吴磊 谓词演算 专家系统解析

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1、重庆交通大学计算机与信息学院验证性实验报告班级:软件开发专业2013级1班学号:631306050101姓名:吴磊实验项目名称:人工智能实验实验项目性质:验证性实验实验所属课程:人工智能实验室(中心):软件中心实验室(语音楼8楼)指导教师:朱振国实验完成时间:2016年6月10日评阅意见:实验成绩:签名:年月日实验一一、实验目的1、掌握人工智能系统设计和实现的方法2、掌握用推理技术求解问题的方法3、掌握谓词逻辑及产生式等知识表示方式方法4、培养实践创新的能力和严谨求实的素养二、实验内容及要求采用归结反驳证明灰色大象喜欢粉红大象三、实验设备及软件计算

2、机,以及相关的编程软件四、设计方案㈠题目Sam、Clyde和Oscar是大象。关于它们,我们知道如下事实1.Sam是粉红色的2.Clyde是灰色的并且喜欢Oscar3.Oscar是粉红色或者灰色的并且喜欢Sam用归结反驳证明一头灰色大象喜欢一头粉红色大象,即证明∃(x,y)[Gray(x)∧Pink(y)∧likes(x,y)]㈡设计的主要思路1.假设不存在灰色大象喜欢粉红色大象,即┐[Gray(x)∧Pink(y)∧likes(x,y)]缩写谓词符号使公式更加紧凑。换算成2.┐Gray(x)∨┐Pink(y)∨┐likes(x,y)3.Pink(

3、Sam)4.Gray(Clyde),likes(Clyde,Oscar)5.Gray(Oscar)∧Pink(Oscar),likes(Oscar,Sam)用归结反驳,能够证明存在一头灰色大象喜欢一头粉红色大象。如下为一棵证明树。㈢主要功能采用归结反驳证明灰色大象喜欢粉红大象五、主要过程六、测试结果及说明采用归结反驳发现,假设不存在一头灰色大象喜欢一头粉红色大象推理得出矛盾,因此,此假设不成立,故一个灰色大象喜欢一个粉红色大象成立,即∃(x,y)[Gray(x)∧Pink(y)∧likes(x,y)]成立七、实验体会这次的实验不仅我的动手能力得到了

4、较大的提升,而且逻辑思维也得到了锻炼。了解了谓词演算的归结反驳证明过程。使得对人工智能有更深的了解。实验二一、实验目的掌握产生式系统的运行机制和基于规则推理的基本方法。通过一个实例了解小型专家系统的结构、设计和实现过程,初步掌握专家系统的设计和实现方法。二、实验内容及要求设计并实现一个某领域的小型专家系统(动物识别),该系统能对输入的询问回答分类或预测的结果,并根据推理过程回答“为什么”或“怎样得出该结论”的问题。三、实验设备及软件计算机,以及相关的编程软件四、设计方案㈠题目专家系统㈡设计的主要思路(1)定义变量,包括变量名和变量的值。(2)建立规

5、则库,其方法是:(a)输入规则的条件:每条规则至少有一个条件和一个结论,选择变量名,输入条件(符号);选择变量值,按确定按钮就完成了一条条件的输入。重复操作,可输入多条条件;(b)输入规则的结论:输入完规则的条件后,就可以输入规则的结论了,每条规则必须也只能有一个结论。选择变量名,输入条件(符号),选择变量值,按确定按钮就完成了一个结论的输入。重复以上两步,完成整个规则库的建立。建立事实库(总数据库):建立过程同步骤2。重复操作,可输入多条事实。该动物识别专家系统由15条规则组成,可以识别七种动物,在15条规则中,共出现30个概念(也称作事实),共

6、30个事实,每个事实给一个编号,从编2号从1到30,在规则对象中我们不存储事实概念,只有该事实的编号,同样规则的结论也是事实概念的编号,事实与规则的数据以常量表示,其结构如下:char*feature[]={"有毛","产奶","有羽毛","会飞","会下蛋","吃肉","有犬齿","有爪","眼睛盯前方","有蹄","反刍","黄褐色","有斑点","有黑色条纹","长脖","长腿","不会飞","会游泳","黑白两色","善飞","哺乳类","鸟类","肉食类","蹄类","企鹅","海燕","鸵鸟","斑马","长颈鹿","虎","金钱豹"}

7、;存放规则的结构体:typedefstruct{intrelation[5];intname;}Rule;存放产生式规则推理过程的数组:Rulerule[15]={{{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},//如果动物是蹄

8、类(23),且有黑色条纹(13),则该动物对应事实数组的第27个“斑马”{{21,14,15,16,-1},26},{{2

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1、重庆交通大学计算机与信息学院验证性实验报告班级:软件开发专业2013级1班学号:631306050101姓名:吴磊实验项目名称:人工智能实验实验项目性质:验证性实验实验所属课程:人工智能实验室(中心):软件中心实验室(语音楼8楼)指导教师:朱振国实验完成时间:2016年6月10日评阅意见:实验成绩:签名:年月日实验一一、实验目的1、掌握人工智能系统设计和实现的方法2、掌握用推理技术求解问题的方法3、掌握谓词逻辑及产生式等知识表示方式方法4、培养实践创新的能力和严谨求实的素养二、实验内容及要求采用归结反驳证明灰色大象喜欢粉红大象三、实验设备及软件计算

2、机,以及相关的编程软件四、设计方案㈠题目Sam、Clyde和Oscar是大象。关于它们,我们知道如下事实1.Sam是粉红色的2.Clyde是灰色的并且喜欢Oscar3.Oscar是粉红色或者灰色的并且喜欢Sam用归结反驳证明一头灰色大象喜欢一头粉红色大象,即证明∃(x,y)[Gray(x)∧Pink(y)∧likes(x,y)]㈡设计的主要思路1.假设不存在灰色大象喜欢粉红色大象,即┐[Gray(x)∧Pink(y)∧likes(x,y)]缩写谓词符号使公式更加紧凑。换算成2.┐Gray(x)∨┐Pink(y)∨┐likes(x,y)3.Pink(

3、Sam)4.Gray(Clyde),likes(Clyde,Oscar)5.Gray(Oscar)∧Pink(Oscar),likes(Oscar,Sam)用归结反驳,能够证明存在一头灰色大象喜欢一头粉红色大象。如下为一棵证明树。㈢主要功能采用归结反驳证明灰色大象喜欢粉红大象五、主要过程六、测试结果及说明采用归结反驳发现,假设不存在一头灰色大象喜欢一头粉红色大象推理得出矛盾,因此,此假设不成立,故一个灰色大象喜欢一个粉红色大象成立,即∃(x,y)[Gray(x)∧Pink(y)∧likes(x,y)]成立七、实验体会这次的实验不仅我的动手能力得到了

4、较大的提升,而且逻辑思维也得到了锻炼。了解了谓词演算的归结反驳证明过程。使得对人工智能有更深的了解。实验二一、实验目的掌握产生式系统的运行机制和基于规则推理的基本方法。通过一个实例了解小型专家系统的结构、设计和实现过程,初步掌握专家系统的设计和实现方法。二、实验内容及要求设计并实现一个某领域的小型专家系统(动物识别),该系统能对输入的询问回答分类或预测的结果,并根据推理过程回答“为什么”或“怎样得出该结论”的问题。三、实验设备及软件计算机,以及相关的编程软件四、设计方案㈠题目专家系统㈡设计的主要思路(1)定义变量,包括变量名和变量的值。(2)建立规

5、则库,其方法是:(a)输入规则的条件:每条规则至少有一个条件和一个结论,选择变量名,输入条件(符号);选择变量值,按确定按钮就完成了一条条件的输入。重复操作,可输入多条条件;(b)输入规则的结论:输入完规则的条件后,就可以输入规则的结论了,每条规则必须也只能有一个结论。选择变量名,输入条件(符号),选择变量值,按确定按钮就完成了一个结论的输入。重复以上两步,完成整个规则库的建立。建立事实库(总数据库):建立过程同步骤2。重复操作,可输入多条事实。该动物识别专家系统由15条规则组成,可以识别七种动物,在15条规则中,共出现30个概念(也称作事实),共

6、30个事实,每个事实给一个编号,从编2号从1到30,在规则对象中我们不存储事实概念,只有该事实的编号,同样规则的结论也是事实概念的编号,事实与规则的数据以常量表示,其结构如下:char*feature[]={"有毛","产奶","有羽毛","会飞","会下蛋","吃肉","有犬齿","有爪","眼睛盯前方","有蹄","反刍","黄褐色","有斑点","有黑色条纹","长脖","长腿","不会飞","会游泳","黑白两色","善飞","哺乳类","鸟类","肉食类","蹄类","企鹅","海燕","鸵鸟","斑马","长颈鹿","虎","金钱豹"}

7、;存放规则的结构体:typedefstruct{intrelation[5];intname;}Rule;存放产生式规则推理过程的数组:Rulerule[15]={{{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},//如果动物是蹄

8、类(23),且有黑色条纹(13),则该动物对应事实数组的第27个“斑马”{{21,14,15,16,-1},26},{{2

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