人工智能小型专家系统的设计与实现.doc
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1、人工智能技术基础实验报告指导老师: 朱力 任课教师: 张勇 实验三 小型专家系统设计与实现一、实验目的(1)增长学生对人工智能课程的爱好;(2)使学生进一步理解并掌握人工智能prolog语言;(3)使学生加强对专家系统课程内容的理解和掌握,并培养学生综合运用所学知识开发智能系统的初步能力。二、实验规定(1)用产生式规则作为知识表达,用产生系统实现该专家系统。(2)可使用本实验指导书中给出的示例程序,此时只需理解该程序,并增长自己感爱好的修改即可;也可以参考该程序,然后用PROLOG语言或其他语言另行编写。(3)程序运营时,应能在屏幕上显示程序运营结果。三、实验环境在Turbo PROLOG或V
2、isual Prolog集成环境下调试运营简朴的PROLOG程序。四、实验内容建造一个小型专家系统(如分类、诊断、预测等类型),具体应用领域由学生自选,具体系统名称由学生自定。五、实验环节 1、专家系统:1.1建造一个完整的专家系统设计需完毕的内容:1用户界面:可采用菜单方式或问答方式。2知识库(规则库):存放产生式规则,库中的规则可以增删。3数据库:用来存放用户回答的问题、已知事实、推理得到的中间事实。4推理机:如何运用知识库中的规则进行问题的推理控制,建议用正向推理。5知识库中的规则可以随意增减。1.2推理策略推理策略涉及:正向(数据驱动),反向(目的驱动),双向2、动物分类实验规则集(1
3、)若某动物有奶,则它是哺乳动物。(2)若某动物有毛发,则它是哺乳动物。(3)若某动物有羽毛,则它是鸟。(4)若某动物会飞且生蛋,则它是鸟。(5)若某动物是哺乳动物且有爪且有犬齿且目盯前方,则它是食肉动物。(6)若某动物是哺乳动物且吃肉,则它是食肉动物。(7)若某动物是哺乳动物且有蹄,则它是有蹄动物。(8)若某动物是有蹄动物且反刍食物,则它是偶蹄动物。(9)若某动物是食肉动物且黄褐色且有黑色条纹,则它是老虎。(10)若某动物是食肉动物且黄褐色且有黑色斑点,则它是猎豹。(11)若某动物是有蹄动物且长腿且长脖子且黄褐色且有暗斑点,则它是长颈鹿。(12)若某动物是有蹄动物且白色且有黑色条纹,则它是斑马
4、。(13)若某动物是鸟且不会飞且长腿且长脖子且黑白色,则它是驼鸟。(14)若某动物是鸟且不会飞且会游泳且黑白色,则它是企鹅。(15)若某动物是鸟且善飞且不怕风浪,则它是海燕。3、实验具体环节本实验用正向推理策略来完毕,实现推理机的程序与知识库的具体内容无关,对知识库的修改不需要改动推理机。1、充足理解知识库现有知识,提出待解决问题2、建立规则库3、从规则库中获取可用规则集4、拟定搜索控制策略(例如:估价函数策略)5、通过搜索控制策略,从规则集中选出最优规则6、执行最优规则,更新知识库7、反复多次以上环节8、获得解决方案或无解4、编写程序及调试运营环节4.1程序代码“小型动物分类专家系统”/*A
5、n Animal Classifying Expert System*/databasexpositive(symbol,symbol)xnegative(symbol,symbol)predicatesrunanimal_is(symbol)it_is(symbol)positive(symbol,symbol)negative(symbol,symbol)clear_factsremember(symbol,symbol,symbol)ask(symbol,symbol)goalrun.clausesrun:-animal_is(X), !,write(nYour animal may b
6、e a(n) , X),nl, nl, clear_facts.run:-write(nUnable to determine what),write(your animal is.nn), clear_facts.positive(X,Y):-xpositive(X, Y),!.positive(X,Y):-not(xnegative(X,Y), ask(X,Y).negative(X,Y):-xnegative(X,Y), !.negative(X,Y):-not(xpositive(X,Y), ask(X,Y).ask(X,Y):-write(X, it , Y, ?n),readln(
7、Reply),remember(X, Y, Reply).remember(X, Y, y):-asserta(xpositive(X, Y).remember(X, Y, n):-asserta(xnegative(X, Y),fail.clear_facts:-retract(xpositive(_, _),fail.clear_facts:-retract(xnegative(_, _),fail.clear_facts:-write(nnPlease press the space bar to Exist),readchar(_)./* Knowledge Base*/animal_
8、is(cheetah):-%猎豹it_is(carnivore),positive(has,tawny_color),positive(has,black_spots).animal_is(tiger):-%老虎it_is(carnivore),positive(has, tawny_color),positive(has, black_stripes).animal_is(giraffe):-%长颈鹿it_is(ungulate),positive(has, long_neck),positive(has, long_legs),positive(has, dark_spots).anima
9、l_is(zebra):-%斑马it_is(ungulate),positive(has,black_stripes).animal_is(ostrich):-%鸵鸟it_is(bird),negative(does, fly),positive(has, long_neck),positive(has, long_legs),positive(has, black_and_white_color).animal_is(penguin):-%企鹅it_is(bird),negative(does, fly),positive(does, swim),positive(has, black_an
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