湖南大学人工智能实验2报告

1、人工智能 实验二 使用Prolog的一阶逻辑推理实验 201208070124 易雪媛 智能1201一、实验目的1. 学会使用Prolog语言；2. 用Prolog语言巩固一阶逻辑知识；3. 能够使用prolog语言实现一阶逻辑的证明；二、实验的硬件、软件平台1.硬件：计算机 2.软件：操作系统：WINDOWS 2000  3.应用软件：Prolog三、实验内容及步骤熟悉prolog语言的使用并实现对于一阶逻辑推理的证明关于prolog语言：此实验中提到的语言使用来讲解： 例如：p(b). p(a) :- p(b). p(a) :- p(c) 分别表示：p(b)为真；由p(

2、b)为真可以推出p(a)为真；由p(c)为真可以推出p(a)为真.其中语句之间，表示且，；表示或，.表示语句结束;likes(bell,sports).表示bell喜欢sports。实验步骤：1. 对于a,b,c,d四种输入情况，验证|?- p(a).的真假；a. p(b). p(a) :- p(b). p(a) :- p(c) 推理分析：事实：p(b)为真.推理：由p(b)为真可以推出p(a)为真，由p(c)为真可以推出p(a)为真.结论：p(a)为真.运行结果：b. p(c). p(a) :- p(b). p(a) :- p(c). 推理分析：事实：p(c)为真.推理：由p(b)为真可以推

3、出p(a)为真，由p(c)为真可以推出p(a)为真.结论：p(a)为真.运行结果：c. p(b). p(a) :- p(b) ,p(c). 推理分析：事实：p(b)为真.推理：由p(b)为真且p(c)为真可以推出p(a)为真.结论：p(a)为假.因为p(b)未知.运行结果：d. p(c). p(a):- p(b) ; p(c).推理分析：事实：p(b)为真.推理：由p(b)为真或p(c)为真可以推出p(a)为真.结论：p(a)为真. 运行结果：2. 验证 ?-friend(john,Y). likes(bell,sports). likes(mary,music). likes(mary,sp

4、orts). likes(jane ,smith). friend(john,X):-likes(X,reading),likes(X,music). friend(john,X):-likes(X,sports),likes(X,music). 推理分析：推理：1.如果X喜欢音乐，而且喜欢阅读，那么X是john的朋友。 2.如果X喜欢音乐，而且喜欢运动，那么X是john的朋友。相关事实：mary喜欢音乐也喜欢运动。结论：mary是john的朋友。 运行结果： 3.验证 likes(bill,X) likes(ellen,tennis). likes(john,football). likes

5、(tom,baseball). likes(eric,swimming). likes(mark,tennis). likes(bill,X):-likes(tom,X). 推理分析:推理：如果tom喜欢X，则bill喜欢X。相关事实：tom喜欢baseball结论：bill喜欢baseball运行结果：4. 构建与，或，非，异或表达，并验证。and(X,Y):-X,Y.or(X,Y):-X;Y.no(X):-xor(X,true).xor(X,Y):-X=Y.推理分析:推理：X，Y都为真时and(X,Y)为真。 X，Y有一个为真时or(X,Y)为真。 X为真时no(X)为真。 X不等于Y时，

6、异或xor(X,Y)为真。运行结果：5.已知兄弟sib(X, Y)的定义如下sib(X, Y):- p(Z, X), p(Z, Y), X = Y. 5.1：定义堂兄弟co(X, Y)； 5.2; 定义二代堂兄弟sco(X, Y)，X,Y的父母是堂兄弟。并做验证。p(ye,ba).p(ye,shu).p(ba,er).p(shu,ge).p(er,bob).p(ge,tom).sib(X, Y):- p(Z, X), p(Z, Y), X = Y.co(X ,Y):- sib(A, B), p(A, X), p(B, Y), X=Y, A=B.sco(X, Y):- co(A, B), p(A

7、, X), p(B, Y), X=Y, A=B.推理分析：推理：当X不等于Y，且Z是XY的父亲，则XY为兄弟。 当X不等于Y，A不等于B，且A是X的父亲，B是Y的父亲，AB是兄弟，则XY为堂兄弟。 当X不等于Y，A不等于B，且A是X的父亲，B是Y的父亲，AB是堂兄弟，则XY为堂兄弟。相关事实：ye是ba和shu的父亲，ba是er的父亲，shu是ge的父亲，er是bob的父亲，ge是tom的父亲。结论：er和ge是堂兄弟，bob和tom是二代堂兄弟。运行结果：5.自动实现搜索算法-回溯，判断JOHN是谁的朋友TOM喜欢TALK,BILL喜欢游泳，BILL喜欢谈话;若X既喜欢TALK,有喜欢SWI

8、M,则JOHN是X的朋友。likes(tom,talk).likes(bill,swimming).likes(bill,talk).friend(X,Y):-likes(X,talk),likes(X,swimming).推理分析：推理：当X喜欢talk，且喜欢swimming，则X是Y的朋友。相关事实：bill喜欢talk，且喜欢swimming。结论：bill是JOHN的朋友。运行结果：6.谁是盗窃犯问题：某人被盗，公安局派出所派出5个侦察员去调查。研究案情时: 侦察员A说：“赵与钱中至少有一人作案”； 侦察员B说：“钱与孙中至少有一人作案”； 侦察员C说：“孙与李中至少有一人作案”；

9、侦察员D说：“赵与孙中至少有一人与此案无关”； 侦察员E说：“钱与李中至少有一人与此案无关”。 如果这5个侦察员的话都是可信的，试编程求出谁是盗窃犯，并给出Prolog.程序。rule1(X,Y):-(X=true);(Y=true).rule2(X,Y):-(X=true);(Y=true).rule3(X,Y):-(X=true);(Y=ture).rule4(X,Y):-(X=false);(Y=false).rule5(X,Y):-(X=false);(Y=false).bool(true).bool(false).solution(Zhao,Qian,Sun,Li):-bool(Zh

10、ao),bool(Qian),bool(Sun),bool(Li),rule1(Zhao,Qian),rule2(Qian,Sun),rule3(Sun,Li),rule4(Zhao,Sun),rule5(Qian,Li).推理分析：首先定义谓词：   F(x)表示 x作案  则已知的前提可以表示为：(1) F(Zhao)F(Qian)(2) F(Sun)F(Qian)Ú   (3) F(Sun)F(Li)(4) F(Zhao)F(Sun)(5) F(Qian)F(Li)待求解的问题为：   (6)F(x)Ans(x)ÚØ 上面已经是子句集，直接进行归结：(7) Ans(Qian)F(Zhao)(8) Ans(Qian)F(Sun)(9) Ans(Qian)F(Qian)(10) A