简单动物识别系统的知识表示实验报告

一、 实验目的：

1、 2、

理解和掌握产生式知识表示方法。

能够用选定的编程语言实现产生式系统的规则库。

二、 实验内容和要求：

1、以动物识别系统的产生式规则为例。

2、用选定的编程语言建造规则库和综合数据库，并能对它们进行增加、删除和修改操作。

三、 实验步骤：

1、确定需要识别的动物及其属性：

本次实验的简单动物识别系统总共能识别7种动物，即：老虎、金钱豹、斑马、长颈鹿、企鹅、鸵鸟、信天翁。 2、建立识别七种动物识别系统的规则：

由于实验要求系统的规则库和综合数据库能够进行增加、删除和修改操作，因此可以采取逐步添加条件，压缩范围的方法进行识别，即：先跟据一些动物的共性进行大致分类，然后在添加约束条件，将范围缩小，直到能够识别出每一种不同的动物为止。这样，我们在需要添加识别其他动物的功能时，只需要添加那些动物的个性方面的信息即可，这样也可以简化系统的结构和内容。识别老虎、金钱豹、斑马、长颈鹿、企鹅、鸵鸟、信天翁这7种动物的简单动物识别系统规则一共可以写成以下15条：

Rule1：IF 该动物有毛发 THEN 该动物是哺乳动物

Rule2：IF 该动物有奶 THEN 该动物是哺乳动物 Rule3：IF 该动物有羽毛 THEN 该动物是鸟

Rule4：IF 该动物会飞 AND 会下蛋 THEN该动物是鸟 Rule5：IF 该动物吃肉 THEN 该动物是肉食动物

Rule6：IF 该动物有犬齿 AND 有爪 AND 眼盯前方 THEN该动物是肉食动物

Rule7：IF 该动物是哺乳动物 AND 有蹄 THEN 该动物是有蹄类动物 Rule8：IF 该动物是哺乳动物 AND 是嚼反刍动物 THEN 该动物是有蹄类动物

Rule9：IF 该动物是哺乳动物 AND 是肉食动物 AND 是黄褐色AND 身上有暗斑点THEN该动物是金钱豹

Rule10：IF 该动物是哺乳动物 AND 是肉食动物 AND 是黄褐色AND 身上有黑色条纹 THEN 该动物是老虎

Rule11：IF 该动物是有蹄类动物 AND 有长脖子 AND 有长腿 AND 身上有暗斑点 THEN 该动物是有长颈鹿

Rule12：IF 该动物是有蹄类动物 AND 身上有黑色条纹 THEN 该动物是斑马

Rule13：IF 该动物是鸟 AND 有长脖子 AND 有长腿 AND不会飞 THEN 该动物是鸵鸟

Rule14：IF 该动物是鸟 AND 会游泳 AND 有黑白二色 AND不会飞 THEN 该动物是企鹅

Rule15：IF 该动物是鸟 AND 善飞 THEN 该动物是信天翁

三、 选定编程语言并确定综合数据库和规则库结构：

(1) 选用C语言作为编程语言 (2) 综合数据库的建立： 用C程序写出综合数据库的代码：

char*str{\有毛发\有奶\有羽毛\有犬齿\有暗斑点\有黑色条纹\有蹄\有长脖子\有长腿\有爪\有黑白两色\是黄褐色\会游泳\会下蛋\会飞\善飞\不会飞\眼盯前方\吃肉\哺乳动物\嚼反刍动物\肉食动物\有蹄类动物\鸟\老虎\金钱豹\斑马\长颈鹿\企鹅\鸵鸟\信天翁\

(3) 规则库的建立：

为了简化数据结构，将综合数据库中的事实全部用序号来表示，共有31个事实，编号依次为1到31。规则库中得到的结论也用序号表示，则所有的结论序号可以组成一个结论编号数组{31,30,29,28,27,26,25,24,24,23,23,22,22,20,20,0}。对于我们要识别的动物，我们将其所具备的事实条件也放在一个数组里，例如我们要识别长颈鹿，按照Rule11：IF 该动物是有蹄类动物 AND 有长脖子 AND 有长腿 AND 身上有暗斑点 THEN 该动物是有长颈鹿，其条件可表示为｛5,10,8,7｝，当事实7成立，则询问使用者下一个事实8，依此类推，当7、8、10、5这四个事实全部成立时，则查找结论编号数组中的“24”便可根据规则11识别出此动物是长颈鹿。 用C程序写出规则库的代码：

Int rulep[][6]={{16,24,0,0,0,0},{17,9,8,24,0,0},{11,17,13, 24,0,0},{5,10,8,7,0,0},{6,23,0,0,0,0},{5,12,22,20,0,0},{6,12,22,20,0,0},{3,0,0,0,0,0},{14,15,0,0,0,0},{7,20,0,0,0,0},{21,20,0,0,0,0},{19,0,0,0,0,0},{18,10,4,0,0,0},{1,0,0,0,0,0},{2,0,0,0,0,0},0};

Int rulec[]={31,30,29,28,27,26,25,24,24,23,23,22,22,20,20,0 };

四、程序源代码：

#include #include #include #include #define True 1 #define False 0

char*str{\有毛发\有奶\有羽毛\有犬齿\有暗斑点\有黑色条纹\有蹄\有长脖子\有长腿\有爪\有黑白两色\是黄褐色\会游泳\会下蛋\会飞\善飞\不会飞\眼盯前方\吃肉\哺乳动物\嚼反刍动物\肉食动物\有蹄类动物\鸟\老虎\金钱豹\斑马\长颈鹿\企鹅\鸵鸟\信天翁\

Int rulep[][6]={{16,24,0,0,0,0},{17,9,8,24,0,0},{11,17,13, 24,0,0},{5,10,8,7,0,0},{6,23,0,0,0,0},{5,12,22,20,0,0},{6,1

2,22,20,0,0},{3,0,0,0,0,0},{14,15,0,0,0,0},{7,20,0,0,0,0},{21,20,0,0,0,0},{19,0,0,0,0,0},{18,10,4,0,0,0},{1,0,0,0,0,0},{2,0,0,0,0,0},0};

Int rulec[]={31,30,29,28,27,26,25,24,24,23,23,22,22,20,20,0 };

五、实验小结：

通过此次动物识别系统知识表示实验，让自己对于动物识别系统及产生式知识表示方法又有了进一步的了解和掌握，通过实践对已学过的知识进行巩固，并不断发现自己学习过程中存在的漏洞，让自己不断改正与进步。