简单动物识别系统的知识表示
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•简单动物识别系统的知识表示• 1. 实验目的•理解产生式知识表示方法,能够用选定的编程语言设计产生式系统的规则库和综合数据库。
• 2. 实验环境•在微型计算机上,选一种编程语言。
• 3. 实验要求•(1) 以动物识别系统的产生式规则为例。
•(2) 用选定的编程语言建造知识库和综合数据库,并能对它们进行增加、删除和修改操作。
•学习任务•通过网络搜索,以“专家系统的作用”为主题进行调查。
搜集各种应用专家系统的实例,分析其用途,并根据不同的用途进行分类。
•请上网查找专家系统的相关资料,从不同的角度追溯专家系统的发展史。
•作品结果:把上面两个任务结果,形成一个WORD文档。
其中对专家系统的用途分类形成一个表格。
•用Intermodeller设计一个小型的专家系MYCIN是一个通过提供咨询服务来帮助普通内科医生诊治细菌感染性疾病的专家系统,其于1972年开始研制,74年基本完成,并投入实际应用。
MYCIN的取名来自多种治疗药物的公共后缀,如clindamycin、erythromycin、kanamycin等。
如果说能推测有机化合物分子结构的DENDRAL是世界上第一个有重要实用价值的专家系统,那末MYCIN则是最有影响力的专家系统。
围绕着MYCIN的各种研究工作一直沿续了10年,对于推动知识工程以及专家系统学科的建立和发展具有重要影响。
可以说,早期的专家系统,尤其是医疗诊断和咨询型专家系统,许多都参照了MYCIN系统的技术,如知识表示、不确定推理、推理解释、知识获取等。
MYCIN也设计为典型的产生式系统,由规则库、综合数据库和控制系统三个部分组成;只是基于规则的推理采用逆向方式,即从问题求解的目标出发,搜寻原始证据对于目标成立的支持,并传递和计算推理的不确定性。
从KB系统的组成来看,规则库就是MYCIN的知识库,综合数据库和控制系统联合形成推理机。
其中,综合数据库用以保存问题求解的原始证据(初始状态)和中间结果。
报告_基于产⽣式系统的动物识别系统实验基于产⽣式系统的动物识别系统知识表⽰与推理专题魏江200620108203 计算机系统结构专业(1班)正向推理是产⽣式系统的⼀种推理⽅法,它是从⼀组表⽰事实的谓词或命题出发,使⽤⼀组产⽣式规则,⽤以证明该谓词公式或命题是否成⽴.本实验⽤两种⽅法实现了⼀个简单的动物识别系统.⼀、实验⽬的1.熟悉和掌握产⽣式系统的运⾏机制,2.掌握基于产⽣式系统的正向推理的基本⽅法。
3.简要⽐较两种实现⽅式的异同⼆、实验内容1. 能根据输⼊的动物特征判断是那种动物或给出相应的回答. (第⼀种⽅法)2. 如果根据初始输⼊的动物特征不能判断,则可以动态增加新事实(即动物特征)来判断属于那种动物. (第⼀种⽅法)3. 可根据提⽰选择所要识别的动物是否具有该特征.(第⼆种⽅法)三、算法设计编程语⾔与编程环境: C++,VC6.0下⾯⽤第⼀种⽅法简要说明算法的设计过程.⾸先建⽴了⼀个animal_identifier的类.该类包含的属性有:f和r. f指针指向事实集,r指向规则集.包括的关键成员函数有:Creat_Rules(),Creat_Fact(), reason().1 建⽴静态规则库.即建⽴产⽣式规则.本算法采⽤了产⽣中间事实的⽅法,这样做的优点是涉及到的规则少,容易理解,便于建⽴和使⽤规则.为了便于设计,我们把要识别的动物限于7种,这样所需要的产⽣式规则就⽐较少.本算法总共有16种规则,部分规则如下:R1:如果某动物有⽑发则该动物是哺乳动物R2:如果某动物有奶则该动物是哺乳动物R3:如果某动物有⽻⽑则该动物是鸟R4:如果某动物会飞,且下蛋则该动物是鸟R5:如果某动物吃⾁则该动物是⾷⾁动物R6:如果某动物有锋利的⽛齿,且有⽖,且眼睛盯着前⽅则该动物是⾷⾁动物R7:如果某动物是哺乳动物,且有蹄则该动物是有蹄类哺乳动物……………..R16: 如果反刍则哺乳动物上述规则库由类animal_identifierd的⽅法Creat_rules()静态实现.2 建⽴事实库建⽴事实库是由⽅法Creat_Fact()实现的.该⽅法要求⽤户动态输⼊事实,即要求⽤户先输⼊特征个数,然后输⼊动物的特征,如果未识别出来,⽤户可以增加输⼊,或者退出.3 正向推理过程.正向推理是从已知事实出发,通过规则库求得结论,或称数据驱动⽅式。
生物识别知识点总结一、生物识别的原理1. 生物特征的稳定性生物特征是指人体的生理特征或行为特征。
这些特征在一定条件下具有稳定不变的性质。
例如指纹的纹路、虹膜的纹理、声音的音质等,都是人体特有的特征,不会因外界条件或时间的变化而改变。
2. 生物特征的独特性每个人的生物特征都是独一无二的。
指纹、虹膜、脸部等特征具有高度的个性化和独特性,可以用来作为身份的识别和验证依据。
3. 生物特征的可测性生物特征可以通过特定的传感器或设备进行采集和测量。
这些特征可以转化为数字化的信息,以便进行存储和分析。
4. 生物特征的识别准确性通过生物特征进行识别和验证的准确性较高,通常能够达到较高的识别率和准确率。
二、生物识别的技术1. 指纹识别技术指纹是一种常见的生物特征,具有独特性和稳定性。
指纹识别技术通过检测和提取指纹图像的特征信息,进行匹配和验证用户的身份。
2. 虹膜识别技术虹膜是眼睛中的一种组织,具有独特的纹理和颜色。
虹膜识别技术通过采集虹膜图像,提取虹膜特征,进行身份验证和识别。
3. 脸部识别技术脸部是人体的一种显著特征,具有独特的外貌和面部特征。
脸部识别技术通过检测和提取脸部图像的特征信息,进行用户的身份验证和识别。
4. 声纹识别技术声音是人的声音特征,具有个性和独特性。
声纹识别技术通过采集声音,提取声音特征信息,进行身份验证和识别。
5. 生物特征融合技术生物特征融合技术是将多种生物特征进行融合,提高识别系统的准确性和鲁棒性。
例如将指纹、虹膜、脸部等生物特征进行融合识别,可以提高识别精度和安全性。
三、生物识别的应用1. 身份验证与门禁系统生物识别技术可以应用于各种门禁系统、安防系统,用于实现人员的身份验证、出入权限控制等。
2. 移动支付与金融安全生物识别技术可以应用于移动支付、金融安全领域,用于用户身份验证、交易安全等。
3. 边境口岸与出入境检查生物识别技术可以应用于边境口岸、出入境检查等领域,用于进行人员的身份验证和识别。
人工智能课内实验报告(8次)学院:自动化学院班级:智能1501姓名:刘少鹏(34)学号:06153034目录课内实验1:猴子摘香蕉问题的V C编程实现 (1)课内实验2:编程实现简单动物识别系统的知识表示 (5)课内实验3:盲目搜索求解8数码问题 (18)课内实验4:回溯算法求解四皇后问题 (33)课内实验5:编程实现一字棋游戏 (37)课内实验6:字句集消解实验 (46)课内实验7:简单动物识别系统的产生式推理 (66)课内实验8:编程实现D-S证据推理算法 (78)人工智能课内实验报告实验1:猴子摘香蕉问题的VC编程实现学院:自动化学院班级:智能1501姓名:刘少鹏(33)学号:06153034日期:2017-3-8 10:15-12:00实验1:猴子摘香蕉问题的VC编程实现一、实验目的(1)熟悉谓词逻辑表示法;(2)掌握人工智能谓词逻辑中的经典例子——猴子摘香蕉问题的编程实现。
二、编程环境VC语言三、问题描述房子里有一只猴子(即机器人),位于a处。
在c处上方的天花板上有一串香蕉,猴子想吃,但摘不到。
房间的b处还有一个箱子,如果猴子站到箱子上,就可以摸着天花板。
如图1所示,对于上述问题,可以通过谓词逻辑表示法来描述知识。
要求通过VC语言编程实现猴子摘香蕉问题的求解过程。
图1 猴子摘香蕉问题四、源代码#include<stdio.h>unsigned int i;void Monkey_Go_Box(unsigned char x, unsigned char y){printf("Step %d:monkey从%c走到%c\n", ++i, x, y);//x表示猴子的位置,y为箱子的位置}void Monkey_Move_Box(char x, char y){printf("Step %d:monkey把箱子从%c运到%c\n", ++i, x, y);//x表示箱子的位置,y为香蕉的位置}void Monkey_On_Box(){printf("Step %d:monkey爬上箱子\n", ++i);}void Monkey_Get_Banana(){printf("Step %d:monkey摘到香蕉\n", ++i);}void main(){unsigned char Monkey, Box, Banana;printf("********智能1501班**********\n");printf("********06153034************\n");printf("********刘少鹏**************\n");printf("请用a b c来表示猴子箱子香蕉的位置\n");printf("Monkey\tbox\tbanana\n");scanf("%c", &Monkey);getchar();printf("\t");scanf("%c", &Box);getchar();printf("\t\t");scanf("%c", &Banana);getchar();printf("\n操作步骤如下\n");if (Monkey != Box){Monkey_Go_Box(Monkey, Box);}if (Box != Banana){Monkey_Move_Box(Box, Banana);}Monkey_On_Box();Monkey_Get_Banana();printf("\n");getchar();}五、实验结果相关截图六、心得体会通过本次实验,我初步了学会了使用VC的新建工程,并且进行简单的程序编写。
动物学知识点
动物学是研究动物的分类、生态、形态结构、行为等方面的学科。
在动物学领域涵盖了非常广泛的知识点,下面将为您介绍一些基本的
动物学知识点。
一、动物分类
动物这个庞大的类群可以根据其特征进行分类。
按照生物的传统分
类法,动物界主要划分为无脊椎动物和脊椎动物两大门。
无脊椎动物
又分为多个门,包括节肢动物门、软体动物门、环节动物门等,而脊
椎动物门则包括了鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物等五
个类群。
二、动物形态结构
动物的形态结构是指动物身体的形状、构造和器官排列等方面。
不
同的动物在形态结构上有着明显的差异,如鸟类的羽毛、哺乳动物的
乳腺以及昆虫的触角等特征。
三、动物生态
动物的生态是指动物在特定环境中的生存和发展方式。
不同的动物
栖息地和生态习性也有所不同,如草原动物、水生动物和寄生动物等。
四、动物行为
动物行为是指动物在各种生活和生存活动中所表现出来的行为方式。
动物的行为包括觅食、交配、争斗、逃避等,这些行为与动物的生存
直接相关。
综上所述,动物学包含了丰富的知识点,通过学习动物学知识可以
更好地了解动物的分类、形态结构、生态和行为等方面,有助于保护
和研究动植物资源,促进人类与动物的和谐共存。
希望以上介绍的动
物学知识点能为您提供一些帮助。
生物识图题知识点总结生物识图的知识点主要涉及生物的形态特征、分类系统、特征鉴别和识别技巧等方面。
下面就这些知识点逐一进行总结:1. 生物的形态特征生物的形态特征主要包括外部形态、内部结构、生长习性和生活方式等方面。
在生物识图中,我们首先要学会观察和描述生物的形态特征,这需要对生物的形态学知识有一定的了解。
比如,对于植物来说,我们要观察叶子的形状、叶脉特征、花朵形态等;对于动物来说,我们要观察身体的大小、形状、颜色、鳞片特征等。
只有充分了解生物的形态特征,才能准确地进行识图和鉴别。
2. 分类系统生物的分类系统是基于生物的形态特征和遗传关系制定的。
生物界按照系统发育学说被划分为五大类,即:动物界、植物界、真菌界、原生生物界和古生生物界。
每个生物界都包含若干门,每个门包含若干纲,每个纲包含若干目,依次可以分成总纲、科、属、种。
在生物识图中,了解生物的分类系统非常重要,可以帮助我们更快地确定生物的种属。
3. 特征鉴别特征鉴别是生物识图的重要环节,通过观察和比较生物的形态特征,我们可以将生物进行分类和鉴别。
在进行特征鉴别时,首先要观察生物的外部形态,比如大小、形状、颜色、纹路等;然后要观察生物的内部结构,比如叶脉、花部结构、种子形态等;最后要观察生物的生长习性和生活方式,比如生长环境、食性特点、生长周期等。
通过这些特征的鉴别,我们可以准确地确定生物的种类和分类。
4. 识别技巧在进行生物识图的过程中,我们还需要掌握一些识别技巧,可以帮助我们更快地识别生物的种类。
比如,我们可以借助生物图谱和参考书籍,查找相关的形态特征和分类信息;也可以借助生物标本和显微镜等工具,观察生物的细微特征;还可以借助现代科技手段,比如DNA条形码技术、数字图像识别技术等,进行生物的快速鉴定和分类。
掌握这些识别技巧,可以帮助我们更好地进行生物识图工作。
总之,生物识图是一项综合性的技能,需要我们通过观察和比较生物的形态特征,掌握生物的分类系统和特征鉴别技巧,才能准确地识别和分类各种生物。
•简单动物识别系统的知识表示• 1. 实验目的•理解产生式知识表示方法,能够用选定的编程语言设计产生式系统的规则库和综合数据库。
• 2. 实验环境•在微型计算机上,选一种编程语言。
• 3. 实验要求•(1) 以动物识别系统的产生式规则为例。
•(2) 用选定的编程语言建造知识库和综合数据库,并能对它们进行增加、删除和修改操作。
•学习任务•通过网络搜索,以“专家系统的作用”为主题进行调查。
搜集各种应用专家系统的实例,分析其用途,并根据不同的用途进行分类。
•请上网查找专家系统的相关资料,从不同的角度追溯专家系统的发展史。
•作品结果:把上面两个任务结果,形成一个WORD文档。
其中对专家系统的用途分类形成一个表格。
•用Intermodeller设计一个小型的专家系MYCIN是一个通过提供咨询服务来帮助普通内科医生诊治细菌感染性疾病的专家系统,其于1972年开始研制,74年基本完成,并投入实际应用。
MYCIN的取名来自多种治疗药物的公共后缀,如clindamycin、erythromycin、kanamycin等。
如果说能推测有机化合物分子结构的DENDRAL是世界上第一个有重要实用价值的专家系统,那末MYCIN则是最有影响力的专家系统。
围绕着MYCIN的各种研究工作一直沿续了10年,对于推动知识工程以及专家系统学科的建立和发展具有重要影响。
可以说,早期的专家系统,尤其是医疗诊断和咨询型专家系统,许多都参照了MYCIN系统的技术,如知识表示、不确定推理、推理解释、知识获取等。
MYCIN也设计为典型的产生式系统,由规则库、综合数据库和控制系统三个部分组成;只是基于规则的推理采用逆向方式,即从问题求解的目标出发,搜寻原始证据对于目标成立的支持,并传递和计算推理的不确定性。
从KB系统的组成来看,规则库就是MYCIN的知识库,综合数据库和控制系统联合形成推理机。
其中,综合数据库用以保存问题求解的原始证据(初始状态)和中间结果。
由于当时尚未出现视窗技术,用户界面只提供基于文本(text)的问答过程和结果显示。
MYCIN系统采用INTERLISP(人工智能程序设计语言LISP的一种版本)编程,运行于DEC PDP-10的操作系统TENEX下,MYCIN系统的执行代码有50KB,规则库占据16KB,系统的咨询服务(包括提供解释)平均每次20分钟。
本章首先介绍知识库的结构,然后讨论推理机的设计,再阐述支持MYCIN应用的各种设施,最后介绍通过抽取MYCIN骨架而产生的专家系统工具EMYCIN。
4.3.1.知识库的构造MYCIN的知识库以前提-动作型产生式规则来表示诊断和治疗细菌感染性疾病的专家级医学知识,以实现专家级诊断和治疗能力。
规则的表示结构以BNF范式描述如下:<规则> := RULE <规则号>PREMISE ($AND {<条件>}+)ACTION {<动作>}+<条件> := <简单条件> |($OR {<简单条件>}+)其中,简单条件以MYCIN提供的4类简单函数来表示。
最常用的函数是SAME,其BNF范式描述如下:(SAME <对象> <属性> <值>)在推理机对规则进行解释执行时,SAME函数指示推理机请求用户证实该对象是否有该属性值(当属性值是原始观测数据时),或经由逆向推理证实该属性值。
这里证实的程度以所谓的可信度(CF-Certainty Factor)来指示。
CF的取值范围是[-1,+1],-1表示假,+1表示真,0指示无法确定真假的程度,其它值或多或少指示真假的程度。
CF可以由用户在回答关于证实的请求时直接给出,或由逆向推理产生。
规则中的动作也以简单函数表示,最常用的是CONCLUDE,其将对象的属性值作为推理结论加进综合数据库,并记载推理结论的实际可信度。
CONCLUDE 函数的BNF范式描述如下:(CONCLUDE <对象> <属性> <值> TALLY <结论CF>)其中,TALLY用于存放规则前提的CF(计算方式请参阅7.2.2节)。
结论CF意指规则本身的可靠(可相信)程度,即在规则前提CF为1(真)的情况下,结论为真的可能程度。
实际上MYCIN知识库收集的大多数规则均是启发式关联知识,取自医疗专家多年积累的经验,不保证完全正确,所以引入结论可信度是十分必要的。
结论CF的取值范围也是[-1,+1],其与规则前提在推理中使用时的实际CF相乘,即可得到规则结论的实际CF(参阅7.2.2节)。
例如,TALLY当前值为0.8,而结论CF为0.4,则结论的实际CF为0.32。
MYCIN系统建立的初期就以上述格式表示和收集了200多条规则于知识库,其中047号规则表示如下:RULE 047PREMISE ($AND (SAME CNTXT SITE BLOOD)(NOTDEFINITE CNTXT IDENT)(SAME CNTXT STAIN GRAMNEG)(SAME CNTXT MORPH ROD)(SAME CNTXT BURN T))ACTION (CONCLUDE CNTXT IDENT PSEUDOMONAS TALLY 0.4)该规则的英语形式(已翻译为汉语)如下:规则047如果:1)培养物取自血液,且 2)病原体的身份未鉴别,且 3)病原体的染色是革兰氏阴性,且4)病原体的形态为杆状,且5)病人被烧伤;那么:该病原体的身份应鉴别为假单胞细菌,且可信度为0.4。
其中,CNTXT意指推理过程中需考察的相应对象,作为综合数据库的主要内容,MYCIN系统称其为上下文,并区分为10类。
上述规则中已涉及到三类:病人(PERSON), 从病人身上提取的培养物(CURCULS),从培养物中分离出的病原体(CURORGS)。
另外还有给病人使用的抗生药物和治疗手术等。
每一类上下文对象都有其特有的属性(也称临床参数),属性又可按其取值特性区分为单值型(只可取单一值)、多值型、可问型(可通过向用户询问来取值)、可导型(可基于规则推导出值)等。
对象、属性和值构成所谓的关联三元组,由于属性名隶属于特别类型的上下文对象,所以规则047前提中的CNTXT隐含地指示了三种不同类型的上下文对象。
MYCIN是一个通过提供咨询服务来帮助普通内科医生诊治细菌感染性疾病的专家系统,其于1972年开始研制,74年基本完成,并投入实际应用。
MYCIN的取名来自多种治疗药物的公共后缀,如clindamycin、erythromycin、kanamycin等。
如果说能推测有机化合物分子结构的DENDRAL是世界上第一个有重要实用价值的专家系统,那末MYCIN则是最有影响力的专家系统。
围绕着MYCIN的各种研究工作一直沿续了10年,对于推动知识工程以及专家系统学科的建立和发展具有重要影响。
可以说,早期的专家系统,尤其是医疗诊断和咨询型专家系统,许多都参照了MYCIN系统的技术,如知识表示、不确定推理、推理解释、知识获取等。
MYCIN也设计为典型的产生式系统,由规则库、综合数据库和控制系统三个部分组成;只是基于规则的推理采用逆向方式,即从问题求解的目标出发,搜寻原始证据对于目标成立的支持,并传递和计算推理的不确定性。
从KB系统的组成来看,规则库就是MYCIN的知识库,综合数据库和控制系统联合形成推理机。
其中,综合数据库用以保存问题求解的原始证据(初始状态)和中间结果。
由于当时尚未出现视窗技术,用户界面只提供基于文本(text)的问答过程和结果显示。
MYCIN系统采用INTERLISP(人工智能程序设计语言LISP的一种版本)编程,运行于DEC PDP-10的操作系统TENEX下,MYCIN系统的执行代码有50KB,规则库占据16KB,系统的咨询服务(包括提供解释)平均每次20分钟。
本章首先介绍知识库的结构,然后讨论推理机的设计,再阐述支持MYCIN应用的各种设施,最后介绍通过抽取MYCIN骨架而产生的专家系统工具EMYCIN。
4.3.1.知识库的构造MYCIN的知识库以前提-动作型产生式规则来表示诊断和治疗细菌感染性疾病的专家级医学知识,以实现专家级诊断和治疗能力。
规则的表示结构以BNF范式描述如下:<规则> := RULE <规则号>PREMISE ($AND {<条件>}+)ACTION {<动作>}+<条件> := <简单条件> |($OR {<简单条件>}+)其中,简单条件以MYCIN提供的4类简单函数来表示。
最常用的函数是SAME,其BNF范式描述如下:(SAME <对象> <属性> <值>)在推理机对规则进行解释执行时,SAME函数指示推理机请求用户证实该对象是否有该属性值(当属性值是原始观测数据时),或经由逆向推理证实该属性值。
这里证实的程度以所谓的可信度(CF-Certainty Factor)来指示。
CF的取值范围是[-1,+1],-1表示假,+1表示真,0指示无法确定真假的程度,其它值或多或少指示真假的程度。
CF可以由用户在回答关于证实的请求时直接给出,或由逆向推理产生。
规则中的动作也以简单函数表示,最常用的是CONCLUDE,其将对象的属性值作为推理结论加进综合数据库,并记载推理结论的实际可信度。
CONCLUDE 函数的BNF范式描述如下:(CONCLUDE <对象> <属性> <值> TALLY <结论CF>)其中,TALLY用于存放规则前提的CF(计算方式请参阅7.2.2节)。
结论CF意指规则本身的可靠(可相信)程度,即在规则前提CF为1(真)的情况下,结论为真的可能程度。
实际上MYCIN知识库收集的大多数规则均是启发式关联知识,取自医疗专家多年积累的经验,不保证完全正确,所以引入结论可信度是十分必要的。
结论CF的取值范围也是[-1,+1],其与规则前提在推理中使用时的实际CF相乘,即可得到规则结论的实际CF(参阅7.2.2节)。
例如,TALLY当前值为0.8,而结论CF为0.4,则结论的实际CF为0.32。
MYCIN系统建立的初期就以上述格式表示和收集了200多条规则于知识库,其中047号规则表示如下:RULE 047PREMISE ($AND (SAME CNTXT SITE BLOOD)(NOTDEFINITE CNTXT IDENT)(SAME CNTXT STAIN GRAMNEG)(SAME CNTXT MORPH ROD)(SAME CNTXT BURN T))ACTION (CONCLUDE CNTXT IDENT PSEUDOMONAS TALLY 0.4)该规则的英语形式(已翻译为汉语)如下:规则047如果:1)培养物取自血液,且 2)病原体的身份未鉴别,且 3)病原体的染色是革兰氏阴性,且4)病原体的形态为杆状,且5)病人被烧伤;那么:该病原体的身份应鉴别为假单胞细菌,且可信度为0.4。