产生式动物识别系统word版本
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产生式系统识别动物python 产生式系统的应用实例转-回复产生式系统(Production System)是人工智能领域中常用的一种知识表示和推理方式,也被广泛应用于自然语言处理、专家系统、智能搜索等领域。
产生式系统以if-then的规则形式表示知识,并通过模式匹配的方式进行推理和推断。
在本文中,我们将以"产生式系统识别动物python 产生式系统的应用实例转"为主题,逐步分析产生式系统的原理和应用,并介绍使用Python实现一个基础的动物识别系统的案例。
一、产生式系统原理及基本概念产生式系统是基于规则的知识表达和推理方式,它由条件部分和结论部分组成。
条件部分描述了一系列前提条件,结论部分则是满足条件部分的推论结果。
产生式系统通过匹配条件部分和已有的事实库进行推理,从而得到新的结论。
产生式系统的基本概念包括规则(rule)、事实(fact)、工作单元(working memory)和控制策略(control strategy)。
规则是产生式系统的基本单位,它包含了if-then的条件推理规则。
例如,一条规则可以是:“如果动物有毛发,并且有四条腿,那么它是哺乳动物”。
事实是产生式系统中的基本数据,它表示系统当前的知识状态。
例如,一条事实可以是:“这个动物有四条腿”。
工作单元是存储和管理事实的数据结构,它可以是一个列表或者一个数据库。
产生式系统通过与工作单元中的事实进行匹配来进行推理。
控制策略是产生式系统的推理策略,它决定了系统在工作单元中进行规则匹配和推理的顺序。
常见的控制策略包括深度优先、广度优先和最佳优先等。
二、动物识别的产生式系统实现在本节,我们将以一个简单的动物识别系统为例,介绍如何使用产生式系统来实现动物识别。
这个动物识别系统可以根据输入的动物特征判断其是什么类别的动物,比如哺乳动物、爬行动物等。
1. 确定知识库和规则库首先,我们需要确定动物特征的知识库和规则库。
知识库包括各种动物的特征信息,规则库则包含了各种动物的分类规则。
人工智能第二次实验报告产生式系统推理班级:姓名:学号:一、实验目的1. 理解并掌握产生式系统的基本原理;2. 掌握产生式系统的组成部分,以及正向推理和逆向推理过程。
二、实验要求1. 结合课本内容, 以动物识别系统为例,实现小型产生式系统;2. 要求: 正向推理中能根据输入的初始事实,正确地识别所能识别的动物;逆向推理中能根据所给的动物给出动物的特征。
三、实验算法1. 如何表示事实和特征的知识;在本程序中,我将动物的特征写入data.txt,将规则记入rules.txt,将动物种类记为goal.txt。
通过函数void readFiles(){readGoal();readCod();readRule();}读入所有数据分别存放于goal[],rule[],cod[]自定义数组中。
2. 指出综合数据库和规则库分别使用哪些函数实现的?综合数据库(包括特征和目标)typedef struct{int xuh;//存放编号char valu[50];//存放具体内容}Node;Node goal[20];Node cod[50];规则库typedef struct{int rslt;int codNum;//记载前提的个数int cod[10];//记载前提的序号int used;//记载是否已匹配成功}Nrule;Nrule rule[50];void readRule(){FILE *fp;int i;int tempxuh,tempcodn;char ch;if((fp=fopen("rules.txt","r"))==NULL){printf("cannot open data\n");exit(0);}i=0;rule[i].codNum=0;while((ch=fgetc(fp))!=EOF){if(i==14)i=i;tempcodn=0;while(ch!='\n'&&ch!=EOF) //每一条规则{tempxuh=0;while(ch<='9'&&ch>='0'){tempxuh=tempxuh*10+ch-'0';ch=fgetc(fp);}rule[i].cod[tempcodn++]=tempxuh;tempxuh=0;if(ch=='-')//下一个是结论{ch=fgetc(fp);ch=fgetc(fp);while(ch<='9'&&ch>='0'){tempxuh=tempxuh*10+ch-'0';ch=fgetc(fp);}rule[i].rslt=tempxuh;}//ifelse if(ch=='*'){ch=fgetc(fp);}rule[i].codNum++;}i++;}rulenum=i;fclose(fp);}3. 规则库的匹配算法是什么?如何选用可用规则集中的规则?分别使用哪些函数实现的?程序中的正向与逆向搜索分别是在void main()中调用forwardFinger()和backFinger()来实现的。
实验一产生式系统——动物识别系统一、实习目的和意义1、掌握人工智能的知识表示技术,能用产生式表示法表示知识;2、掌握基于规则推理的基本方法;3、掌握产生式系统的运行机制。
二、实习内容参考教材规则库包含15条规则,开发一个专家系统可以识别老虎,金钱豹,斑马,长颈鹿,企鹅,鸵鸟等6种动物。
三、实习要求1、本次实验语言MATLAB;2、系统能通过正向推理得到正确的动物识别结果。
四、实习过程1.实验原理正向推理(事实驱动推理)1)从初始已知事实出发,在知识库KB中找出当前可适用的知识,构成可适用知识集KS;2)按某种冲突消解策略,从KS中选出一条知识进行推理,并将推出的新事实加入到数据库DB中,作为下一步推理的已知事实,再在KB中选取可适用知识构成KS;3)重复步骤二,直到求得问题的解,或KB中再无可适用的知识。
2.问题背景根据课本P33的15调动物识别的专家知识,建立规则库。
3.算法设计主要利用数组下标和元素的0,1值表示知识,规则,及相关标记。
4.Matlab实现a.算法函数名函数说明learn function learn(arr_category, arr_feature)主函数checkRule function[arr_category,arr_feature,arr_rule,ifMore,mark]=checkRule(arr_category,arr_feature,arr_rule,ifMore,mark )规则符合检测showCategory function showCategory( )类别选项打印函数showFeature function showFeature()特征选项打印函数showResult function showResult(mark)结果显示b.测试测试数据一1 0 0 0 1arr_category[5]arr_feature[20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 00]测试数据二arr_category[5]0 0 0 0 0arr_feature[20]1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0五、实习总结1.实习总结本次实验主要复习了产生式规则,利用正向推理和15条规则,建立简单的动物识别专家系统,并具有一定的容错性。
动物识别系统1实验题目: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.系统可以识别老虎,金钱豹,斑马,长颈鹿,企鹅,信天翁这6种动物,其规则库包含15条规则;2介绍算法设计思想:15条规则的条件如下IF有毛发,有奶,有羽毛,会飞,会下蛋,吃肉,有犬齿,有爪,眼盯前方,哺乳动物,有蹄,嚼反刍动物,肉食动物,黄褐色,有暗斑点,有黑色条纹,蹄类动物,有长脖子,有长腿,是鸟,不会飞,会游泳,有黑白二色,善飞。
结论是如下THEN 该动物是哺乳动物,该动物是鸟,该动物是肉食动物,该动物是有蹄类动物,该动物是金钱豹,该动物是虎,该动物是长颈鹿,该动物是斑马,该动物是企鹅,该动物是信天翁。
例如,规则如下:规则1: IF P1 THEN P2规则2: IF P2 THEN P3规则3: IF P3 THEN q33关键代码说明if ((checkBox5.Checked || checkBox14.Checked || checkBox1.Checked) && checkBox2.Checked && checkBox21.Checked && checkBox23.Checked){label1.Text = "金钱豹";}if ((checkBox5.Checked || checkBox14.Checked ||checkBox1.Checked) && checkBox2.Checked && checkBox21.Checked && checkBox22.Checked){label1.Text = "老虎";}if ((checkBox5.Checked || checkBox14.Checked ||checkBox1.Checked) && checkBox19.Checked && checkBox16.Checked && checkBox15.Checked && checkBox23.Checked){label1.Text = "长颈鹿";}if ((checkBox5.Checked || checkBox14.Checked || checkBox1.Checked) && checkBox19.Checked && checkBox22.Checked) {label1.Text = "斑马";}if ((checkBox12.Checked || checkBox9.Checked || checkBox3.Checked) && checkBox8.Checked && checkBox16.Checked && checkBox15.Checked){label1.Text = "鸵鸟";}if ((checkBox12.Checked || checkBox9.Checked || checkBox3.Checked) && checkBox6.Checked && checkBox8.Checked && checkBox24.Checked){label1.Text = "企鹅";}if ((checkBox12.Checked || checkBox9.Checked || checkBox3.Checked) && checkBox11.Checked){label1.Text = "信天翁";}bel1.Text = "不能识别这种动物";}private void button2_Click(object sender, EventArgs e) {this.checkBox1.Checked = false;this.checkBox2.Checked = false;this.checkBox3.Checked = false;this.checkBox4.Checked = false;this.checkBox5.Checked = false;this.checkBox6.Checked = false;this.checkBox7.Checked = false;this.checkBox8.Checked = false;this.checkBox9.Checked = false;this.checkBox10.Checked = false;bel1.Text = "";}private void checkBox1_CheckedChanged(object sender, EventArgs e) 4实验设计与结果分析该动物识别系统是根据动物的特征分别出各个动物。
AI实验-七种动物识别系统AI-动物识别⼀、实验⽬的1. 理解产⽣式系统的结构原理与实际应⽤。
2. 掌握产⽣式规则表⽰及规则库组建的实现⽅法。
3. 熟悉和掌握产⽣式系统的运⾏机制,掌握基于规则推理的基本⽅法。
⼆、实验原理产⽣式系统⽤来描述若⼲个不同的以⼀个基本概念为基础的系统,这个基本概念就是产⽣式规则或产⽣式条件和操作对。
在产⽣式系统中,论域的知识分为两部分:⽤事实表⽰静态知识;⽤产⽣式规则表⽰推理过程和⾏为1.实验要求运⽤所学知识,设计并编程⼀个⼩型的动物识别系统,识别对象:虎、⾦钱豹、斑马、长颈⿅、鸵鸟、企鹅、信天翁七种动物2.识别规则库R1: 有⽑(1) --> 哺乳动物(12)R2: 有奶(2) --> 哺乳动物(12)R3: 有⽻⽑(3) --> 鸟类(13)R4: 会飞(4) & 会下蛋 --> 鸟类(13)R5: 吃⾁(6) --> ⾷⾁动物(14)R6: ⽝齿(7) & 有⽖(8) & 盯前⽅(9) --> ⾷⾁动物(14)R7: 哺乳动物(12) & 有蹄(10) --> 有蹄类动物(15)R8: 哺乳动物(12) & 反刍(11) --> 有蹄类动物(15)R9: 哺乳动物(12) & ⾷⾁动物(14) & 黄褐⾊(16) & 暗斑点(17) --> ⾦钱豹(a)R10: 哺乳动物(12) & ⾷⾁动物(14) & 黄褐⾊(16) & ⿊⾊条纹(18) --> 虎(b)R11: 有蹄类动物(15) & 长脖(19) & 长腿(20) & 暗斑⾊(17) --> 长颈⿅(c)R12: 有蹄类动物(15) & ⿊⾊条纹(18) & --> 斑马(d)R13: 鸟类(13) & 长脖(19) & 长腿(20) & 不会飞(21) & ⿊⽩两⾊(22) --> 鸵鸟(e)R14: 鸟类(13) & 会游泳(23) & 不会飞(21) & ⿊⽩⼆⾊(22) --> 企鹅(f)R15: 鸟类(13) & 善飞(24) --> 信天翁(g)以上为:动物识别规则的15条规则,已编码3.思路分析1. 第⼀次编写时:采⽤的是,条件对应原则,每个条件对应的动物做⼀个集合,多个条件集合取交集,得到对应动物。
动物识别系统产生式系统产生式系统:把一组产生式放在一起,并让它们互相配合,协同作用,一个产生式生成的结论可以供另一个产生式作为已知事实使用,以求得问题的解决。
产生式的基本形式产生式基本形式是:P→Q或者 if P then Q(1)规则库用于描述相应领域内知识的产生式集合称为规则库。
(2)综合数据库综合数据库又称为全局数据库,或称为事实库、黑板。
用于存放问题求解过程中各种当前信息,例如问题的初始事实、原始证据、推理中得到的中间结论以及最终结论。
综合数据库的内容随着推理的进行是在不断动态变化的。
(3)控制机构控制机构又称为推理机构或推理机,由一组程序组成,实现对问题的推理求解。
*******************************************************#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(int argc, char** argv) {printf("-------------人工智能-----------\n");printf("----------动物专家识别系统------\n");printf("------------作者:s*******----------\n");printf("----------班级:**级(*)班-------\n");printf("---------学号:**********-------\n\n\n");printf("Copyright 2011 s*******.All rights reserved.\n");printf("Version 1.0\n");printf("\n\n\n");printf("\n\n\n");printf("现在开始识别:\n\n");int x1;int x2;int x3;int x4;//哺乳动物判断int a1, a2;scanf("%d", &a1);//printf("%d",a1);printf("Q2:有奶吗?\n1:YES\n0:NO\n");scanf("%d", &a2);// printf("%d",a2);printf("\n\n\n初步结果:\n");if (a1 == 1 && a2 == 1) {printf("----------是哺乳动物----------\n\n"); x1 = 1;} else {printf("----------不是哺乳动物----------\n\n"); x1 = 0;}printf("\n\n");//鸟判断int b1, b2, b3;printf("Q3:有羽毛吗?\n1:YES\n0:NO\n");scanf("%d", &b1);printf("Q4:会飞吗?\n1:YES\n0:NO\n");scanf("%d", &b2);printf("Q5:会下蛋吗?\n1:YES\n0:NO\n");scanf("%d", &b3);printf("\n\n\n初步结果:\n");if (b1 == 1) {printf("----------是鸟----------\n\n");x2 = 1;} else if (b2 == 1 && b3 == 1) {printf("----------是鸟----------\n\n");x2 = 1;} else {printf("----------不是鸟----------\n\n");x2 = 0;}printf("\n\n");//食肉动物判断int c1, c2, c3, c4;printf("Q6:吃肉吗?\n1:YES\n0:NO\n");scanf("%d", &c1);printf("Q7:有犬齿吗?\n1:YES\n0:NO\n");scanf("%d", &c2);scanf("%d", &c3);printf("Q9:眼盯前方吗?\n1:YES\n0:NO\n");scanf("%d", &c4);printf("\n\n\n初步结果:\n");if (c1 == 1) {printf("----------是食肉动物----------\n\n");x3 = 1;} else if (c2 == 1 && c3 == 1 && c3 == 1) {printf("----------是食肉动物----------\n\n");x3 = 1;} else {printf("----------不是食肉动物----------\n\n"); x3 = 0;}printf("\n\n");//有蹄类动物判断int d1, d2;printf("Q10:有蹄吗?\n1:YES\n0:NO\n");scanf("%d", &d1);printf("Q11:反刍吗?\n1:YES\n0:NO\n");scanf("%d", &d2);printf("\n\n\n初步结果:\n");if (d1 == 1 && x1 == 1) {printf("----------是有蹄类动物----------\n\n"); x4 = 1;} else if (d2 == 1 && x1 == 1) {printf("----------是有蹄类动物----------\n\n"); x4 = 1;} else {printf("----------不是有蹄类动物----------\n\n"); x4 = 0;}printf("\n\n\n\n");printf("下面进行详细判断:\n\n");int n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8;printf("Q12:是黄褐色吗?\n1:YES\n0:NO\n");scanf("%d", &n1);printf("Q13:身上有暗斑点?\n1:YES\n0:NO\n");scanf("%d", &n2);printf("Q14:有黑色条纹吗?\n1:YES\n0:NO\n");scanf("%d", &n3);printf("Q15:有长脖子吗?\n1:YES\n0:NO\n");scanf("%d", &n4);printf("Q16:有长腿吗?\n1:YES\n0:NO\n");scanf("%d", &n5);printf("Q17:善飞吗?\n1:YES\n0:NO\n");scanf("%d", &n6);printf("Q18:有黑白二色吗?\n1:YES\n0:NO\n");scanf("%d", &n7);printf("Q19(最后一个问题):会游泳吗?\n1:YES\n0:NO\n");scanf("%d", &n8);printf("\n\n");printf("最终结果:\n");//r9if (x1 == 1 && x2 == 0 && x3 == 1 && x4 == 0 && n1 == 1 && n2 == 1 && n3 == 0 && n4 == 0 && n5 == 0 && n6 == 0 && n7 == 0 && n8 == 0)printf("----------该动物是金钱豹----------");//r10else if (x1 == 1 && x2 == 0 && x3 == 1 && x4 == 0 && n1 == 1 && n2 == 0 && n3 == 1 && n4 == 0 && n5 == 0 && n6 == 0 && n7 == 0 && n8 == 0) printf("----------该动物是虎----------");//r11else if (x1 == 1 && x2 == 0 && x3 == 0 && x4 == 1 && n1 == 0 && n2 == 1 && n3 == 0 && n4 == 1 && n5 == 1 && n6 == 0 && n7 == 0 && n8 == 0) printf("----------该动物是长颈鹿----------");//r12else if (x1 == 1 && x2 == 0 && x3 == 0 && x4 == 1 && n1 == 0 && n2 == 0 && n3 == 1 && n4 == 0 && n5 == 0 && n6 == 0 && n7 == 0 && n8 == 0) printf("----------该动物是斑马----------");//r13else if (x1 == 0 && x2 == 1 && x3 == 0 && x4 == 0 && n1 == 0 && n2 == 0 && n3 == 0 && n4 == 1 && n5 == 1 && n6 == 0 && n7 == 1 && n8 == 0) printf("----------该动物是鸵鸟----------");//r14else if (x1 == 0 && x2 == 1 && x3 == 0 && x4 == 0 && n1 == 0 && n2 == 0 && n3 == 0 && n4 == 0 && n5 == 0 && n6 == 0 && n7 == 1 && n8 == 1) printf("----------该动物是企鹅----------");//r15else if (x1 == 0 && x2 == 1 && x3 == 0 && x4 == 0 && n1 == 0 && n2 == 0 && n3 == 0 && n4 == 0 && n5 == 0 && n6 == 1 && n7 == 0 && n8 == 0) printf("----------该动物是信天翁----------");else printf("没见过");printf("\n\n\n\n\n");getchar();getchar();printf("判断完毕,按任意键退出\n");return (EXIT_SUCCESS);}*******************************************************。
学生实验报告实验课名称:人工智能实验项目名称:产生式系统实验专业名称:计算机科学与技术班级: 2012240201学号: 12学生姓名:雷彬教师姓名:陈亮亮2014年12 月10 日实验日期:2012 年12 月10 日实验室名称:明远2202首先给定初始事实,将初始事实放入动态数组中,并用初始事实与15条规则进行匹配,如果规则匹配成功,将规则的后件存入数组中,再用数组中所有的元素与规则进行匹配,满足即加入数组,直到匹配出动物。
如果给定初始事实能推出多种动物,按照数组中条件的先后顺序,顺序循环匹配规则,先匹配出哪种动物就显示该动物。
五.源程序:// MFC_AnimalDlg.cpp : 实现文件#include"stdafx.h"#include"MFC_Animal.h"#include"MFC_AnimalDlg.h"#include"afxdialogex.h"#ifdef_DEBUG#define new DEBUG_NEW#endif// 用于应用程序“关于”菜单项的 CAboutDlg 对话框class CAboutDlg : public CDialogEx{public:CAboutDlg();// 对话框数据enum { IDD = IDD_ABOUTBOX };protected:virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV 支持// 实现protected:DECLARE_MESSAGE_MAP()};CAboutDlg::CAboutDlg() : CDialogEx(CAboutDlg::IDD){}void CAboutDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX){CDialogEx::DoDataExchange(pDX);}BEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg, CDialogEx)END_MESSAGE_MAP()// CMFC_AnimalDlg 对话框CMFC_AnimalDlg::CMFC_AnimalDlg(CWnd* pParent/*=NULL*/) : CDialogEx(CMFC_AnimalDlg::IDD, pParent){m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME);}void CMFC_AnimalDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX){CDialogEx::DoDataExchange(pDX);DDX_Control(pDX, IDC_COMBO1, m_point1);DDX_Control(pDX, IDC_COMBO4, m_point2);DDX_Control(pDX, IDC_COMBO5, m_point3);DDX_Control(pDX, IDC_COMBO6, m_point4);DDX_Control(pDX, IDC_COMBO7, m_point5);DDX_Control(pDX, IDC_COMBO8, m_point6);DDX_Control(pDX, IDC_COMBO9, m_point7);}BEGIN_MESSAGE_MAP(CMFC_AnimalDlg, CDialogEx)ON_WM_SYSCOMMAND()ON_WM_PAINT()ON_WM_QUERYDRAGICON()ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON2, &CMFC_AnimalDlg::OnClickedButton2) ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON1, &CMFC_AnimalDlg::OnClickedButton1) END_MESSAGE_MAP()// CMFC_AnimalDlg 消息处理程序BOOL CMFC_AnimalDlg::OnInitDialog(){CDialogEx::OnInitDialog();// 将“关于...”菜单项添加到系统菜单中。
实验7:产生式动物识别系统一、实验目的理解和掌握产生式系统的推理方法,能够用选定的编程语言实现推理机。
二、编程环境本文主要编译环境是Windows 10 Visual Studio 2015三、问题描述设计一个用于动物识别的产生式系统,该系统通过规则库识别老虎、金钱豹、斑马、长颈鹿、企鹅、信天翁、鸵鸟7种动物。
四、解决方案1.规则库:用于描述相应领域内知识的产生式集合称为规则库。
本规则库包括以下规则R1:if 动物有毛发then 动物是哺乳动物R2:if 动物有奶then 动物是哺乳动物R3:if 动物有羽毛then 动物是鸟R4:if 动物会飞and 会生蛋 then 动物是鸟R5:if 动物吃肉 then 动物是食肉动物R6:if 动物有犀利牙齿 and 有爪 and 眼向前方then 动物是食肉动物R7:if 动物是哺乳动物and有蹄then动物是有蹄类动物R8:if 动物是哺乳动物and反刍then动物是有蹄类动物R9:if 动物是哺乳动物and是食肉动物and有黄褐色and 有暗斑点 then 动物是豹R10:if 动物是哺乳动物 and是食肉动物and有黄褐色 and 有黑色条纹then 动物是虎R11:if动物是有蹄类动物and 有长脖子and有长腿and有暗斑点 then 动物是长颈鹿R12:if 动物是有蹄类动物 and有黑色条纹 then 动物是斑马R13:if 动物是鸟and不会飞 and有长脖子and有长腿 and有黑白二色then 动物是鸵鸟R14:if 动物是鸟 and不会飞 and会游泳 and有黑白二色then 动物是企鹅R15:if 动物是鸟 and善飞 then 动物是信天翁2.综合数据库char *ans0 = "抱歉,我也不知道这是什么动物";char *ans1 = "这个动物是金钱豹";char *ans2 = "这个动物是老虎";char *ans3 = "这个动物是长颈鹿";char *ans4 = "这个动物有斑马";char *ans5 = "这个动物是企鹅";char *ans6 = "这个动物是鸵鸟";char *ans7 = "这个动物是信天翁";3.推理机(1) 初始化综合数据库,即把欲解决问题的已知事实送入综合数据库中;(2) 检查规则库中是否有未使用过的规则,若无转 (7);(3) 检查规则库的未使用规则中是否有其前提可与综合数据库中已知事实相匹配的规则,若有,形成当前可用规则集;否则转(6);(4) 按照冲突消解策略,从当前可用规则集中选择一个规则执行,并对该规则作上标记。
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。
实验7:产生式动物识别系统一、实验目的理解和掌握产生式系统的推理方法,能够用选定的编程语言实现推理机。
二、编程环境本文主要编译环境是Windows 10 Visual Studio 2015三、问题描述设计一个用于动物识别的产生式系统,该系统通过规则库识别老虎、金钱豹、斑马、长颈鹿、企鹅、信天翁、鸵鸟7种动物。
四、解决方案1.规则库:用于描述相应领域内知识的产生式集合称为规则库。
本规则库包括以下规则R1:if 动物有毛发 then 动物是哺乳动物R2:if 动物有奶 then 动物是哺乳动物R3:if 动物有羽毛 then 动物是鸟R4:if 动物会飞 and 会生蛋then 动物是鸟R5:if 动物吃肉then 动物是食肉动物R6:if 动物有犀利牙齿and 有爪and 眼向前方 then 动物是食肉动物R7:if 动物是哺乳动物and有蹄then动物是有蹄类动物R8:if 动物是哺乳动物and反刍then动物是有蹄类动物R9:if 动物是哺乳动物and是食肉动物and有黄褐色 and 有暗斑点then 动物是豹R10:if 动物是哺乳动物and是食肉动物and有黄褐色and 有黑色条纹then 动物是虎R11:if动物是有蹄类动物 and 有长脖子and有长腿and有暗斑点then 动物是长颈鹿R12:if 动物是有蹄类动物and有黑色条纹then 动物是斑马R13:if 动物是鸟and不会飞and有长脖子and有长腿and有黑白二色then 动物是鸵鸟R14:if 动物是鸟and不会飞and会游泳and有黑白二色 then 动物是企鹅R15:if 动物是鸟and善飞then 动物是信天翁2.综合数据库char *ans0 = "抱歉,我也不知道这是什么动物";char *ans1 = "这个动物是金钱豹";char *ans2 = "这个动物是老虎";char *ans3 = "这个动物是长颈鹿";char *ans4 = "这个动物有斑马";char *ans5 = "这个动物是企鹅";char *ans6 = "这个动物是鸵鸟";char *ans7 = "这个动物是信天翁";3.推理机(1) 初始化综合数据库,即把欲解决问题的已知事实送入综合数据库中;(2) 检查规则库中是否有未使用过的规则,若无转(7);(3) 检查规则库的未使用规则中是否有其前提可与综合数据库中已知事实相匹配的规则,若有,形成当前可用规则集;否则转(6);(4) 按照冲突消解策略,从当前可用规则集中选择一个规则执行,并对该规则作上标记。
把执行该规则后所得到的结论作为新的事实放入综合数据库;如果该规则的结论是一些操作,则执行这些操作;(5) 检查综合数据库中是否包含了该问题的解,若已包含,说明解已求出,问题求解过程结束;否则,转(2);(6) 当规则库中还有未使用规则,但均不能与综合数据库中的已有事实相匹配时,要求用户进一步提供关于该问题的已知事实,若能提供,则转(2);否则,执行下一步;(7) 若知识库中不再有未使用规则,也说明该问题无解,终止问题求解过程。
输出“抱歉,没有相符合的动物”,程序退出。
4.流程图五、源代码#include<stdio.h>int main(){char a1;char flag0 ;//是否识别出动物的标志char *str0 = "本系统可识别七种动物,请用Y和N表示是和否\n";char *str1 = "这个动物有毛发吗?";char *str2 = "这个动物有奶吗?";char *str3 = "这个动物有羽毛吗?";char *str4 = "这个动物会下蛋吗?";char *str5 = "这个动物吃肉吗?";char *str6 = "这个动物有犬齿有爪吗?";char *str7 = "这个动物有蹄吗?";char *str8 = "这个动物是嚼反刍动物吗?";char *str9 = "这个动物身上是黄褐色而且有暗斑点吗?";char *str10 = "这个动物身上是黄褐色而且有黑色条纹?";char *str11 = "这个动物长腿长脖子且身上有暗斑点吗?";char *str12 = "这个动物身上有黑色条纹吗?";char *str13 = "这个动物长腿长脖子?";char *str14 = "这个动物会游泳并有黑白两色\t";char *str15 = "这个动物擅飞";char *str16 = "这个动物会不会飞";char *ans0 = "抱歉,我也不知道这是什么动物";char *ans1 = "这个动物是金钱豹";char *ans2 = "这个动物是老虎";char *ans3 = "这个动物是长颈鹿";char *ans4 = "这个动物有斑马";char *ans5 = "这个动物是企鹅";char *ans6 = "这个动物是鸵鸟";char *ans7 = "这个动物是信天翁";char *a[4] = { str1,str2,str3,str4 }; //判断哺乳动物和鸟类char *bl[4] = { str5,str6,str7,str8 }; //bL判断是食草动物还是食肉动物char *b2[] = { str16 }; //判断鸟类会不会飞/****************判断具体是那种动物*************************/ char *cl[] = { str9,str10 }; //CL判断金钱豹和老虎char *c2[] = { str11,str12 }; //判断长颈鹿和斑马char *c3[] = { str13,str14 }; //判断企鹅和鸵鸟char *c4[] = { str15 }; //判断是不是信天翁puts(str0);for (int k = 0; k < 4; k++) {puts(a[k]);scanf_s("%c", &a1, 1);getchar();if (a1 == 'Y')//区分哺乳动物和鸟类{if (k == 1) {printf_s("初步判定是哺乳动物\n"); flag0 = 0; break;}else if (k > 2){printf_s("初步判定是鸟类\n"); flag0 = 1; break;}}}if (flag0 == 0) { //判定是哺乳动物for (int k = 0; k < 4; k++) {puts(bl[k]);scanf_s("%c", &a1, 1);getchar();if (a1 == 'Y')//区分食肉动物和食草类动物{if (k == 1) {printf_s("初步判定是食肉动物\n");for (int k = 0; k < 2; k++) {puts(cl[k]);scanf_s("%c", &a1, 1);getchar();if (a1 == 'Y') //区分金钱豹和老虎{printf_s("这是是金钱豹"); break;}else if (a1 == 'N'&&k == 1) {printf_s("这是老虎"); break;}}break;}else if (k > 2){printf_s("初步判定是食草类动物\n");for (int k = 0; k < 2; k++) {puts(c2[k]);scanf_s("%c", &a1, 1);getchar();if (a1 == 'Y') //确定是长颈鹿还是斑马{printf_s("这是长颈鹿"); break;}else if (a1 == 'N'&&k == 1) {printf_s("这是斑马"); break;}}break;}}}}else if (flag0 == 1) {//判定是鸟类puts(b2[0]);scanf_s("%c", &a1, 1);getchar();if (a1 == 'Y')//判断鸟类会不会飞{puts(c4[0]);scanf_s("%c", &a1, 1);getchar();if (a1 == 'Y') { //判断是不是信天翁printf_s("这是信天翁");}else if(a1 == 'N') {puts(ans0);}}else if (a1 == 'N') {for (int k = 0; k < 2; k++) {puts(c3[k]);scanf_s("%c", &a1, 1);getchar();if (a1 == 'Y') //确定是企鹅和鸵鸟{printf_s("这是鸵鸟"); break;}else if (a1 == 'N'&&k == 1) {printf_s("这是企鹅"); break;}}}}getchar();return 0;}六、实验结果相关截图截图一截图二七、心得体会通过这次实验,我学会了如何用产生式系统的推理方法,并用c语言实现了动物识别的产生式系统,该系统通过规则库可以添加规则,通过数据库来更新数据,通过推理机给出最终的结果,通过编程体会到学习的乐趣,对逻辑的培养也有很大的帮助,希望今后更加努力,写出可视化的,更高效的程序。