产生式系统--人工智能实验指导书

《人工智能》实验指导书（2010年版）

供2011级计算机科学与技术专业使用

1．实验目的

培养学生利用人工智能技术解决简单实际问题的能力。

2. 实验设备或环境

硬件设备：微机。

软件环境：操作系统Windows XP，开发工具Microsoft Visual C++ 6.0、Visual Prolog5.2、Matlab6.5。

3. 实验内容

(1).在Visual C++环境下，利用状态空间法解决产生式系统问题。

4．实验步骤

(1).编写、调试程序。

(2).运行若干个实例。

(3).编写实验报告。

5. 考核要求或实验报告要求

每位学生独立完成编程与实验报告，在机房抽查同学的程序。少量同学需要做口头报告与演示程序。实验报告的格式见附件。

附件：《人工智能》课程实验报告模板

说明：

1、模板的斜体文字是编写提纲，正式报告中不用保留。

2、必须在理解教材和上课内容的基础上，自己独立完成本报告。不要拷贝教材中的文字与流程图。

3、提交的实验报告包括本报告与程序源代码，每位同学以自己的学号名字为文件名，压缩后提交。例如，06080700张三.zip/rar。

4、在机房抽查同学的程序。在课堂上，要求部分同学口头讲解报告和演示程序。以下是报告的模板正文

利用正向推理方法解决产生式系统问题

学号E201102053 姓名姚为民完成时间2011年10月1．产生式系统问题简介

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的概念。在产生式系统中，论域的知识分为两个部分：用事实表示静态知识，用产生式规则表示推理过程和行为。

产生式系统由三部分组成，即总数据库、产生式规则和控制策略。总数据库用于存放求解过程中各种当前信息的数据结构。产生式规则中某条规则的前提与总数据库中的某些事实相匹配时，该规则就被激活，并把其结论作为新的事实存入总数据库。产生式规则是一个规则库，用于存放于求解问题有关的某个领域知识的规则集合及其交换规则。控制策略为一个推理机构，由一组程序组成，用来控制产生式系统的运行，决定问题求解过程的推理路线，实现对问题的求解。

2．产生式系统的正向推理

产生式系统的问题求解过程即为对解空间的搜素过程，也就是推理过程。正向推理从一组表示事实的谓词逻辑或命题出发，使用一组产生式规则，用以证明该谓词逻辑公式或命题是否成立。

正系推理的一般策略是：先提供一批事实到总数据库中，系统利用这些事实与规则的前提相匹配，出发匹配成功的规则，把其结论作为新的事实添加到总数据库中，继续上述过程，直到没有可匹配的新规则，不再用新的事实添加到总数据库中为止。

3．体会与致谢

此次试验报告让我真正感受到将人工智能知识用于解决实际推理问题，体会到了真正的快乐，原来编码是可以改变我们的生活，我们的世界

4．实验程序简单说明

#include

#include

#include

using namespace std;

int flag[23]={0};

char *condition[]={"01有毛","02产奶","03有羽毛","04会飞","05会下蛋","06吃肉","07有犬齿","08有爪","09眼睛前视","10有蹄","11反刍","12黄褐色","13有斑点", "14有黑色条纹","15长脖","16长腿","17不会飞","18会游泳","19黑白两色","20善飞","21哺乳类","22鸟类","23肉食类","24蹄类",

"25企鹅","26海燕","27鸵鸟","28斑马","29长颈鹿","30虎","31猎豹"};

typedef struct

{

int cid[20];

int res;

}rules;

rules rule[20]={

{{0,-1},20},

{{1,-1},20},

{{2,-1},21},

{{3,4,-1},21},

{{20,5,-1},22},

{{6,7,8,-1},22},

{{20,8,-1},23},

{{20,9,-1},23},

{{22,11,12,-1},30},

{{22,11,13,-1},29},

{{23,14,15,12,-1},28},

{{23,13,-1},27},

{{21,14,15,16,-1},26},

{{21,19,-1},25},

{{21,17,18,16,-1},24}};

void input()//在接受到用户的条件查询时，有两部分操作，1接受条件输入，2置标志位为1

{

int condid=0;

for(int i=0;i<24;i++)//对于条件标记数组，首先的操作是全部置零，然后对于用户的操作是对于指定的条件输入，则会将零改为1

{

flag[i]=0;

}

cout<<"请依次输入查询条件，以-1作为结束输入标记！"<

while(condid!=-1)//用户条件输入，直到“回车”为止

{

cin>>condid;

if(condid>=0 && condid<=23)

{

flag[condid]=1;

}

}

};

void condi_match()

{

int i,j;

int condid;//条件编号；

int resid;//结果编号；

for(i=0;i<15;i++)//循环扫描规则库

{

j=0;

condid=rule[i].cid[j];

while(condid!=-1)

{

if(flag[condid]==0)

break;

j++;

condid=rule[i].cid[j];

}

if(condid==-1)

{

resid=rule[i].res;

flag[resid]=1;

cout<<"运用了规则"<

j=0;

while(rule[i].cid[j]!=-1)

{

cout<

j++;

}

cout<<"-->"<