人工智能 动物识别专家系统

一．题目：动物识别专家系统二．实验目的1.理解并掌握基于规则系统的表示与推理2.学会编写小型的生产式系统，理解正向推理和反向推理的过程以及两者的区别3.学会设计简单的人机交互界面三．实验内容动物识别专家系统是流行的专家系统实验模型，它用产生式规则来表示知识，共15条规则、可以识别七种动物，这些规则既少又简单，可以改造他们，也可以加进新的规则，还可以用来识别其他东西的新规则来取代这些规则。

四．实验要求1、确定推理方法（正向还是反向），并根据问题设计实现一个简单的不通用推理机（匹配、冲突消解）2、规则库要求至少包含15条规则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4、设计人机界面，解释模块提供查询规则的功能5、可以不考虑知识库管理模块6、提交实验报告，7、报告中要有推理树五．实验原理动物识别专家系统是流行的专家系统实验模型，它用产生式规则来表示知识，共15条规则、可以识别七种动物，这些规则既少又简单，可以改造他们，也可以加进新的规则，还可以用来识别其他东西的新规则来取代这些规则。

动物识别15条规则:规则1：如果：动物有毛发则：该动物是哺乳动物规则2：如果：动物能产奶则：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：该动物是信天翁六．推理树七．代码#include <string.h>#include <math.h>#include <stdio.h>#include <iostream.h>#define True 1#define False 0#define DontKnow -1char *str[]={"chew_cud反刍动物","hooves蹄类动物","mammal哺乳动物","forward_eyes眼盯前方","claws有爪","pointed_teeth有犬齿","eat_meat吃肉","lay_eggs会下蛋","fly会飞", "feathers有羽毛","ungulate有蹄","carnivore食肉动物","bird鸟","give_milk能产奶","has_hair有毛发","fly_well善飞","black&white_color黑白色","can_swim会游泳", "long_legs长腿","long_neck长脖子","black_stripes黑条纹","dark_spots黑斑点", "tawny_color黄褐色","albatross信天翁","penguin企鹅","ostrich驼鸟","zebra斑马","giraffe长颈鹿","tiger老虎","cheetah猎豹",0};int rulep[][6]={{22,23,12,3,0,0},{21,23,12,3,0,0},{22,19,20,11,0,0},{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}};int rulec[]={30,29,28,27,26,25,24,3,3,13,13,12,12,11,11,0};class fact{private:int Number;char Name[21];int Active;int Succ;public:fact *Next;fact(int Num,char *L){strcpy(Name,L);Number=Num;Active=False;Succ=DontKnow;Next=NULL;}char *GetName(){char *L;L=new char[21];strcpy(L,Name);return L;}int GetNumber(){return Number;}int GetAct(){return Active;}int GetSucc(){return Succ;}void PutAct(const int Act0,int Suc0) {Active=Act0;Succ=Suc0;}};fact *Fact;class list{private:int Number;public:list *Next;list(int Num){Number=Num;Next=NULL;}int GetNumber(){return Number;}class rule{char *Name;list *Pre;int Conc;public:rule *Next;rule(char *N,int P[],int C);~rule();int Query();void GetName(){cout<<Name;}};rule::~rule(){list *L;while(Pre){L=Pre->Next;delete Pre;Pre=L;}delete Name;}rule::rule(char *N,int P[],int C) {int i;list *L;Pre=NULL;Next=NULL;Name=new char[strlen(N)+1]; strcpy(Name,N);while(P[i]!=0){L=new list(P[i++]);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)cout<<"\nError";while(L!=NULL){F=Fact;for(;;){if(abs(L->GetNumber())==F->GetNumber()) break;F=F->Next;}if(L->GetNumber()>0){if((F->GetSucc())==true) {L=L->Next;continue;} if((F->GetSucc())==false) return false;}else{if((F->GetSucc())==True)return False;if((F->GetSucc())==False){L=L->Next;continue;}}cout<<F->GetName()<<"(Y/N)"<<endl; c=getchar();flushall();if((c=='Y')||(c=='y')){if(L->GetNumber()>0)F->PutAct(1,True);if(L->GetNumber()<0){F->PutAct(1,True);Tag=-1;return False;}}else{if(L->GetNumber()<0)F->PutAct(-1,False);else{F->PutAct(-1,False);Tag=-1;return False;}}L=L->Next;}for(;;){if(Conc==F->GetNumber())break;F=F->Next;}if(Conc<24){F->PutAct(1,True);return False;}if(Tag!=-1){F=Fact;for(;;){if(Conc==F->GetNumber())break;F=F->Next;}if(Conc<24){F->PutAct(1,True);return False;}cout<<"\nThis aniamal is "<<F->GetName()<<endl; return True;}return False;}int main(){fact *F,*T;rule *Rule,*R;int i=1;Fact=NULL;while(str[i-1]){F=new fact(i,str[i-1]);F->Next=Fact;Fact=F;i++;}F=Fact;Fact=NULL;while(F){T=F;F=F->Next;T->Next=Fact;Fact=T;}i=0;ch[0]='R';ch[1]='U';ch[2]='L';ch[3]='E';ch[4]='_';ch[5]='a';ch[6]='\0';Rule=NULL;for(i=0;i<15;i++){R=new rule(ch,rulep[i],rulec[i]); R->Next=Rule;Rule=R;ch[5]++;}R=Rule;for(;;){i=R->Query();if((i==1)||(i==-1))break;R=R->Next;if(!R)break;}if(!R)cout<<"没有这种动物."<<endl; cout<<"press any key to exit."<<endl; getchar();return True;}八．截图九．感想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。