人工智能 课程设计报告 课设报告.doc

学生实验报告 实验课名称：人工智能 实验项目名称： 基于回溯推理的小型专家系统 题 目： 一个关于植物分类的小型专家系统 专 业 名 称：计算机科学与技术 班 级 学 号：2402070427 学 生 姓 名：杨孟拓 教 师 姓 名：慕晨 2010 年 10 月 27 日 实验名称：一个关于植物分类的小型专家系统 实验目的与要求： 1、确定推理方法（正向还是反向），并根据问题设计实现一个简单的不通用推理机（匹配、冲突消解） 2、规则库要求至少包含15条规则 3、初始事实可以任意给定，输入初始事实后能够得到推理结果 4、设计人机界面，解释模块提供查询规则的功能 5、可以不考虑知识库管理模块 6、提交实验报告 7、报告中要有推理树 实验内容： 本次实验将做一个关于植物分类的小型专家系统，在植物分类系统中，要区分各种植物，可以对每种植物构造一条识别规则，其中规则右部为识别出的植物名，左部为该植物的特征。 本次实验设计了一个简单的不通用推理机。推理机给出的推理结果是“苹果”。 系统结构：知识库，推理机，动态数据库，人机界面，解释模块，知识库管理模块。 专家系统结构图 程序设计思想 本次实验采用的推理方法为正向推理，正向推理是从已知事实出发，通过规则库求的结论。这种推理方式是正向使用规则，即问题的初始状态作为初始数据库，仅当数据库中的事实满足某条规则的前提时，该规则才能被使用。 正向推理的推理基础是逻辑演绎的推理链。从一组事实出发，使用一组规则，来证明目标的成立。 正向推理的步骤 步1 将初始事实置入动态数据库； 步2 用动态数据库中的事实，匹配目标条件，若目标条件满足，则推理成功，结束。 步3 用规则库中各规则的前件匹配动态数据库中的事实，将匹配成功的规则组成冲突集； 步4 若冲突集为空，则运行失败，退出。 步5 对冲突集做冲突消解，对选择执行的各规则，将其结论加入动态数据库，或执行其动作，转步2。 正向推理的流程图 程序实现过程 初始事实： 它的果肉为乳黄色 它的果实里无石细胞 它的果实为梨果 它的果实无毛 它的花托呈杯形 它种子的胚有两个子叶 规则： R1:if它种子的胚有两个子叶∨它的叶脉为网状then它是双子叶植物R2:if它种子的胚只有一个子叶 then它是单子叶植物 R3:if它的果肉为白色 then 它是梨 R4:if它的叶脉平行 then 它是单子叶植物 R5:if它是双子叶植物∧它的花托呈杯形then它是蔷薇科植物 R6:if它的花托呈圆柱形∧它的花瓣有5枚then它是蔷薇科植物 R7:if它是双子叶植物∧它的花托呈圆柱形then它是蔷薇科植物 R8:if它是蔷薇科植物∧它的果实为核果then它是李亚科植物 R9:if 它是蔷薇科植物∧它的果实为梨果then它是苹果亚科植物 R10:if它是李亚科植物∧它的果实有毛then它是桃 R11:if它是李亚科植物∧它的果实无毛then 它是李 R12:if它的果实为扁圆形∧它的果实外有纵沟then它是桃 R13:if它是苹果亚科植物∧它的果实里无石细胞then它是苹果 R14:if它是苹果亚科植物∧它的果实里有石细胞then它是梨 R15:if它的果肉为乳黄色∧它的果肉质脆then它是苹果 推理过程： 初始事实写入动态数据库 {果肉为乳黄色，果实里无石细胞，果实为梨果，果实无毛，花托呈杯形，种子的胚有两个子叶} 第一次循环 用动态数据库的事实匹配目标条件，目标条件不成立 用规则库中的规则逐一与数据库匹配 R1:if它种子的胚有两个子叶∨它的叶脉为网the它是双子叶植物 “双子叶胚”匹配成功，加入冲突集 R2:if它种子的胚只有一个子叶 then它是单子叶植物 匹配失败，该条规则放弃 R3:if它的果肉为白色 then 它是梨 匹配失败，该条规则放弃 R4:if它的叶脉平行 then 它是单子叶植物 匹配无结果，该条规则加入待测试规则集 R5:if它是双子叶植物∧它的花托呈杯形then它是蔷薇科植物 “双子叶植物”目前的动态数据库无法匹配，匹配无结果，该条规则加入待测试规则集 R6:if它的花托呈圆柱形∧它的花瓣有5枚then它是蔷薇科植物 匹配失败，该条规则放弃 R7:if它是双子叶植物∧它的花托呈圆柱形then它是蔷薇科植物 匹配失败，该条规则放弃 R8:if它是蔷薇科植物∧它的果实为核果then它是李亚科植物 “果实为核果”匹配失败，该条规则放弃 R9:if 它是蔷薇科植物∧它的果实为梨果then它是苹果亚科植物 “蔷薇科植物”目前的动态数