人工智能动物识别专家系统.docx
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人工智能动物识别专家系统
一.题目:
动物识别专家系统
二.实验目的
1.理解并掌握基于规则系统的表示与推理
2.学会编写小型的生产式系统,理解正向推理和反向推理的过程以及两者的区别
3.学会设计简单的人机交互界面
三.实验内容
动物识别专家系统是流行的专家系统实验模型,它用产生式规则来表示知识,共15条规则、可以识别七种动物,这些规则既少又简单,可以改造他们,也可以加进新的规则,还可以用来识别其他东西的新规则来取代这些规则。
四.实验要求
1、确定推理方法(正向还是反向),并根据问题设计实现一个简单的不通用推理机(匹配、冲突消解)
2、规则库要求至少包含15条规则
3、初始事实可以任意给定,输入初始事实后能够得到推理结果
4、设计人机界面,解释模块提供查询规则的功能
5、可以不考虑知识库管理模块
6、提交实验报告,
7、报告中要有推理树
五.实验原理
动物识别专家系统是流行的专家系统实验模型,它用产生式规则来表示知识,共15条规则、可以识别七种动物,这些规则既少又简单,可以改造他们,也可以加进新的规则,还可以用来识别其他东西的新规则来取代这些规则。
动物识别15条规则:
规则1:
如果:
动物有毛发
则:
该动物是哺乳动物
规则2:
如果:
动物能产奶
则:
该单位是哺乳动物
规则3:
如果:
该动物有羽毛
则:
该动物是鸟
规则4:
如果:
动物会飞,且会下蛋
则:
该动物是鸟
规则5:
如果:
动物吃肉
则:
该动物是肉食动物
规则6:
如果:
动物有犬齿,且有爪,且眼盯前方
则:
该动物是食肉动物
规则7:
如果:
动物是哺乳动物,且有蹄
则:
该动物是有蹄动物
规则8:
如果:
动物是哺乳动物,且是反刍动物
则:
该动物是有蹄动物
规则9:
如果:
动物是哺乳动物,且是食肉动物,且是黄褐色的,且有暗斑点
则:
该动物是豹
规则10:
如果:
如果:
动物是黄褐色的,且是哺乳动物,且是食肉,且有黑条纹
则:
该动物是虎
规则11:
如果:
动物有暗斑点,且有长腿,且有长脖子,且是有蹄类
则:
该动物是长颈鹿
规则12:
如果:
动物有黑条纹,且是有蹄类动物
则:
该动物是斑马
规则13:
如果:
动物有长腿,且有长脖子,且是黑色的,且是鸟,且不会飞
则:
该动物是鸵鸟
规则14:
如果:
动物是鸟,且不会飞,且会游泳,且是黑色的
则:
该动物是企鹅
规则15:
如果:
动物是鸟,且善飞
则:
该动物是信天翁
六.推理树
规则1
有毛发
七.代码
#include
#include
#include
#include
#defineTrue1
#defineFalse0
#defineDontKnow-1
char*str[]={"chew_cud反刍动物","hooves蹄类动物","mammal哺乳动物","forward_eyes眼盯前方",
"claws有爪","pointed_teeth有犬齿","eat_meat吃肉","lay_eggs会下蛋","fly会飞",
"feathers有羽毛","ungulate有蹄","carnivore食肉动物","bird鸟","give_milk能产奶",
"has_hair有毛发","fly_well善飞","black&white_color黑白色","can_swim会游泳",
"long_legs长腿","long_neck长脖子","black_stripes黑条纹","dark_spots黑斑点",
"tawny_color黄褐色","albatross信天翁","penguin企鹅","ostrich驼鸟","zebra斑马",
"giraffe长颈鹿","tiger老虎","cheetah猎豹",0};
intrulep[][6]={{22,23,12,3,0,0},{21,23,12,3,0,0},{22,19,20,11,0,0},
{21,11,0,0,0,0},{17,19,20,13,-9,0},{17,18,13,-9,0,0},{16,13,0,0,0,0},
{15,0,0,0,0,0},{14,0,0,0,0,0},{10,0,0,0,0,0},{8,7,0,0,0,0},
{7,0,0,0,0,0},{4,5,6,0,0,0},{2,3,0,0,0,0},{1,3,0,0,0,0}};
intrulec[]={30,29,28,27,26,25,24,3,3,13,13,12,12,11,11,0};
classfact
{private:
intNumber;
charName[21];
intActive;
intSucc;
public:
fact*Next;
fact(intNum,char*L)
{
strcpy(Name,L);
Number=Num;
Active=False;
Succ=DontKnow;
Next=NULL;
}
char*GetName()
{
char*L;
L=newchar[21];
strcpy(L,Name);
returnL;
}
intGetNumber()
{
returnNumber;
}
intGetAct()
{
returnActive;
}
intGetSucc()
{
returnSucc;
}
voidPutAct(constintAct0,intSuc0)
{
Active=Act0;
Succ=Suc0;
}
};
fact*Fact;
classlist
{private:
intNumber;
public:
list*Next;
list(intNum)
{
Number=Num;
Next=NULL;
}
intGetNumber()
{
returnNumber;
}
};
classrule
{
char*Name;
list*Pre;
intConc;
public:
rule*Next;
rule(char*N,intP[],intC);
~rule();
intQuery();
voidGetName()
{
cout<}
};
rule:
:
~rule()
{
list*L;
while(Pre)
{
L=Pre->Next;
deletePre;
Pre=L;
}
deleteName;
}
rule:
:
rule(char*N,intP[],intC)
{
inti;
list*L;
Pre=NULL;
Next=NULL;
Name=newchar[strlen(N)+1];
strcpy(Name,N);
i=0;
while(P[i]!
=0)
{
L=newlist(P[i++]);
L->Next=Pre;
Pre=L;
}
Conc=C;
}
intrule:
:
Query()
{
charc;
intTag=0;
list*L;
fact*F;
F=Fact;
L=Pre;
if(L==NULL)
cout<<"\nError";
while(L!
=NULL)
{
F=Fact;
for(;;)
{
if(abs(L->GetNumber())==F->GetNumber())
break;
F=F->Next;
}
if(L->GetNumber()>0)
{
if((F->GetSucc())==true){L=L->Next;continue;}
if((F->GetSucc())==false)returnfalse;
}
else
{
if((F->GetSucc())==True)
returnFalse;
if((F->GetSucc())==False)
{
L=L->Next;
continue;
}
}
cout<GetName()<<"(Y/N)"<c=getchar();
flushall();
if((c=='Y')||(c=='y'))
{
if(L->GetNumber()>0)
F->PutAct(1,True);
if(L->GetNumber()<0)
{
F->PutAct(1,True);
Tag=-1;
returnFalse;
}
}
else
{
if(L->GetNumber()<0)
F->PutAct(-1,False);
else
{
F->PutAct(-1,False);
Tag=-1;
returnFalse;
}
}
L=L->Next;
}
F=Fact;
for(;;)
{
if(Conc==F->GetNumber())
break;
F=F->Next;
}
if(Conc<24)
{
F->PutAct(1,True);
returnFalse;
}
if(Tag!
=-1)
{
F=Fact;
for(;;)
{
if(Conc==F->GetNumber())
break;
F=F->Next;
}
if(Conc<24)
{
F->PutAct(1,True);
returnFalse;
}
cout<<"\nThisaniamalis"<GetName()<returnTrue;
}
returnFalse;
}
intmain()
{
fact*F,*T;
rule*Rule,*R;
charch[8];
inti=1;
Fact=NULL;
while(str[i-1])
{
F=newfact(i,str[i-1]);
F->Next=Fact;
Fact=F;
i++;
}
F=Fact;
Fact=NULL;
while(F)
{
T=F;
F=F->Next;
T->Next=Fact;
Fact=T;
}
i=0;
ch[0]='R';
ch[1]='U';
ch[2]='L';
ch[3]='E';
ch[4]='_';
ch[5]='a';
ch[6]='\0';
Rule=NULL;
for(i=0;i<15;i++)
{
R=newrule(ch,rulep[i],rulec[i]);
R->Next=Rule;
Rule=R;
ch[5]++;
}
R=Rule;
for(;;)
{
i=R->Query();
if((i==1)||(i==-1))
break;
R=R->Next;
if(!
R)
break;
}
if(!
R)
cout<<"没有这种动物."<cout<<"pressanykeytoexit."<getchar();
returnTrue;
}
八.截图
九.感想
通过这次课程设计我对专业课的学习有了更加深刻的认识,让我知道了学无止境的道理。
我们每一个人永远不能满足于现有的成就,人生就像在爬山,一座峰的后面还有更高的山峰在等着你。
挫折是一份财富,经历是一份拥有。
这次课程设计必将成为我人生旅途上一段美好的回忆。
以后我要更加努力学好每门专业课,让自己拥有更多的知识,才能解决更多问题。