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
七．
规则1
八．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;
}
九．截图
一十．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。
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