人工智能導論課程上機實驗指導書

1、PAGE PAGE 11人工智能導論課課程實驗指導導書廉師友編計算機工程實驗驗室2007年3月月目 錄1. 小型專家家系統(tǒng)設計與與實現.2專家系統(tǒng)涉及人人工智能導論論課程的大部部分內容，而而且實踐性和和應用性都很很強。因此，本課程將專家系統(tǒng)設計與實現作為一個上機實驗項目。該實驗是一個設計性實驗，它對加深課程內容的理解和掌握，培養(yǎng)學生運用所學知識開發(fā)智能系統(tǒng)的能力有重要意義。一、實驗名稱小型專家系統(tǒng)設設計與實現二、實驗目的1. 加深理解解專家系統(tǒng)的的結構原理與與實際應用。2. 初步掌握握知識獲取的的基本方法。3. 掌握產生生式規(guī)則知識識表示方法及及其編程實現現方法。4. 初步掌握握知識庫的組組建

2、方法。5. 加深理解解推理機的算算法原理并初初步掌握其編編程實現方法法。三、實驗內容運用所學知識，設設計并編程實實現一個小型型專家系統(tǒng)（如如分類、診斷斷、預測等類類型）。四、基本要求1. 具體應用用領域自選，具具體系統(tǒng)名稱稱自定；但所做系統(tǒng)絕絕對不能雷同同。2. 用產生式式規(guī)則作為知識識表示，用產產生系統(tǒng)實現現該專家系統(tǒng)。3. 可用PRROLOG語語言編程并參參考下面示例例程序；但也可可用其他語言另另行編程。4. 所實現的的專家系統(tǒng)必必須上機運行行演示；程序序運行時，應應有人機對話話過程。5. 系統(tǒng)完成成后，要提交交實驗報告。五、實驗步驟具體工作及步驟驟為：1. 選題。2. 系統(tǒng)分析析。3.

3、知識獲取取與知識表示選擇/設設計。4. 知識庫組組建。5. 推理機選選擇/編制。6. 系統(tǒng)調試試與測試：可先運行一一兩個簡單的的PROLOGG程序，以熟熟悉語言環(huán)境境；接著運行行示例程序；然后編輯、調試、測試自己的系統(tǒng)程序。7. 撰寫實驗驗報告。六、系統(tǒng)示例 考慮到到本實驗有一定難度度，下面給出出一個“小型動物分分類專家系統(tǒng)統(tǒng)”示例，以供供參考。1. 動物分類類規(guī)則集 （11）若某動物物有奶，則它它是哺乳動物物。 （2）若某動物有有毛發(fā)，則它它是哺乳動物物。 （3）若某動物有有羽毛，則它它是鳥。 （4）若某動物會會飛且生蛋，則則它是鳥。 （5）若某動物是是哺乳動物且且有爪且有犬犬齒且目盯前前方

4、，則它是是食肉動物。 （6）若某動物是是哺乳動物且且吃肉，則它它是食肉動物物。 （7）若某動物是是哺乳動物且且有蹄，則它它是有蹄動物物。 （8）若某動物是是有蹄動物且且反芻食物，則則它是偶蹄動動物。 （9）若某動物是是食肉動物且且黃褐色且有有黑色條紋，則則它是老虎。 （10）若某動物是是食肉動物且且黃褐色且有有黑色斑點，則則它是金錢豹豹。 （111）若某動物是是有蹄動物且且長腿且長脖脖子且黃褐色色且有暗斑點點，則它是長長頸鹿。 （112）若某動物是是有蹄動物且且白色且有黑黑色條紋，則則它是斑馬。 （113）若某動物是是鳥且不會飛飛且長腿且長長脖子且黑白白色，則它是是駝鳥。 （114）若某動物是

5、是鳥且不會飛飛且會游泳且且黑白色，則則它是企鵝。 （115）若某動物是是鳥且善飛且且不怕風浪，則則它是海燕。老虎黃褐色有黑色條紋食肉動物哺乳動物有毛發(fā)老虎黃褐色有黑色條紋食肉動物哺乳動物有毛發(fā)有奶吃肉有爪有犬齒目盯前方金錢豹有黑色斑點長頸鹿有蹄動物有蹄長腿長脖子有暗斑點2. 源程序/* An Annimal Classsifyinng Exppert SSystemm */ dattabasee xpossitivee(symbbol，syymbol) xneggativee(symbbol，syymbol) preedicattes run animaal_is(symbool) it_is

6、s(symbbol) posittive(ssymboll, symbool) negattive(ssymboll, symbool) clearr_factts rememmber(ssymboll, symmbol, symbool) ask(ssymboll, symmbol)goal run. claauses run:- aanimall_is(XX),!, wwrite(nYoour annimal may bbe a(nn) , X), nnl, nll, cleear_faacts. run:- wwrite(nUnnable to deetermiine whhat), w

7、write(yourr animmal iss. nn), clearr_factts. posittive(XX, Y):-xpossitivee(X, YY),!. posittive(XX, Y):-not(xnegaative(X, Y), assk(X, Y). negattive(XX, Y):-xneggativee(X，Y), !. negattive(XX, Y):-not(xposiitive(X, Y), assk(X, Y). ask(XX, Y):- wriite(X, itt , YY, nn), readdln(Reeply), rememmber(XX, Y,

8、Replyy). rememmber(XX, Y, y):-aassertta(xpoositivve(X, Y). rememmber(XX, Y, n):-aassertta(xneegativve(X, Y), fail. clearr_factts:-reetractt(xpossitivee(_, _), ffail. clearr_factts:-reetractt(xneggativee(_, _), ffail. clearr_factts:-wrrite(nnPPleasee presss thee spacce barr to EExit), reaadcharr(_)./

9、* Knowlledge Base */ annimal_is(chheetahh):- it_is(caarnivoore)， possitivee(has, tawnny_collor), possitivee(has, blacck_spoots). annimal_is(tiiger):- it_is(caarnivoore), possitivee(has, tawnny_collor),positivve(hass, blaack_sttripess). annimal_is(giiraffee):- it_is(unngulatte), possitivee(has, longg

10、_neckk), possitivee(has, longg_legss), possitivee(has, darkk_spotts).animal_is(zeebra):- it_is(unngulatte), possitivee(has, blacck_strripes). annimal_is(osstrichh):- it_is(biird), neggativee(doess, flyy),positivve(hass, lonng_necck), possitivee(has, longg_legss), possitivee(has, blacck_andd_whitte_c

11、ollor). annimal_is(peenguinn):- it_is(biird), neggativee(doess, flyy), possitivee(doess, swiim), possitivee(has, blacck_andd_whitte_collor).animal_is(allbatrooss):- it_is(biird), possitivee(doess, flyy_welll).it_is(mmammall):- possitivee(has, hairr). itt_is(mmammall):- possitivee(doess, givve_millk)

12、. itt_is(bbird):- possitivee(has, feaatherss). itt_is(bbird):- possitivee(doess, flyy), possitivee(doess, layy_eggss). itt_is(ccarnivvore):-positivve(doees, eaat_meaat). itt_is(ccarnivvore):- it_iss(mammmal),positivve(hass, poiinted_teethh), posittive(hhas, cclaws), posittive(hhas，foorwardd_eyess).

13、itt_is(uungulaate):- it_iss(mammmal), posittive(hhas, hhoovess). itt_is(uungulaate):- it_iss(mammmal), posittive(ddoes, chew_cud). 需要說說明的是，嚴嚴格來講，該該專家系統(tǒng)程程序中并無顯顯式的推理機機，而是利用用了PROLLOG語言本本身的推理機機制實現推理理的。這就是是說，用PRROLOG編編寫專家系統(tǒng)統(tǒng)程序，可以以省去推理機機部分。如果果用其他語言言編程，推理理機則是必不不可少的。當當然，用PRROLOG編編寫專家系統(tǒng)統(tǒng)程序，也可可以不用它自自身的推理機機作為所

14、實現現的專家系統(tǒng)統(tǒng)的推理機，而而用戶自己重重新編寫一個個顯式的推理理機，這可根根據問題和需需要而定。如如果要重新編編寫推理機，一一般說來，規(guī)規(guī)則就要用PPROLOGG的事實來實實現。知識庫庫就要用PRROLOG的的動態(tài)數據庫庫來實現。當然，以上實習習也可用C或或C+編程程，但工作量量要大得多。七、實驗報告 實驗報報告用學校統(tǒng)統(tǒng)一的實驗報報告紙書寫，表表頭嚴格按其其要求填寫，其其中“實驗名稱”后填：小型型專家系統(tǒng)設設計與實現。下下面是實驗報報告的基本內內容和書寫格格式。 一、實實驗目的 加深對專專家系統(tǒng)的理理解，初步掌掌握專家系統(tǒng)統(tǒng)的設計與實現方法。 二、實實驗內容運用所學知識，設計并編程實現一