人工智能课程设计报告课设报告.docx

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1、 - 让每个人公正地提升自我学生试验报告试验课名称： 人工智能试验工程名称：基于回溯推理的小型专家系统题目： 一个关于植物分类的小型专家系统专业名称：计算机科学与技术班学级：号：27学生姓名：杨孟拓教师姓名：慕晨2023 年 10 月 27 日1一、 试验名称：一个关于植物分类的小型专家系统二、 试验目的与要求：1、确定推理方法正向还是反向，并依据问题设计实现一个简洁的不通用推理机匹配、冲突消解2、规章库要求至少包含 15 条规章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，解释模块供给查询规章的功能5、可以不考虑学问库治理模块6、提交试验报告7、报告中要有推理树三

2、、 试验内容：本次试验将做一个关于植物分类的小型专家系统，在植物分类系统中，要区分各种植物，可以对每种植物构造一条识别规章，其中规章右部为识别出的植物名，左部为该植物的特征。本次试验设计了一个简洁的不通用推理机。推理机给出的推理结果是“苹果”。系统构造：学问库，推理机，动态数据库，人机界面，解释模块，学问库治理模块。人机界面推理机解释模块学问库规章库动态数据库学问库治理模块四、 程序设计思想专家系统构造图本次试验承受的推理方法为正向推理，正向推理是从事实动身，通过规章库求的结论。这种推理方式是正向使用规章，即问题的初始状态作为初始数据库，仅当数据库中的事实满足某条规章的前提时，该规章才能被使用

3、。正向推理的推理根底是规律演绎的推理链。从一组事实动身，使用一组规章，来证明目标的成立。正向推理的步骤步 1将初始事实置入动态数据库；步 2 用动态数据库中的事实，匹配目标条件，假设目标条件满足，则推理成功，完毕。步 3用规章库中各规章的前件匹配动态数据库中的事实，将匹配成功的规章组成冲突集；步 4假设冲突集为空，则运行失败，退出。步 5对冲突集做冲突消解，对选择执行的各规章，将其结论参与动态数据库，或执行其动作，转步 2。正向推理的流程图五、 程序实现过程初始事实：它的果肉为乳黄色 它的果实里无石细胞它的果实为梨果它的果实无毛 它的花托呈杯形它种子的胚有两个子叶规章：R1:if 它种子的胚有

4、两个子叶它的叶脉为网状 then 它是双子叶植物R2:if 它种子的胚只有一个子叶 then 它是单子叶植物R3:if 它的果肉为白色 then 它是梨R4:if 它的叶脉平行 then 它是单子叶植物R5:if 它是双子叶植物它的花托呈杯形 then 它是蔷薇科植物R6:if 它的花托呈圆柱形它的花瓣有 5 枚 then 它是蔷薇科植物R7:if 它是双子叶植物它的花托呈圆柱形 then 它是蔷薇科植物R8:if 它是蔷薇科植物它的果实为核果 then 它是李亚科植物R9:if 它是蔷薇科植物它的果实为梨果 then 它是苹果亚科植物R10:if 它是李亚科植物它的果实有毛 then 它是桃

5、R11:if 它是李亚科植物它的果实无毛 then 它是李R12:if 它的果实为扁圆形它的果实外有纵沟 then 它是桃R13:if 它是苹果亚科植物它的果实里无石细胞 then 它是苹果R14:if 它是苹果亚科植物它的果实里有石细胞 then 它是梨R15:if 它的果肉为乳黄色它的果肉质脆 then 它是苹果推理过程：初始事实写入动态数据库果肉为乳黄色，果实里无石细胞，果实为梨果，果实无毛，花托呈杯形，种子的胚有两个子叶第一次循环用动态数据库的事实匹配目标条件，目标条件不成立用规章库中的规章逐一与数据库匹配R1:if 它种子的胚有两个子叶它的叶脉为网 the 它是双子叶植物“双子叶胚”

6、匹配成功，参与冲突集R2:if 它种子的胚只有一个子叶 then 它是单子叶植物匹配失败，该条规章放弃R3:if 它的果肉为白色 then 它是梨匹配失败，该条规章放弃R4:if 它的叶脉平行 then 它是单子叶植物匹配无结果，该条规章参与待测试规章集R5:if 它是双子叶植物它的花托呈杯形 then 它是蔷薇科植物“双子叶植物”目前的动态数据库无法匹配，匹配无结果，该条规章参与待测试规章集R6:if 它的花托呈圆柱形它的花瓣有 5 枚 then 它是蔷薇科植物匹配失败，该条规章放弃R7:if 它是双子叶植物它的花托呈圆柱形 then 它是蔷薇科植物匹配失败，该条规章放弃R8:if 它是蔷薇

7、科植物它的果实为核果 then 它是李亚科植物“果实为核果”匹配失败，该条规章放弃 - 让每个人公正地提升自我R9:if 它是蔷薇科植物它的果实为梨果 then 它是苹果亚科植物“蔷薇科植物”目前的动态数据库无法匹配，匹配无结果，该条规章参与待测试规章集R10:if 它是李亚科植物它的果实有毛 then 它是桃“果实有毛”匹配失败，该条规章放弃R11:if 它是李亚科植物它的果实无毛 then 它是李“李亚科植物”目前的动态数据库无法匹配，匹配无结果，该条规则参与待测试规章集R12:if 它的果实为扁圆形它的果实外有纵沟 then 它是桃“果实为扁圆形”和“果实外有从纵沟”目前的动态数据库无法

8、匹配，匹配无结果，该条规章参与待测试规章集R13:if 它是苹果亚科植物它的果实里无石细胞 then 它是苹果“苹果亚科植物”目前的动态数据库无法匹配，匹配无结果，该条规章参与待测试规章集R14:if 它是苹果亚科植物它的果实里有石细胞 then 它是梨“果实有石细胞” 匹配失败，该条规章放弃R15:if 它的果肉为乳黄色它的果肉质脆 then 它是苹果“果肉质脆”目前的动态数据库无法匹配，匹配无结果，该条规章参与待测试规章集冲突消解冲突集R1无冲突，则将后件参与动态数据库果肉为乳黄色，果实里无石细胞，果实为梨果，果实无毛，花托呈杯形，种子的胚有两个子叶，双子叶其次次循环用动态数据库的事实匹配

9、目标条件，目标条件不成立用待测试规章库中的规章与数据库匹配R4,R5,R9,R11,R12,R13,R15果肉为乳黄色，果实里无石细胞，果实为梨果，果实无毛，花托呈杯形，种子的胚有两个子叶，双子叶R5:if 它是双子叶植物它的花托呈杯形 then 它是蔷薇科植物匹配成功，参与冲突集R4、R9、R11、R12、R13、R15 :匹配无结果，待测试规章集 R4、R9、R11、R12、R13、R15冲突消解冲突集R5无冲突，则将后件参与动态数据库果肉为乳黄色，果实里无石细胞，果实为梨果，果实无毛，花托呈杯形，种子的胚有两个子叶，双子叶，蔷薇科第三次循环用动态数据库的事实匹配目标条件，目标条件不成立用

10、待测试规章库中的规章与数据库匹配R4,R9,R11,R12,R13,R15果肉为乳黄色，果实里无石细胞，果实为梨果，果实无毛，花托呈杯形， 种子的胚有两个子叶，双子叶，蔷薇科R9:if 它是蔷薇科植物它的果实为梨果 then 它是苹果亚科植物5 - 让每个人公正地提升自我匹配成功，参与冲突集R4、R11、R12、R13、R15 :匹配无结果，待测试规章集R4、R11、R12、R13、R15冲突消解冲突集R9无冲突，则将后件参与动态数据库果肉为乳黄色, 果实里无石细胞, 果实为梨果, 果实无毛,花托呈杯形, 种子的胚有两个子叶, 双子叶, 蔷薇科, 苹果亚科第四次循环用动态数据库的事实匹配目标条

11、件，目标条件不成立用待测试规章库中的规章与数据库匹配R4、R11、R12、R13、R15果肉为乳黄色, 果实里无石细胞, 果实为梨果, 果实无毛,花托呈杯形, 种子的胚有两个子叶, 双子叶, 蔷薇科, 苹果亚科R13:if 它是苹果亚科植物它的果实里无石细胞 then 它是苹果匹配成功，参与冲突集R4、R11、R12、R15:匹配无结果，待测试规章集 R4、R11、R12、R15 冲突消解冲突集R13无冲突，则将后件参与动态数据库果肉为乳黄色, 果实里无石细胞, 果实为梨果, 果实无毛,花托呈杯形, 种子的胚有两个子叶, 双子叶, 蔷薇科, 苹果亚科, 苹果第五次循环动态数据库的事实没有变化，

12、推理完毕，即完毕循环结果为苹果乳黄色果肉果实无毛苹果苹果亚科植物蔷薇科双子叶植物无石细胞梨果花托呈杯形双叶子胚推理树图六、 程序显示结果11 - 让每个人公正地提升自我七、体会与总结通过这次试验，使我更加深了对产生式系统的推理方式正向推理 的理解。正向推理是从事实动身，通过规章库求的结论。这种推理方式是正向使用规章，即问题的初始状态作为初始数据库，仅当数据库中的事实满足某条规章的前提时，该规章才能被使用。正向推理的推理根底是规律演绎的推理链。从一组事实动身，使用一组规章，来证明目标的成立。这次试验需要编程，我使用的语言是 VC+，编写的程序有些麻烦， 人机界面也不算太友好，但是这是自己渐渐敲出

13、来的，以后会渐渐改进， 争取使自己的编程力气更进一步。通过这次试验，我信任，只要自己在每一次实践中都能认真思考，其实都不会很难，关键在于自己能不能认真思考，能不能亲自动手去做；其次还要多操作，只有多操作才能从中觉察问题，才能准时向教师和同学请教，解决问题，从而更好的把握书本中学问。我会更加努力。附录(局部代码)：/* 比较两个字符串*/bool equals(char a255,char b255)int i;if(strlen(a) = strlen(b)for(i = 0; i (int)strlen(a); i+)if(ai != bi) return false; - 让每个人公正地提

14、升自我return true;return 0;/* 显示事实 */ void showfactint n; n=sizeof(fact)/4; cout“事实:“; for(int i=0;in;i+)coutfacti“,“;cout“endl;/* 显示规章 */ void showruleint m; m=sizeof(rule)/4;cout“规章库中的规章:“endl; for(int k=0;km;k+)cout“rulek“endl;/* 第一次单条件匹配 */ void one_matchchar m255; char n255; char b255;coutm;coutn;

15、int k; k=sizeof(fact)/4; int successCount=0;char c1255,c2255,c3255,c4255;memcpy(c1,fact20,strlen(fact20)+1);21memcpy(c2,fact21,strlen(fact21)+1); memcpy(c3,fact22,strlen(fact22)+1); memcpy(c4,fact23,strlen(fact23)+1);if(equals(m,c1)=1)|(equals(m,c2)=1)|(equals(m,c3)=1)|(equa ls(m,c4)=1)for(int j=0;j

16、k;j+)memcpy(b,factj,strlen(factj)+1); if(equals(n,b)=1)+successCount;if(successCount=1)cout“匹配成功“endl;elsecout“匹配失败，该条规章放弃“endl;elsecout“匹配无结果，该条规章参与待测试规章集“endl;/* 第一次双条件(关系为或)匹配 */ void two_or_matchchar m255; char n255; char b255;coutm;cout“OR“;coutn;int k; k=sizeof(fact)/4; int successCount= 0; fo

17、r(int j=0;jk;j+)memcpy(b,factj,strlen(factj)+1); if(equals(m,b)=1)+successCount;if(equals(n,b)=1)+successCount;if(successCount=1)|(successCount=2)cout“匹配成功,参与冲突集“endl;elsecout“匹配无结果，该条规章参与待测试规章集“endl;/* 第一次双条件(关系为与)匹配 1(模糊条件不同) */ void two_and_match1char m255; char n255; char a255; char b255; char c

18、255;coutm;coutn;couta;cout“AND“;coutb;int k; k=sizeof(fact)/4; int successCount= 0;char c1255,c2255,c3255,c4255;memcpy(c1,fact20,strlen(fact20)+1); memcpy(c2,fact21,strlen(fact21)+1); memcpy(c3,fact22,strlen(fact22)+1); memcpy(c4,fact23,strlen(fact23)+1);if(equals(m,c1)=1)|(equals(m,c2)=1)|(equals(m

19、,c3)=1)|(equ als(m,c4)=1)|(equals(n,c1)=1)|(equals(n,c2)=1)|(equals(n,c3)=1)|(equals(n,c4)=1)for(int j=0;jk;j+)memcpy(c,factj,strlen(factj)+1); if(equals(a,c)=1)+successCount;if(equals(b,c)=1)+successCount;if(successCount=1)cout“匹配无结果，该条规章参与待测试规章集“endl; elsecout“匹配失败,该条规章放弃“endl;elsecout“匹配无结果，该条规章参

20、与待测试规章集“endl;/* 第一次双条件(关系为与)匹配 2(模糊条件一样) */ void two_and_match2char m255; char n255; char a255; char b255; char c255;coutm;coutn;couta;cout“AND“;coutb;int k; k=sizeof(fact)/4; int successCount= 0;char c1255,c2255,c3255,c4255;memcpy(c1,fact20,strlen(fact20)+1); memcpy(c2,fact21,strlen(fact21)+1); mem

21、cpy(c3,fact22,strlen(fact22)+1); memcpy(c4,fact23,strlen(fact23)+1);if(equals(m,c1)=1)|(equals(m,c2)=1)|(equals(m,c3)=1)|(equ als(m,c4)=1)&(equals(n,c1)=1)|(equals(n,c2)=1)|(equals(n,c3)=1)|(equals(n,c4)=1)for(int j=0;jk;j+)memcpy(c,factj,strlen(factj)+1); if(equals(a,c)=1)+successCount;if(equals(b,

22、c)=1)+successCount;if(successCount=0)|(successCount=1)cout“匹配无结果，该条规章参与待测试规章集“endl; elsecout“匹配失败,该条规章放弃“endl;/* 添加的规章集 */ void addruleint n=0;cout“规章库中的规章:“n;while(n15)cout“rulen“n;cout“*的规章集添加完成*“endl;/* 添加的事实 */ void addfactint m,n,k,j; char a255; char b255;k=sizeof(fact)/4; coutkendl;cout“冲突集无冲突

23、，则将后件参与动态数据库“endl; coutn;couta;fact1n=new charstrlen(a)+1; memcpy(fact1n,a,strlen(a)+1); cout“事实:“;for(int i=0;in+1;i+)coutfact1i“,“;cout“endl; j=sizeof(fact2)/4; coutjendl; coutm;coutb;fact3m=new charstrlen(b)+1; memcpy(fact3m,b,strlen(b)+1);/* 添加冲突集 */ void addconfint n;coutn;char a255;couta;confn=new charstrlen(a)+1; memcpy(confn,a,strlen(a)+1); cout“冲突集:“;for(int i=0;in+1;i+)coutconfi“,“;cout“endl;评 语评阅人： 日期：