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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

七.代码

#include

#include

#include〈stdio.h〉

#include

h〉

#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<〈F-〉GetName()〈〈”(Y/N)"〈〈endl;

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。

”〈〈endl;

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。

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