Un IDE per i progetti di Intelligenza Artificiale del Dipartimento di Informatica di Torino, nato dalle ceneri di Monitor_NGCaffe (di Alessandro Basile e Tobia Giani), con:
Nuove funzionalità:
- Console CLIPS integrata per debugging real-time (si può evitare completamente di usare CLIPS IDE)
- GUI completamente riprogettata per essere user-friendly
- Due mappe distinte per AGENT e ENV
- Modalità Break che a differenza di 'Step' e 'Run' si ferma al primo comando
(halt) - Generatore di mappe e history incorporato
- Comanda l'agente forzando delle exec con delle shortcut
- e tante altre....
Maggiori miglioramenti:
- Utilizza un fork di CLIPSJNI che permette una gestione più Umana degli errori e risolve una serie di crash.
- Esecuzione molto più veloce: Run e Step non usano più un ciclo di Run(1) con polling dei fatti, ma sono basate su regole iniettate dall'IDE.
- Aggiornamento differenziale della mappa: vengono ridisegnate solo le celle che cambiano
- Model aggiornato solo quando necessario
- Refactoring massivo del codice, pensato per essere più modulare ed estendibile (per quanto possibile).
ClipsMonitor è stato pensato per il progetto RESCUE 2014/2015, ma dovrebbe essere facilmente modificabile e riutilizzabile anche per altri progetti simili.
Prima di installare ClipsMonitor assicurati di avere installato la libreria nativa CLIPSJNI2 (è diversa da CLIPSJNI originale!) nel tuo sistema operativo. Le istruzioni sono contenute nel README del repository.
Scarica l'installer relativo all'ultima versione
Una volta scaricato, estrailo ed esegui l'installer relativo alla tua piattaforma.
Se non c'è un installer per la tua piattaforma, dovrai scaricare il codice sorgente e avviare ClipsMonitor utilizzando NetBeans.
Il progetto di prova è utile per vedere come funziona ClipsMonitor senza dover configurare un progetto da zero. Scaricalo ed estrailo in una cartella del tuo PC.
Al primo avvio di verrà chiesto di indicare la cartella del tuo progetto. Seleziona il progetto di prova.
NB: è possibile che al primo avvio non compaiano i comandi di ClipsMonitor. Se succede basta andare sul menù e selezionare
Windows > Reset Windows
ClipsMonitor è un IDE basato su Netbeans Platform. Appare come una serie di finestre in un unico layout. Ogni singola finestra può essere ancorata o disancorata in svariati modi.
NB: In qualunque momento puoi resettare il layout iniziale delle finestre dal menù
Window > Reset Windows
Questo pannello permette di eseguire delle funzioni base sul progetto
A sinistra si possono scegliere la Strategy e l'Environment da caricare. Una volta selezionati, premendo il pulsante Start vengono caricati i file su CLIPS e si entra in fase di esecuzione. Premendo il tasto Reset si esce dalla fase di esecuzione e si possono nuovamente selezionare Strategy ed Environment.
ClipsMonitor memorizza il percorso del progetto su cui stai lavorando, in modo da non chiederlo ad ogni riavvio. Clicca su Change Project Path per cambiarlo.
Una volta in fase di esecuzione:
- Run fa partire la simulazione in modalità automatica. Si fermerà solo cliccando di nuovo sullo stesso pulsante (che cambia il nome in Stop)
- Run 1 esegue una singola regola CLIPS. (analogo a
(run 1)su CLIPS IDE) - Step Fa partire la simulazione in modalità step. Si fermerà automaticamente dopo l'esecuzione di un'azione da parte dell'agente e la successiva acquisizione delle perceptions
- Break Permette di lanciare la simulazione in modo che si blocchi a qualunque comando
haltincontrato. - Left indica il tempo che è rimasto a disposizione dell'agente
- Time indica il tempo impiegato dall'agente fino ad adesso
- Step indica il numero di step corrente
- Penalties sono le penalità accumulate fino ad adesso
La checkbox show partial update serve per abilitare su richiesta, la visualizzazione di alcune peculiarità della vostra implementazione, ad esempio in fase di pianificazione o di esecuzione.
La checkbox show goals è utilizzata per abilitare la visualizzazione sulla mappa di alcune celle target di interesse durante l'esecuzione.
Lo slide posto di fianco alle checkbox ha invece il compito di aumentare o diminuire la velocità di esecuzione di ClipsMonitor in real-time, in base alle vostre esigenze.
E' la mappa reale del mondo, così come vista dal modulo ENV. E' una rappresentazione basata esclusivamente sui fatti cell, agent-status e person-status
Rappresenta il mondo come lo vede il modulo AGENT. E' una rappresentazione basata esclusivamente sulle percezioni dell'agente, utilizza quindi i fatti K-cell, K-agent e K-person.
E' utilissimo confrontarla con la Env Map per trovare eventuali problemi legati alle percezioni.
E' una delle componenti più utili di ClipsMonitor. Si tratta infatti di una vera e propria console CLIPS, con cui è possibile effettuare un debugging approfondito in real-time.
La parte superiore permette di selezionare quali livelli di output mostrare in console
- INFO stampa informazioni base, come l'avvio dell'applicazione
- CLIPS stampa tutto ciò che verrebbe stampato eseguendo il codice CLIPS, per esempio le
printout. - DEBUG stampa informazioni di debug legate all'implementazione di ClipsMonitor. Utile solo se si sta contribuendo allo sviluppo dell'IDE.
- WARN stampa informazioni di warning
- ERROR stampa gli errori (anche quelli di CLIPS)
Il pulsante Clear output pulisce la console
La casella di input, unita alla select e al punsante Print element permettono di stampare il codice di un costrutto CLIPS presente in memoria in quel momento. Nel campo di testo bisogna inserire il nome esatto del costrutto.
Al di sotto della casella di input, sono state poste delle checkbox, che servono per abilitare i costrutti di watch interni all'ambiente CLIPS, rendendo visibili l'attivazione di fatti, regole, etc..
Il pannello della console contiene anche un Prompt CLIPS>, che accetta ed esegue qualunque comando digitato alla pressione del tasto INVIO.
NB: Questa versione della console è instabile perchè CLIPSJNI non gestisce correttamente gli errori di sintassi. Usala a tuo rischio e pericolo. Se fai errori di sintassi è necessario riavviare l'environment cliccando su reset.
Mostrano rispettivamente i fatti, le regole applicabili e lo stack dei moduli attivi.
E' possibile filtrare i fatti cominciando a scrivere nella casella di testo Filter facts
Questa finestra si apre cliccando nello slider sul bordo sinistro di ClipsMonitor.
Questo tool serve per creare mappe personalizzate, salvarle in JSON per poterle modificare successivamente, ed esportarle per CLIPS.
Con questo tool puoi anche gestire le persone e i path che verranno esportati nei file history.txt
Il Map generator prevede due principali modalità di funzionamento attivabili mediante le radio button sottostanti map e move.
Con la modalità Map è possibile creare una mappa personalizzata, indicando le dimensione della griglia atttraverso gli appositi textfield x , y apposite e modificare i vari elementi della scena utilizzando la comoda checkbox Inserisci, la quale mostra un anteprima dell'immagine che rappresenta un elemento del dominio.
All'inizio la mappa generata rappresenta una configurazione standard per il vostro progetto, il quale è definibile direttamente nel sorgente Java.
Inolte è possibile impostare la posizione iniziale del robot e indicare il time a disposizione dell'agente per completare la sua esecuzione atttraverso la textfield maxduration presente.
Per modificare gli elementi della scena bisogna selezionare un elemento mediante Inserisci e successivamente cliccare su una cella della griglia affinchè venga eseeguito l'aggiornamento.
Se invece si desidera modificare la dimensione della griglia o il time a disposizione bisogna digitare il valore desiderato sulle varie textfield e poi successivamente cliccare il pulsante Aggiorna affinchè vengano applicate le modifiche.
NB: Quando eseguite un aggiornamento delle dimensioni della griglia, dovete stare attenti che questo comporta, l'eliminazione di tutti quei movimenti che non sono piu coerenti con la scena. Nel caso in cui siano già stati creati path, una finestra di dialogo comunque vi chiederà una conferma. L'operazione una volta confermata non può essere ANNULATA.
Con la modalità Move invece sarete in grado di generare path coerenti su cui far muovere altri agenti all'interno della mappa; potete aggiungere più persone, a cui associare uno o più path di movimento personalizzati, decidere gli intervalli di attesa tra un path e l'altro oltre che rimuovere agenti, percorsi e singole move.
Per tenere sotto controllo gli elementi inseriti, potete controllare le pratiche liste Persons, Paths, Steps , Moves che vi daranno un prospetto degli elementi inseriti ed inoltre cliccando sugli elementi delle liste è possibile filtrare le move inserite e nel caso del filtro mediante path sarà possibile visualizzarlo direttamente sulla mappa.
Inoltre la mappa farà vedere per ogni Step, la posizione di tutti gli agenti in modo da evitare sovrapposizioni e ottenere una history pulita.
Per inserire una nuovo agente nella history bisogna :
- scegliere un colore da associare mediante la *Color combobox*
- cliccare su un punto della mappa da cui si vuol far partire i suoi movimenti
- cliccare sul pulsante **Add** immediatamente sotto la lista **Person**
Nel caso in cui lo si voglia eliminare, basta selezionare l'agente dalla combobox oppure cliccando sulla entry corrispondente dentro alla lista Persons e utilizzare il pulsante Remove sempre al di sotto della medesima lista.
Una volta inserita, possiamo iniziare a costruire un primo path, utilizzando esclusivamente la mappa. Cliccando su una cella attigua a dove compare l'icona dell'agente, si chiede al map generator di spostare l'agente in una nuova posizione e questo identifica una nuova move associata a quell'agente .
Una volta aggiunta una move, è comunque possibile, eliminarla, semplicemente cliccando sull'icona dell' agente e quest'ultimo retrocederà alla posizione precedente. Ad ogni aggiunta di passo o rimozione, vedrete sempre il resto degli agenti inseriti in modo da aver sempre chiaro, lo sviluppo della history.
Se ad un agente, vogliamo associar più di un path, mantenendo attivo il colore corrispondente, possiamo cliccare il pulsante Add posto sotto la lista Paths; le prossime move saranno associati all'ultimo path creato.
NB: non è possibile aggiungere move nei path intermedi degli agenti, ma solo ed esclusivamente all'ultimo creato.
Per rendere totale la flessibilità di costruzione delle history è stata aggiunta una textfield Wait time la quale viene utilizzata dal map generator in fase di aggiunta del nuovo path come intervallo di tempo (misurato in step) in cui la person resta ferma sulla mappa prima di iniziare una nuova sequenza di passi.
Il generatore di mappe permette il salvataggio dei progressi di creazione di uno scenario, utilizzando dei file Json. Cliccando su Save, viene aperta una finestra di dialogo dove scegliere la cartella di destinazione. Viceversa cliccando su Load possiamo caricare uno scenario (mappa e movimenti degli agenti), salvati in precedenza. Nel caso in cui, abbiate a disposizione scenari non creati mediante il generatore di mappe, potete comunque creare il Json corrispondente mediante il pulsante Json e modificarlo all'interno del generatore di mappe.
NB: per poter generare il Json è necessario creare il parser corrispondente al vostro progetto.
Il pulsante Clear all permette di ripristinare lo scenario di default in base all'attuale dimensione della griglia.
Azioni base
- CTRL+R: Run
- CTRL+T: Run(1)
- CTRL+S: Step
- CTRL+B: Break
Inviare comandi all'agente
- CTRL+ALT+W: Send action -> forward
- CTRL+ALT+A: Send action -> turnleft
- CTRL+ALT+D: Send action -> turnright
- CTRL+ALT+S: Send action -> wait
- CTRL+SHIFT+W: Send action -> drill north
- CTRL+SHIFT+A: Send action -> drill west
- CTRL+SHIFT+D: Send action -> drill east
- CTRL+SHIFT+S: Send action -> drill south
- CTRL+SHIFT+ALT+W: Send action -> load (or unload) north
- CTRL+SHIFT+ALT+A: Send action -> load (or unload) west
- CTRL+SHIFT+ALT+D: Send action -> load (or unload) east
- CTRL+SHIFT+ALT+S: Send action -> load (or unload) south
NB: Tutte le shortcut funzionano solo se la finestra Controls è visibile.
Quando sei pronto per cominciare con il progetto reale, devi configurarlo in modo che abbia la stessa forma del progetto di prova.
La struttura delle directory deve essere fatta in questo modo:
- CLP # Questa cartella contiene i file di clips organizzati per strategie
- STRATEGIA1 # Ogni cartella è una strategia diversa. I nomi delle strategie sono arbitrari
- 0_Main.clp
- 1_Env.clp
- 2_Agent.clp
- ...
- STRATEGIA2
- ...
- ...
- envs # Questa cartella contiene i diversi ambienti di test in cui provare l'agente
- env1 # Ogni cartella è un ambiente diverso e deve contenere il file RealMap.txt e il file history.txt
- RealMap.txt
- history.txt
- env2
- ...
- img # Questa cartella contiene le immagini utilizzate da ClipsMonitor per renderizzare la mappaLa cartella img puoi copiarla integralmente dal progetto di prova.
ClipsMonitor è stato pensato per poter essere altamente configurabile e riutilizzabile, in base alle specifiche di progetto e in base alla vostra implementazione. Per rendere utilizzabile ClipsMonitor secondo le vostre esigenze, potete creare un nuovo package di Java con all'interno tutte le classi che sono estensioni delle classi che appartengono al core dell'applicazione. Il package deve contenere :
- una classe estensione di *MonitorModel*
- due classe estensione di *MonitorMap*, per l'aggiornamento delle due mappe
- una classe estensione di *MonitorGenMap*
Lo scopo di queste classi estese è quello di aggiornare il modello in maniera coerente con le specifiche del vostro progetto e di visualizzare correttamente l'ambiente.
Come base di partenza per la vostra implementazione, nei sorgenti di ClipsMonitor sono fornite le classi Java utilizzate per il progetto RESCUE 2014-2015. Troverete un ulteriore classe RescueFacts la quale non è necessaria ai fini dell'esecuzione dell'applicazione ma a nostro avviso particolarmente utile al fine di avere un interfaccia più pulita con i deftemplate definite nel progetto.
NB Le classi Java contenute nel package monitor2015 rispecchiano l'implementazione fatta nei nostri sorgenti CLIPS, per cui non è necessario mantenere tutti i metodi all'interno contenuti per eseguire ClipsMonitor.
Chiunque può contribuire a ClipsMonitor.
Se vuoi segnalare un problema o hai una richiesta, apri una issue su GitHub.
Se invece vuoi contribuire modificando il codice, fai un fork del progetto e a modifiche ultimate crea una pull request
NB: non verranno accettate modifiche che sono dipendenti dall'implementazione personale del progetto CLIPS.
Riceveranno una priorità massima tutte le modifiche che mirano a:
- risolvere bug
- implementare nuove funzionalità indipendenti dal singolo progetto CLIPS
- astrarre i componenti di ClipsMonitor dall'implementazione del progetto CLIPS
Per realizzare questo progetto è stato utilizzato come punto di partenza il progetto Monitor_NGCaffe di Alessandro Basile e Tobia Giani.