơn 2.3 Tìm tọa độ giao điểm đường thẳng Sử dụng biến kiểu thực để lưu trữ hệ số phương trình đường thẳng a1, b1, c1, a2, b2, c2 tọa độ giao điểm (x,y) THUẬT TỐN 3.1 Viết phương trình đường thẳng qua điểm Gọi: A(x1,y1) B(x2,y2) điểm mặt phẳng Phương trình đường thẳng qua điểm A, B có dạng: x − x1 y − y1 = x2 − x1 y − y1 ⇔ ( x − x1 )(y − y1 ) = ( x2 − x1 )( y − y1 ) ⇔ (y − y1 ) x + ( x1 − x2 ) y + (y1 − y ) x1 + y1 ( x2 − x1 ) = 3.2 Viết phương trình đường thẳng qua điểm song song với đường thẳng Gọi: A(x1,y1) điểm mặt phẳng (d1) đường thẳng có cơng thức: ax + by + c = Khi phương trình đường thẳng (d) qua điểm A song song với đường thẳng (d1) có dạng: ax + by + c1 = 0, c1 = – (ax1 + by1) Nghĩa phương trình đường thẳng (d) có dạng: ax + by – (ax1+by1) = 3.3 Tìm tọa độ giao điểm đường thẳng Gọi: (d1) (d2) đường thẳng có cơng thức: (d1): a1x + b1y + c1 = (d2): a2x + b2y + c2 = Khi tọa độ giao điểm A(x,y) nghiệm hệ phương trình: Học viên: Vũ Đăng Khơi Cao học CNTT khóa 6/2011 Lập trình Symbolic cho trí tuệ nhân tạo -4- GVHD: PGS TS Đỗ Văn Nhơn a1x + b1 y + c1 =  a x + b y + c = LẬP TRÌNH 4.1 Viết phương trình đường thẳng qua điểm Một mơ hình tri thức dạng hàm mơ hình hóa bộ: 4.2 Viết phương trình đường thẳng qua điểm song song với đường thẳng Học viên: Vũ Đăng Khơi Cao học CNTT khóa 6/2011 Lập trình Symbolic cho trí tuệ nhân tạo -5- GVHD: PGS TS Đỗ Văn Nhơn 4.3 Tìm tọa độ giao điểm đường thẳng THỬ NGHIỆM 5.1 Viết phương trình đường thẳng qua điểm Học viên: Vũ Đăng Khơi Cao học CNTT khóa 6/2011 Lập trình Symbolic cho trí tuệ nhân tạo -6- GVHD: PGS TS Đỗ Văn Nhơn > Phuong trinh duong thang di qua diem (1.0,2.0) va (3.0,4.0) la : 2.0x -2.0y +2.0 = 5.2 Viết phương trình đường thẳng qua điểm song song với đường thẳng > Phuong trinh duong thang di qua diem (1.0,1.0) va song song voi duong thang 1.0x+2.0y+3.0=0 la : 1.0x +2.0y -3.0 = 5.3 Tìm tọa độ giao điểm đường thẳng > Toa giao diem la : (4.0,1.0) Học viên: Vũ Đăng Khơi Cao học CNTT khóa 6/2011 Lập trình Symbolic cho trí tuệ nhân tạo -7- GVHD: PGS TS Đỗ Văn Nhơn PHẦN III KẾT LUẬN Maple cơng cụ lập trình tính tốn hình thức mạnh mẽ giải hầu hết toán thuộc lĩnh vực khao học tự nhiên kỹ thuật Đặc biệt, Maple dùng để giải tốn thuộc lĩnh vực trí tuệ nhân tạo Bài tiểu luận trình bày cách đọng số ứng dụng Maple để lập trình giải số tốn đơn giản hình học giải tích mặt phẳng Nội dung tiểu luận khơng nằm ngồi phạm vi mơn học “Lập trình Symbolic cho trí tuệ nhân tạo”, nhằm củng cố phần lý thuyết học cài đặt minh họa số chương trình đơn giản Maple thấy khả lập trình Maple Học viên: Vũ Đăng Khơi Cao học CNTT khóa 6/2011 Lập trình Symbolic cho trí tuệ nhân tạo -8- GVHD: PGS TS Đỗ Văn Nhơn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đỗ Văn Nhơn (2001) Xây dựng hệ tính tốn thơng minh: Xây dựng phát triển mơ hình biểu diễn tri thức cho hệ giải toán tự động Luận án tiến sĩ toán học [2] Đỗ Văn Nhơn (2012) Bài giảng môn học: Lập trình Symbolic cho trí tuệ nhân tạo Trường ĐH CNTT TP HCM [3] Hoàng Kiếm (2004) Bài giảng logic ứng dụng Tin học Đại học Khoa học tự nhiên TP HCM [4] Hoàng Kiếm (chủ biên – 2008) Giáo trình Các hệ sở tri thức NXB ĐH Quốc gia TP HCM, 2008 [5] www.maplesoft.com/support/help Học viên: Vũ Đăng Khơi Cao học CNTT khóa 6/2011 ... hết toán thuộc lĩnh vực khao học tự nhiên kỹ thuật Đặc biệt, Maple dùng để giải toán thuộc lĩnh vực trí tuệ nhân tạo Bài tiểu luận trình bày cách cô đọng số ứng dụng Maple để lập trình giải số. .. trọng vấn đề nghiên cứu trình bày lại tiểu luận với chủ đề ? ?Ứng dụng lập trình Maple giải số tốn hình học giải tích? ?? Tài liệu tham khảo viết tập tài liệu giảng môn Lập trình symbolic cho trí tuệ... giản hình học giải tích mặt phẳng Nội dung tiểu luận khơng nằm ngồi phạm vi mơn học ? ?Lập trình Symbolic cho trí tuệ nhân tạo”, nhằm củng cố phần lý thuyết học cài đặt minh họa số chương trình