1、0实验一： 动物识别专家系统设计一、实验目的与要求1、掌握专家系统的基本构成2、掌握用人工智能程序设计语言编制智能程序的方法二、实验内容1、所选编程语言：C 语言；2、拟订的规则：规则 1：如果：动物有毛发则 ：该动物是哺乳动物规则 2： 如果：动物有奶则 ：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
2、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 ：该动物是信天翁三、实验原理用户界面：
3、采用问答形式；知识库（规则库）：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，从哺乳动物、食肉动物来分，再具体地添加一些附加特征得到具体动物；建立知识库的同时也建立了事实库。事实库是一个动态链表，一个事实是链表的一个结点。知识库通过事实号与事实库发生联系。1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；推理机：采用正向推理，推理机是动物识别的逻辑控制器，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。推理机担负两项基本任务：一是检查已有的事实和规则，并在可能的情况下增加新的事实；二是决定推理的方式和推理顺序
4、。将推理机制同规则对象封装在一起，事实对象记录了当前的状态，规则对象首先拿出前提条件的断言（只有这些前提都有符合时才会做这条规则的结论） ，询问事实对象集，如事实对象集不知道，则询问用户，如所有前提条件都被证实为真则结论为真，否则系统不知道结论真假。 四、实验步骤（1）知识获取：黄褐色老虎有黑色条纹 食肉动物有毛发有奶 吃肉有爪 有犬齿 目盯前方金钱豹有黑色斑点长颈鹿有蹄动物有蹄长腿（2）知识表示：提示：动物分类专家系统由 15 条规则组成，可以识别七种动物，在 15 条规则中，共出现 30 个概念（也称作事实） ，共 30 个事实，每个事实给一个编号，从编号从 1 到 30，在规则对象中不存
5、储事实概念，只有该事实的编号，同样规则的结论也是事实概念的编号，事实与规则的数据以常量表示，其结构如下：Char *str=“chew_cud“,“hooves“,“mammal“,“forward_eyes“,“claws“,“pointed_teeth“,“eat_meat“,“lay_eggs“,“fly“,“feathers“,“ungulate“, “carnivore“,“bird“,“give_milk“,“has_hair“,“fly_well“,“black/规则之前件（条件）集-int rulep6=22,23,12,3,0,0,21,23,12,3,0,0,22,19,2
6、0,11,0,0,21,11,0,0,0,0,17,19,20,13,-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;/规则之后（结论）集，注意与上面对应-int rulec=30,29,28,27,26,25,24,3,3,13,13,12,12,11,11,0;class factprivate:int Number;char Name21;int Active;int S
7、ucc;public:fact *Next;fact(int Num,char *L)strcpy(Name,L);Number=Num;Active=False;/-1 是已经推理，不符合。1 是已经推理，符合。Succ=DontKnow; /0 是无，-1 是不知道，1 是有。Next=NULL;char *GetName()char *L;L=new char21;strcpy(L,Name);return L;int GetNumber()return Number;int GetAct()return Active;int GetSucc()return Succ;void PutA
8、ct(const int Act0,int Suc0)Active=Act0;Succ=Suc0;/-fact *Fact;class listprivate:int Number;public:list *Next;list(int Num)Number=Num;Next=NULL; int GetNumber()return Number;/-4class rulechar *Name;list *Pre;int Conc;public:rule *Next;rule(char *N,int P,int C);rule();int Query();void GetName()coutNex
9、t;delete Pre;Pre=L;delete Name;/-rule:rule(char *N,int P,int C)int i;list *L;Pre=NULL;Next=NULL;Name=new charstrlen(N)+1;strcpy(Name,N);i=0;while(Pi!=0)L=new list(Pi+);L-Next=Pre;Pre=L;Conc=C;/-int rule:Query()char c;int Tag=0;list *L;fact *F;F=Fact;L=Pre;if(L=NULL)coutGetNumber()=F-GetNumber()break
10、;F=F-Next;/查找与规则前提号相同的事实if(L-GetNumber()0)if(F-GetSucc()=True) L=L-Next;continue;if(F-GetSucc()=False) return false;/如果事实的断言为真则判断下一个前提，为假，则表示该规则不适合elseif(F-GetSucc()=True)return False;if(F-GetSucc()=False)L=L-Next;continue;coutGetName()GetNumber()0)F-PutAct(1,True);/设置事实的断言和激活标志5if(L-GetNumber()PutA
11、ct(1,True);Tag=-1;return False;elseif(L-GetNumber()PutAct(-1,False);elseF-PutAct(-1,False);Tag=-1; /已经推理，不符合。return False;L=L-Next;F=Fact;for(;)if(Conc=F-GetNumber()break;/查找结论断言对应的事实F=F-Next;if(ConcPutAct(1,True);return False;if(Tag!=-1)F=Fact;for(;)if(Conc=F-GetNumber()break;F=F-Next;if(ConcPutAct
12、(1,True);return False; coutGetName()Next=Fact;Fact=F;i+;F=Fact;Fact=NULL;while(F) /把倒序排列正过来。倒转上面前插入的事实链表T=F;F=F-Next;T-Next=Fact;Fact=T;i=0;ch0=R;ch1=U;ch2=L;ch3=E;ch4=_;ch5=a;ch6=0;Rule=NULL;/规则链表初始为空for(i=0;iNext=Rule;Rule=R;ch5+;6R=Rule;for(;)/开始询问用户i=R-Query();if(i=1)|(i=-1)break;/如果返回“真“ ，则推理成功
13、，并可以给出最后专家答案！R=R-Next;if(!R)break;/所有规则都扫描完，R 为空，则退出！if(!R) /所有规则都扫描完的退出，表明无法得到答案cout“I dont know.“endl;cout“press any key to exit.“endl;getchar();return True;7六实验数据七 实验心得通过本次实验，初步了解了动物识别专家系统的设计与结构，大体上知道动物识别专家系统的运行过程，对推理的步骤也有了一定的认识，也学到了一种新的推理方法。在编程序的过程中，我们也遇到了很多困难，比如，对这新知识的不熟练，掌握的不够好，有些问题不能很好的理解，但经过我们的努力，最终还是能很好的解决了。
