人工智能導(dǎo)論課程上機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、PAGE PAGE 9人工智能導(dǎo)導(dǎo)論課程實(shí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)書(shū)廉師友編計(jì)算機(jī)工程程實(shí)驗(yàn)室2007年年3月目 錄1. 小型型專家系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)實(shí)現(xiàn).2專家系統(tǒng)涉涉及人工智智能導(dǎo)論課課程的大部部分內(nèi)容，而而且實(shí)踐性性和應(yīng)用性性都很強(qiáng)。因此，本本課程將專家系統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)現(xiàn)作為一個(gè)個(gè)上機(jī)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)項(xiàng)目。該實(shí)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)實(shí)驗(yàn)，它對(duì)對(duì)加深課程程內(nèi)容的理理解和掌握握，培養(yǎng)學(xué)學(xué)生運(yùn)用所所學(xué)知識(shí)開(kāi)開(kāi)發(fā)智能系系統(tǒng)的能力力有重要意意義。一、實(shí)驗(yàn)名名稱小型專家系系統(tǒng)設(shè)計(jì)與與實(shí)現(xiàn)二、實(shí)驗(yàn)?zāi)磕康?. 加深深理解專家家系統(tǒng)的結(jié)結(jié)構(gòu)原理與與實(shí)際應(yīng)用用。2. 初步步掌握知識(shí)識(shí)獲取的基基本方法。3. 掌握握產(chǎn)生式規(guī)規(guī)則知識(shí)表表示方

2、法及及其編程實(shí)實(shí)現(xiàn)方法。4. 初步步掌握知識(shí)識(shí)庫(kù)的組建建方法。5. 加深深理解推理理機(jī)的算法法原理并初初步掌握其其編程實(shí)現(xiàn)現(xiàn)方法。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)內(nèi)容運(yùn)用所學(xué)知知識(shí)，設(shè)計(jì)計(jì)并編程實(shí)實(shí)現(xiàn)一個(gè)小小型專家系統(tǒng)（如如分類、診診斷、預(yù)測(cè)測(cè)等類型）。四、基本要要求1. 具體體應(yīng)用領(lǐng)域域自選，具具體系統(tǒng)名名稱自定；但所做系統(tǒng)統(tǒng)絕對(duì)不能能雷同。2. 用產(chǎn)產(chǎn)生式規(guī)則則作為知識(shí)識(shí)表示，用用產(chǎn)生系統(tǒng)統(tǒng)實(shí)現(xiàn)該專專家系統(tǒng)。3. 可用用PROLLOG語(yǔ)言言編程并參參考下面示示例程序；但也也可用其他語(yǔ)言言另行編程程。4. 所實(shí)實(shí)現(xiàn)的專家家系統(tǒng)必須須上機(jī)運(yùn)行行演示；程程序運(yùn)行時(shí)時(shí)，應(yīng)有人人機(jī)對(duì)話過(guò)過(guò)程。5. 系統(tǒng)統(tǒng)完成后，要要提交

3、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)報(bào)告。五、實(shí)驗(yàn)步步驟具體工作及及步驟為：1. 選題題。2. 系統(tǒng)統(tǒng)分析。3. 知識(shí)識(shí)獲取與知知識(shí)表示選擇/設(shè)計(jì)。4. 知識(shí)識(shí)庫(kù)組建。5. 推理理機(jī)選擇/編制。6. 系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)試與測(cè)測(cè)試：可先運(yùn)行行一兩個(gè)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單的PROLOOG程序，以以熟悉語(yǔ)言言環(huán)境；接接著運(yùn)行示示例程序；然后編輯輯、調(diào)試、測(cè)試自己的的系統(tǒng)程序序。7. 撰寫(xiě)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告告。六、系統(tǒng)示示例 考考慮到本實(shí)實(shí)驗(yàn)有一定難難度，下面面給出一個(gè)個(gè)“小型動(dòng)物物分類專家家系統(tǒng)”示例，以以供參考。1. 動(dòng)物物分類規(guī)則則集 （1）若某某動(dòng)物有奶奶，則它是是哺乳動(dòng)物物。 （2）若某動(dòng)物物有毛發(fā)，則則它是哺乳乳動(dòng)物。 （3）若某動(dòng)物物有羽毛，則則它是

4、鳥(niǎo)。 （4）若某動(dòng)物物會(huì)飛且生生蛋，則它它是鳥(niǎo)。 （5）若某動(dòng)物物是哺乳動(dòng)動(dòng)物且有爪爪且有犬齒齒且目盯前前方，則它它是食肉動(dòng)動(dòng)物。 （6）若某動(dòng)物物是哺乳動(dòng)動(dòng)物且吃肉肉，則它是是食肉動(dòng)物物。 （7）若某動(dòng)物物是哺乳動(dòng)動(dòng)物且有蹄蹄，則它是是有蹄動(dòng)物物。 （8）若某動(dòng)物物是有蹄動(dòng)動(dòng)物且反芻芻食物，則則它是偶蹄蹄動(dòng)物。 （9）若某動(dòng)物物是食肉動(dòng)動(dòng)物且黃褐褐色且有黑黑色條紋，則則它是老虎虎。 （10）若某動(dòng)物物是食肉動(dòng)動(dòng)物且黃褐褐色且有黑黑色斑點(diǎn)，則則它是金錢錢豹。 （11）若某動(dòng)物物是有蹄動(dòng)動(dòng)物且長(zhǎng)腿腿且長(zhǎng)脖子子且黃褐色色且有暗斑斑點(diǎn)，則它它是長(zhǎng)頸鹿鹿。 （12）若某動(dòng)物物是有蹄動(dòng)動(dòng)物且白色色且有黑

5、色色條紋，則則它是斑馬馬。 （13）若某動(dòng)物物是鳥(niǎo)且不不會(huì)飛且長(zhǎng)長(zhǎng)腿且長(zhǎng)脖脖子且黑白白色，則它它是駝鳥(niǎo)。 （14）若某動(dòng)物物是鳥(niǎo)且不不會(huì)飛且會(huì)會(huì)游泳且黑黑白色，則則它是企鵝鵝。 （15）若某動(dòng)物物是鳥(niǎo)且善善飛且不怕怕風(fēng)浪，則則它是海燕燕。老虎黃褐色有黑色條紋食肉動(dòng)物哺乳動(dòng)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(diǎn)長(zhǎng)頸鹿有蹄動(dòng)物有蹄長(zhǎng)腿長(zhǎng)脖子有暗斑點(diǎn)下面是該規(guī)規(guī)則集所形形成的（部部分）推理理網(wǎng)絡(luò)：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). 需需要說(shuō)明的的是，嚴(yán)格格來(lái)講，該該專家系統(tǒng)統(tǒng)程序中并并無(wú)顯式的的推理機(jī)，而而是利用了了P

14、ROLLOG語(yǔ)言言本身的推推理機(jī)制實(shí)實(shí)現(xiàn)推理的的。這就是是說(shuō)，用PPROLOOG編寫(xiě)專專家系統(tǒng)程程序，可以以省去推理理機(jī)部分。如果用其其他語(yǔ)言編編程，推理理機(jī)則是必必不可少的的。當(dāng)然，用用PROLLOG編寫(xiě)寫(xiě)專家系統(tǒng)統(tǒng)程序，也也可以不用用它自身的的推理機(jī)作作為所實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的專家系系統(tǒng)的推理理機(jī)，而用用戶自己重重新編寫(xiě)一一個(gè)顯式的的推理機(jī)，這這可根據(jù)問(wèn)問(wèn)題和需要要而定。如如果要重新新編寫(xiě)推理理機(jī)，一般般說(shuō)來(lái)，規(guī)規(guī)則就要用用PROLLOG的事事實(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)。知識(shí)庫(kù)庫(kù)就要用PPROLOOG的動(dòng)態(tài)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，以上上實(shí)習(xí)也可可用C或CC+編程程，但工作作量要大得得多。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)報(bào)告 實(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告用用學(xué)校統(tǒng)一一的實(shí)驗(yàn)報(bào)報(bào)告紙書(shū)寫(xiě)寫(xiě)，表頭嚴(yán)嚴(yán)格按其要要求填寫(xiě)，其其中“實(shí)驗(yàn)名稱稱”后填：小小型專家系系統(tǒng)設(shè)計(jì)與與實(shí)現(xiàn)。下下面是實(shí)驗(yàn)驗(yàn)報(bào)告的基基本內(nèi)容和和書(shū)寫(xiě)格式式。 一一、實(shí)驗(yàn)?zāi)磕康?加加深對(duì)專家家系統(tǒng)的理理解，初步步掌握專家家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法法。 二二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)內(nèi)容運(yùn)用所學(xué)知知識(shí)，設(shè)計(jì)計(jì)并編程實(shí)實(shí)現(xiàn)一個(gè)小