湖南大學人工智能實驗2報告

1、人工智能 實驗二 使用Prolog的一階邏輯推理實驗 201208070124 易雪媛 智能1201一、實驗目的1. 學會使用Prolog語言；2. 用Prolog語言鞏固一階邏輯知識；3. 能夠使用prolog語言實現(xiàn)一階邏輯的證明；二、實驗的硬件、軟件平臺1.硬件：計算機 2.軟件：操作系統(tǒng)：WINDOWS2000 3.應用軟件：Prolog三、實驗內(nèi)容及步驟熟悉prolog語言的使用并實現(xiàn)對于一階邏輯推理的證明關(guān)于prolog語言：此實驗中提到的語言使用來講解： 例如：p(b). p(a) :- p(b). p(a) :- p(c) 分別表示：p(b)為真；由p(b)為真可以推出p(a)

2、為真；由p(c)為真可以推出p(a)為真.其中語句之間，表示且，；表示或，.表示語句結(jié)束;likes(bell,sports).表示bell喜歡sports。實驗步驟：1. 對于a,b,c,d四種輸入情況，驗證|?- p(a).的真假；a. p(b). p(a) :- p(b). p(a) :- p(c) 推理分析：事實：p(b)為真.推理：由p(b)為真可以推出p(a)為真，由p(c)為真可以推出p(a)為真.結(jié)論：p(a)為真.運行結(jié)果：b. p(c). p(a) :- p(b). p(a) :- p(c). 推理分析：事實：p(c)為真.推理：由p(b)為真可以推出p(a)為真，由p(c

3、)為真可以推出p(a)為真.結(jié)論：p(a)為真.運行結(jié)果：c. p(b). p(a) :- p(b) ,p(c). 推理分析：事實：p(b)為真.推理：由p(b)為真且p(c)為真可以推出p(a)為真.結(jié)論：p(a)為假.因為p(b)未知.運行結(jié)果：d. p(c). p(a):- p(b) ; p(c).推理分析：事實：p(b)為真.推理：由p(b)為真或p(c)為真可以推出p(a)為真.結(jié)論：p(a)為真. 運行結(jié)果：2. 驗證 ?-friend(john,Y). likes(bell,sports). likes(mary,music). likes(mary,sports). likes

4、(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喜歡音樂，而且喜歡閱讀，那么X是john的朋友。 2.如果X喜歡音樂，而且喜歡運動，那么X是john的朋友。相關(guān)事實：mary喜歡音樂也喜歡運動。結(jié)論：mary是john的朋友。 運行結(jié)果： 3.驗證 likes(bill,X) likes(ellen,tennis). likes(john,football). likes(tom,basebal

5、l). likes(eric,swimming). likes(mark,tennis). likes(bill,X):-likes(tom,X). 推理分析:推理：如果tom喜歡X，則bill喜歡X。相關(guān)事實：tom喜歡baseball結(jié)論：bill喜歡baseball運行結(jié)果：4. 構(gòu)建與，或，非，異或表達，并驗證。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都為真時and(X,Y)為真。 X，Y有一個為真時or(X,Y)為真。 X為真時no(X)為真。 X不等于Y時，異或xor(X,Y)為真

6、。運行結(jié)果：5.已知兄弟sib(X, Y)的定義如下sib(X, Y):- p(Z, X), p(Z, Y), X = Y. 5.1：定義堂兄弟co(X, Y)； 5.2; 定義二代堂兄弟sco(X, Y)，X,Y的父母是堂兄弟。并做驗證。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, X), p(B, Y

7、), X=Y, A=B.推理分析：推理：當X不等于Y，且Z是XY的父親，則XY為兄弟。 當X不等于Y，A不等于B，且A是X的父親，B是Y的父親，AB是兄弟，則XY為堂兄弟。 當X不等于Y，A不等于B，且A是X的父親，B是Y的父親，AB是堂兄弟，則XY為堂兄弟。相關(guān)事實：ye是ba和shu的父親，ba是er的父親，shu是ge的父親，er是bob的父親，ge是tom的父親。結(jié)論：er和ge是堂兄弟，bob和tom是二代堂兄弟。運行結(jié)果：5.自動實現(xiàn)搜索算法-回溯，判斷JOHN是誰的朋友TOM喜歡TALK,BILL喜歡游泳，BILL喜歡談話;若X既喜歡TALK,有喜歡SWIM,則JOHN是X的朋友

8、。likes(tom,talk).likes(bill,swimming).likes(bill,talk).friend(X,Y):-likes(X,talk),likes(X,swimming).推理分析：推理：當X喜歡talk，且喜歡swimming，則X是Y的朋友。相關(guān)事實：bill喜歡talk，且喜歡swimming。結(jié)論：bill是JOHN的朋友。運行結(jié)果：6.誰是盜竊犯問題：某人被盜，公安局派出所派出5個偵察員去調(diào)查。研究案情時: 偵察員A說：“趙與錢中至少有一人作案”； 偵察員B說：“錢與孫中至少有一人作案”； 偵察員C說：“孫與李中至少有一人作案”； 偵察員D說：“趙與孫中至

9、少有一人與此案無關(guān)”； 偵察員E說：“錢與李中至少有一人與此案無關(guān)”。 如果這5個偵察員的話都是可信的，試編程求出誰是盜竊犯，并給出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(Zhao),bool(Qia

10、n),bool(Sun),bool(Li),rule1(Zhao,Qian),rule2(Qian,Sun),rule3(Sun,Li),rule4(Zhao,Sun),rule5(Qian,Li).推理分析：首先定義謂詞：F(x)表示x作案則已知的前提可以表示為：(1) F(Zhao)F(Qian)(2) F(Sun)F(Qian)(3) F(Sun)F(Li)(4) F(Zhao)F(Sun)(5) F(Qian)F(Li)待求解的問題為：(6)F(x)Ans(x)上面已經(jīng)是子句集，直接進行歸結(jié)：(7) Ans(Qian)F(Zhao)(8) Ans(Qian)F(Sun)(9) Ans(Qian)F