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
七．代码
#include#include
＃include〈stdio.h〉
#includeh〉
#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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