一、实验目的：

熟悉一阶谓词逻辑和产生式表示法，掌握产生式系统的运行机制，以及基于规则推理的基本方法。

二、实验内容：

运用所学知识，设计并编程实现一个小型人工智能系统（如分类、诊断、预测等类型）。

三、实验步骤：

1）系统设置，包括设置系统名称和系统谓词，给出谓词名及其含义。

2）编辑知识库，通过输入规则或修改规则等，完成整个规则库的建立。

3）建立事实库（综合数据库），输入多条事实或结论。

4）运行推理，包括正向推理和反向推理，给出相应的推理过程、事实区和规则区。

如果在macOS下Pyside2运行有问题去看我另一篇文章

一共有需要三个文件，分别是Plants，Feature和Rule。具体文件路径需要在py文件里自行更改。

文件内容为：

Plants：

玫瑰
荷花
仙人球
水棉
苹果树
油菜
海带
松树

Feature：

种子有果皮
被子植物
种子无果皮
裸子植物
无茎叶
无根
藻类植物
有托叶
蔷薇科
吸引菜粉蝶
十字花科
十字形花冠
缺水环境
仙人掌科
有刺
玫瑰
水生
可食用
结果实
荷花
喜阳
仙人球
药用
水棉
木本
苹果树
黄色花
油菜
有白色粉末
海带
叶片针状
松树

Rule：

种子有果皮被子植物
种子无果皮裸子植物
无茎叶无根藻类植物
被子植物有托叶蔷薇科
被子植物吸引菜粉蝶十字花科
被子植物十字形花冠十字花科
被子植物缺水环境仙人掌科
被子植物蔷薇科有刺玫瑰
被子植物水生可食用结果实荷花
被子植物仙人掌科喜阳有刺仙人球
藻类植物水生药用水棉
被子植物蔷薇科木本可食用结果实苹果树
被子植物十字花科黄色花可食用结果实油菜
藻类植物水生可食用有白色粉末海带
裸子植物木本叶片针状结果实松树

（数据和代码框架借鉴https://blog.csdn.net/weixin_53056212/article/details/124394320）在它的框架下添加了功能并优化了GUI界面。

from PySide2.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QPushButton
from PySide2.QtWidgets import QPlainTextEdit
from PySide2.QtWidgets import QMessageBoxPlants = []
Feature = []
Rules = []
dy_data = []
tested_1 = []
tested_2 = []
num = []
mid_result = []
weici1 = '1'
weici2 = '2'class GUI():def __init__(self):self.window = QMainWindow()self.window.resize(600, 500)self.window.move(300, 310)self.textEdit6 = QPlainTextEdit(self.window)self.textEdit6.setPlaceholderText("请输入系统名称)")self.textEdit6.move(180, 420)self.textEdit6.resize(120, 30)self.textEdit7 = QPlainTextEdit(self.window)self.textEdit7.setPlaceholderText("请输入系统谓词1)")self.textEdit7.move(330, 420)self.textEdit7.resize(120, 30)self.textEdit8 = QPlainTextEdit(self.window)self.textEdit8.setPlaceholderText("请输入系统谓词2)")self.textEdit8.move(460, 420)self.textEdit8.resize(120, 30)self.textEdit = QPlainTextEdit(self.window)self.textEdit.setPlaceholderText("请输入已有特征信息的序号(以空格分隔)")self.textEdit.move(220, 50)self.textEdit.resize(100, 300)info = []for i in range(len(Feature)):s = "%d: %s " % (i + 1, Feature[i])info.append(s)self.textEdit2 = QPlainTextEdit(self.window)self.textEdit2.setPlainText(str(info))self.textEdit2.move(10, 50)self.textEdit2.resize(200, 300)self.textEdit3 = QPlainTextEdit(self.window)self.textEdit3.setPlainText('所有特征')self.textEdit3.move(10, 15)self.textEdit3.resize(120, 30)self.textEdit4 = QPlainTextEdit(self.window)self.textEdit4.move(430, 50)self.textEdit4.resize(150, 300)self.button1 = QPushButton('正向推理', self.window)self.button1.move(330, 130)self.button1.clicked.connect(self.handle)self.button2 = QPushButton('反向推理', self.window)self.button2.move(330, 190)self.button2.clicked.connect(self.handle2)self.button3 = QPushButton('展示所有规则', self.window)self.button3.resize(150, 100)self.button3.move(10, 380)self.button3.clicked.connect(self.display_rules)self.textEdit5 = QPlainTextEdit(self.window)self.textEdit5.setPlaceholderText("请输入要添加的规则")self.textEdit5.move(180, 360)self.textEdit5.resize(250, 50)self.button4 = QPushButton('添加规则', self.window)self.button4.resize(100, 50)self.button4.move(460, 360)self.button4.clicked.connect(self.add_rules)self.button5 = QPushButton('设置系统标题', self.window)self.button5.move(180, 455)self.button5.clicked.connect(self.set_titile)self.button6 = QPushButton('设置系统谓词', self.window)self.button6.move(380, 455)self.button6.clicked.connect(self.set_weici)def set_titile(self):self.window.setWindowTitle(self.textEdit6.toPlainText())def set_weici(self):global weici1global weici2weici1 = self.textEdit7.toPlainText()weici2 = self.textEdit8.toPlainText()def display_rules(self):Rules=[]with open("/Users/baorunfeng/Downloads/AiGUI/Rule.txt", 'r', encoding='utf8') as f3:for line in f3:line = line.split()Rules.append(line)f3.close()info = []for i in range(len(Rules)):  # 使输出有序s = "%d: %s " % (i + 1, Rules[i])info.append(s)QMessageBox.about(self.window, '所有规则',f'''如下：\n\n{'       '.join(info)}''')def add_rules(self):info = self.textEdit5.toPlainText()file = open('/Users/baorunfeng/Downloads/AiGUI/Rule.txt', 'a')file.write('\n'+info)file.close()def handle2(self):global numinit_info = []info = self.textEdit.toPlainText()num = list(map(int, info.split()))for i in num:dy_data.append(Feature[i - 1])init_info.append(Feature[i - 1])infer = inference2()self.textEdit4.setPlainText(f'''您初始输入的特征信息有：\n{' '.join(init_info)}{'            '.join(mid_result)}\n\n您得到的答案是：\n{infer}''')def handle(self):global numinit_info = []info = self.textEdit.toPlainText()num = list(map(int, info.split()))for i in num:dy_data.append(Feature[i - 1])init_info.append(Feature[i - 1])infer = inference()self.textEdit4.setPlainText(f'''您初始输入的特征信息有：\n{' '.join(init_info)}{'            '.join(mid_result)}\n\n您得到的答案是：\n{infer}''')def Database(file1, file2, file3):with open(file1, 'r', encoding='utf8') as f1:for line in f1.readlines():line = str(line).split()Plants.extend(line)f1.close()with open(file2, 'r', encoding='utf8') as f2:for line in f2.readlines():line = str(line).split()Feature.extend(line)f2.close()with open(file3, 'r', encoding='utf8') as f3:for line in f3:line = line.split()Rules.append(line)f3.close()def inference():flag = 1while (flag):for i in range(len(dy_data)):if(dy_data[i] in Plants):return dy_data[i]tested_1 = []for i in range(len(Rules)):if (Rules[i] in tested_2):  # 防止规则重复匹配passelse:sub = Rules[i][:-1]for j in sub:if (j not in dy_data):breakif (j == sub[-1]):if (Rules[i][-1] not in dy_data):  # 避免匹配到的规则后件重复加入dy_data.append(Rules[i][-1])s = "\n匹配的规则："s += weici1for g in Rules[i]:if (g == Rules[i][-2]):s += gs += '--->'s += weici2else:s += gs += '、'mid_result.append(s)ss = "\n目前综合数据库信息："for g in dy_data:ss += gss += '、'mid_result.append(ss)tested_1.append(Rules[i])tested_2.append(Rules[i])if (tested_1 == []):flag = 0  # 匹配失败，查找不到return Falsedef inference2(): for i in range(len(Rules)):if (Rules[i][0] in dy_data):s = "\n匹配的规则："for g in Rules[i]:if(g == Rules[i][0]):s += weici2s += gs += '--->'s += weici1else:s += gs += '、'mid_result.append(s)for j in range(len(Rules[i])):if(j!=0):dy_data.append(Rules[i][j])ss = "\n目前综合数据库信息："for g in dy_data:ss += str(g)ss += '、'mid_result.append(ss)return dy_datafile1_path = "/Users/baorunfeng/Downloads/AiGUI/Plants.txt"
file2_path = "/Users/baorunfeng/Downloads/AiGUI/Feature.txt"
file3_path = "/Users/baorunfeng/Downloads/AiGUI/Rule.txt"
Database(file1_path, file2_path, file3_path)
app = QApplication([])
gg = GUI()
gg.window.show()
app.exec_()

实验结果：

（实验数据我已经改成这个球员判别系统了）

记得要先输入两个谓词后点击设置，才能正常使用，谓词可以是Postive和Player_is.

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实验结果：

（实验数据我已经改成这个球员判别系统了）

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