人工智能导论课程上机实验指导书

1、PAGE PAGE 9人工智能导导论课程实实验指导书书廉师友编计算机工程程实验室2007年年3月目 录1. 小型型专家系统统设计与实实现.2专家系统涉涉及人工智智能导论课课程的大部部分内容，而而且实践性性和应用性性都很强。因此，本本课程将专家系统设设计与实现现作为一个个上机实验验项目。该实实验是一个个设计性实实验，它对对加深课程程内容的理理解和掌握握，培养学学生运用所所学知识开开发智能系系统的能力力有重要意意义。一、实验名名称小型专家系系统设计与与实现二、实验目目的1. 加深深理解专家家系统的结结构原理与与实际应用用。2. 初步步掌握知识识获取的基基本方法。3. 掌握握产生式规规则知识表表示方

2、法及及其编程实实现方法。4. 初步步掌握知识识库的组建建方法。5. 加深深理解推理理机的算法法原理并初初步掌握其其编程实现现方法。三、实验内内容运用所学知知识，设计计并编程实实现一个小小型专家系统（如如分类、诊诊断、预测测等类型）。四、基本要要求1. 具体体应用领域域自选，具具体系统名名称自定；但所做系统统绝对不能能雷同。2. 用产产生式规则则作为知识识表示，用用产生系统统实现该专专家系统。3. 可用用PROLLOG语言言编程并参参考下面示示例程序；但也也可用其他语言言另行编程程。4. 所实实现的专家家系统必须须上机运行行演示；程程序运行时时，应有人人机对话过过程。5. 系统统完成后，要要提交

3、实验验报告。五、实验步步骤具体工作及及步骤为：1. 选题题。2. 系统统分析。3. 知识识获取与知知识表示选择/设计。4. 知识识库组建。5. 推理理机选择/编制。6. 系统统调试与测测试：可先运行行一两个简简单的PROLOOG程序，以以熟悉语言言环境；接接着运行示示例程序；然后编辑辑、调试、测试自己的的系统程序序。7. 撰写写实验报告告。六、系统示示例 考考虑到本实实验有一定难难度，下面面给出一个个“小型动物物分类专家家系统”示例，以以供参考。1. 动物物分类规则则集 （1）若某某动物有奶奶，则它是是哺乳动物物。 （2）若某动物物有毛发，则则它是哺乳乳动物。 （3）若某动物物有羽毛，则则它是

4、鸟。 （4）若某动物物会飞且生生蛋，则它它是鸟。 （5）若某动物物是哺乳动动物且有爪爪且有犬齿齿且目盯前前方，则它它是食肉动动物。 （6）若某动物物是哺乳动动物且吃肉肉，则它是是食肉动物物。 （7）若某动物物是哺乳动动物且有蹄蹄，则它是是有蹄动物物。 （8）若某动物物是有蹄动动物且反刍刍食物，则则它是偶蹄蹄动物。 （9）若某动物物是食肉动动物且黄褐褐色且有黑黑色条纹，则则它是老虎虎。 （10）若某动物物是食肉动动物且黄褐褐色且有黑黑色斑点，则则它是金钱钱豹。 （11）若某动物物是有蹄动动物且长腿腿且长脖子子且黄褐色色且有暗斑斑点，则它它是长颈鹿鹿。 （12）若某动物物是有蹄动动物且白色色且有黑

5、色色条纹，则则它是斑马马。 （13）若某动物物是鸟且不不会飞且长长腿且长脖脖子且黑白白色，则它它是驼鸟。 （14）若某动物物是鸟且不不会飞且会会游泳且黑黑白色，则则它是企鹅鹅。 （15）若某动物物是鸟且善善飞且不怕怕风浪，则则它是海燕燕。老虎黄褐色有黑色条纹食肉动物哺乳动物有毛发有奶吃肉有爪有犬齿目盯前方金钱豹有黑色斑点长颈鹿有蹄动物有蹄长腿长脖子有暗斑点下面是该规规则集所形形成的（部部分）推理理网络：2. 源程程序/* Ann Aniimal Classsifyying Expeert SSysteem */ ddatabbase xxposiitivee(symmbol，ssymbool)

6、 xxnegaativee(symmbol，ssymbool) pprediicatees run animmal_iis(syymboll) it_iis(syymboll) posiitivee(symmbol, symbbol) negaativee(symmbol, symbbol) cleaar_faacts remeemberr(symmbol, symmbol, symmbol) ask(symbbol, symbbol)goal run. cclausses runn:- annimall_is(X),!, wrrite(nYYour animmal mmay bbe a(n)

7、 , X), nll, nll, cllear_factts. run:- wrrite(nUUnablle too dettermiine wwhat), wrrite(youur annimall is. nn), cleear_ffactss. posiitivee(X, Y):-xpossitivve(X, Y),!. posiitivee(X, Y):-not(xneggativve(X, Y), assk(X, Y). negaativee(X, Y):-xneggativve(X，YY), !. negaativee(X, Y):-not(xpossitivve(X, Y), a

8、ssk(X, Y). ask(X, YY):- wrrite(X, it , YY, n), reaadln(Replly), remeemberr(X, Y, RReplyy). remeemberr(X, Y, yy):-aasserrta(xxposiitivee(X, Y). remeemberr(X, Y, nn):-aasserrta(xxnegaativee(X, Y), faiil. cleaar_faacts:-rettractt(xpoositiive(_, _), ffail. cleaar_faacts:-rettractt(xneegatiive(_, _), ffa

9、il. cleaar_faacts:-wriite(nnnPleaase ppresss thee spaace bbar tto Exxit), readdcharr(_)./* Knowwledgge Baase */ animmal_iis(chheetaah):- it_iis(caarnivvore)， posiitivee(hass, taawny_coloor), posiitivee(hass, bllack_spotts). animmal_iis(tiiger):- it_iis(caarnivvore), posiitivee(hass, taawny_coloor),p

10、osittive(has, blaack_sstrippes). animmal_iis(giirafffe):- it_iis(unngulaate), posiitivee(hass, loong_nneck), posiitivee(hass, loong_llegs), posiitivee(hass, daark_sspotss).animaal_iss(zebbra):- it_iis(unngulaate), posiitivee(hass, bllack_striipes). animmal_iis(osstricch):- it_iis(biird), negaativee(

11、doees, ffly),posittive(has, lonng_neeck), posiitivee(hass, loong_llegs), posiitivee(hass, bllack_and_whitte_coolor). animmal_iis(peenguiin):- it_iis(biird), negaativee(doees, ffly), posiitivee(doees, sswim), posiitivee(hass, bllack_and_whitte_coolor).animaal_iss(albbatrooss):- iit_iss(birrd), pposit

12、tive(doess, flly_weell).it_iss(mammmal):- posiitivee(hass, haair). it_iis(maammall):- posiitivee(doees, ggive_milkk). it_iis(biird):- posiitivee(hass, ffeathhers). it_iis(biird):- posiitivee(doees, ffly), posiitivee(doees, llay_eeggs). it_iis(caarnivvore):-posittive(doess, eaat_meeat). it_iis(caarni

13、vvore):- it_iis(maammall),posittive(has, poiintedd_teeeth), posiitivee(hass, cllaws), posiitivee(hass，forrwardd_eyees). it_iis(unngulaate):- it_iis(maammall), posiitivee(hass, hooovess). it_iis(unngulaate):- it_iis(maammall), posiitivee(doees, cchew_cud). 需需要说明的的是，严格格来讲，该该专家系统统程序中并并无显式的的推理机，而而是利用了了P

14、ROLLOG语言言本身的推推理机制实实现推理的的。这就是是说，用PPROLOOG编写专专家系统程程序，可以以省去推理理机部分。如果用其其他语言编编程，推理理机则是必必不可少的的。当然，用用PROLLOG编写写专家系统统程序，也也可以不用用它自身的的推理机作作为所实现现的专家系系统的推理理机，而用用户自己重重新编写一一个显式的的推理机，这这可根据问问题和需要要而定。如如果要重新新编写推理理机，一般般说来，规规则就要用用PROLLOG的事事实来实现现。知识库库就要用PPROLOOG的动态态数据库来来实现。当然，以上上实习也可可用C或CC+编程程，但工作作量要大得得多。七、实验报报告 实实验报告用用学校统一一的实验报报告纸书写写，表头严严格按其要要求填写，其其中“实验名称称”后填：小小型专家系系统设计与与实现。下下面是实验验报告的基基本内容和和书写格式式。 一一、实验目目的 加加深对专家家系统的理理解，初步步掌握专家家系统的设计计与实现方法法。 二二、实验内内容运用所学知知识，设计计并编程实实现一个小