人工智能导论实验报告题目基于产生式的动物识别专家系统java.docx
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人工智能导论实验报告题目基于产生式的动物识别专家系统java
人工智能导论实验报告------题目-基于产生式的动物识别专家系统--java
人工智能导论实验报告
题目基于产生式的动物识别专家系统
学院信息科学与工程学院
专业计算机科学与技术
∙实验题目：
基于产生式的动物识别专家系统
∙实验目的及要求：
1.理解和掌握产生式知识表示方法及产生式系统的基本过程，能够利用编程技术建立一个基于产生式知识表示的简单的专家系统。
2.建立一个动物识别系统的规则库（至少包含15条规则），用以识别虎、豹、斑马、长颈鹿、企鹅、鸵鸟、信天翁等7种动物（至少7种动物，规则可增加）。
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。
三、小组成员及分工
四、实验过程
1.实验环境：
Java；
2.算法原理：
基于产生式知识表示，采用前向推理的方式；
3.系统设计：
（1）人机接口
初始状态显示已知事实，用户可以勾选知识，进行推理，推理过程一步一步显示出来；
（2）知识获取机构
直接从写好的文本里获取；
（3）知识库及其管理系统
知识库存放产生式规则，推理时用到的一般知识和领域知识，比如动物的特征、动物的分类标准等，再具体地添加得到的具体动物；管理系统负责将上次推理裁剪出去的规则重新加回来；
（4）推理机
采用正向推理，推理机是动物识别的逻辑状态，它控制、协调系统的推理，并利用知识库中的规则对综合数据库中的数据进行逻辑操作。
匹配每一条规则的前件是否全部包含于用户输入的已知事实中，若匹配成功则看该结论是否作为最终结论，如果是则结束，否则继续推理；
（5）数据库及其管理系统
数据库用来存放用户回答的问题，存放初始状态、中间推理结果、最终结果；管理系统负责查找新产生的结论是否已经存在于数据库中；
（6）解释机构
通过输出匹配成功的产生式知识来表明推理的过程；
1.实现流程：
开始
选择动物特征MainGui.java
得出结论并shuchuInfer.java.getconclusion（）
结束
5.关键代码：
推理：
publicclassInfer{
publicstaticArrayListESARuleList=newArrayList（）;
publicstaticArrayListdatabase=null;
publicstaticString[]fact={"有毛发","有奶","有羽毛","会飞","会下蛋","吃肉","有犬牙","有爪子","眼盯前方","有蹄",
"反刍","黄褐色","暗斑点","黑色条纹","长脖子","不会飞","长腿","黑白两色","会游泳","善飞"};
publicstaticvoidinit（）{
ESARuleList.add（newRuleMatch（"哺乳动物","有毛发"））;
ESARuleList.add（newRuleMatch（"哺乳动物","有奶"））;
ESARuleList.add（newRuleMatch（"食肉动物","吃肉"））;
ESARuleList.add（newRuleMatch（"食肉动物","有犬牙","有爪子",
"眼盯前方"））;
ESARuleList.add（newRuleMatch（"蹄类动物","哺乳动物","有蹄"））;
ESARuleList.add（newRuleMatch（"蹄类动物","哺乳动物","反刍"））;
ESARuleList.add（newRuleMatch（"金钱豹","哺乳动物","食肉动物",
"黄褐色","暗斑点"））;
ESARuleList.add（newRuleMatch（"老虎","哺乳动物","食肉动物",
"黄褐色","黑色条纹"））;
ESARuleList.add（newRuleMatch（"长颈鹿","蹄类动物","长脖子",
"长腿","暗斑点"））;
ESARuleList.add（newRuleMatch（"斑马","蹄类动物","黑色条纹"））;
ESARuleList.add（newRuleMatch（"鸵鸟","鸟类","不会飞","长脖子",
"长腿","黑白两色"））;
ESARuleList.add（newRuleMatch（"企鹅","鸟类","会游泳","不会飞",
"黑白两色"））;
ESARuleList.add（newRuleMatch（"信天翁","鸟类","善飞"））;
ESARuleList.add（newRuleMatch（"鸟类","会飞","会下蛋"））;
ESARuleList.add（newRuleMatch（"鸟类","有羽毛"））;
}
publicstaticString[]conclusions={"金钱豹","老虎","长颈鹿","斑马","鸵鸟","企鹅","信天翁"};
publicstaticStringtuili（ArrayListdatabase）{
intdatabaseSize;
databaseSize=database.size（）;
for（intz=0;z<2;z++）
for（inti=0;iif（ESARuleList.get（i）.isMatch（database））{
StringBuffersbuff=newStringBuffer（）;
ArrayListdatabase1=（ArrayList）database.clone（）;
addData（database,ESARuleList.get（i）.conclusion）;
for（intk=0;ksbuff.append（ESARuleList.get（i）.conditions[k]+''）;
JOptionPane.showMessageDialog（null,sbuff+"\n=>"+ESARuleList.get（i）.conclusion,"中间推断",JOptionPane.PLAIN_MESSAGE）;
System.out.println（ESARuleList.get（i）.conclusion）;
if（（"金钱豹".equals（ESARuleList.get（i）.conclusion））||（ESARuleList.get（i）.conclusion=="老虎"）||（ESARuleList.get（i）.conclusion=="长颈鹿"）||（ESARuleList.get（i）.conclusion=="斑马"）||（ESARuleList.get（i）.conclusion=="鸵鸟"）||（ESARuleList.get（i）.conclusion=="企鹅"）||（ESARuleList.get（i）.conclusion=="信天翁"））
break;
}
}
returngetConclusion（database.get（database.size（）-1））;
}
privatestaticvoidaddData（ArrayListlist,Stringdata）{
for（inti=0;iif（list.get（i）.equals（data））
return;
}
list.add（data）;
}
privatestaticStringgetConclusion（Stringcon）{
for（inti=0;iif（con.equals（conclusions[i]））{
returnconclusions[i];
}
}
return"未得到最终结论，请继续补充事实";
}
}
规则库：
publicclassRuleMatch{
publicString[]conditions=null;
publicStringconclusion=null;
privateBooleanisExist;
publicRuleMatch（StringconclusionString,String...conditionStrings）{
conclusion=conclusionString;
conditions=conditionStrings;
}
publicBooleanisMatch（ArrayListlist）{
intsize=list.size（）;
for（StringmyCondition:
conditions）{
isExist=false;
for（inti=0;iif（list.get（i）.equalsIgnoreCase（myCondition））{
isExist=true;
break;
}
}
if（!
isExist）{
returnfalse;
}
}
returntrue;
}
}
五、实验结果与分析：
1实验结果（截图）：
2分析：
（包括实验心得或体会，调试心得）
本次实验让我推理机和产生式系统有了更深的理解，特别是对正向推理和反向推理的理解，同时也明白了知识库对于系统的重要性——对知识库进行合适的管理，可以检测并排除那些冗余及矛盾的知识，保持知识的一致性，提高规则库的质量。
锻炼了我的编程能力，更提高了我的逻辑推理能力，该系统由规则库、综合数据库、控制系统三部分构成，但是该程序的缺点是只有正向推理的过程，没有反向推理的过程。
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。
六、成绩评定：
成绩：
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