AI实验-七种动物识别系统
2024-05-30 18:23:07
AI-动物识别
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一、实验目的
1. 理解产生式系统的结构原理与实际应用。
2. 掌握产生式规则表示及规则库组建的实现方法。
3. 熟悉和掌握产生式系统的运行机制，掌握基于规则推理的基本方法。
二、实验原理
产生式系统用来描述若干个不同的以一个基本概念为基础的系统，这个基本概念就是产生式规则或产生式条件和操作对。在产生式系统中，论域的知识分为两部分：用事实表示静态知识；用产生式规则表示推理过程和行为
1.实验要求
运用所学知识，设计并编程一个小型的动物识别系统，识别对象：虎、金钱豹、斑马、长颈鹿、鸵鸟、企鹅、信天翁 七种动物
2.识别规则库
R1: 有毛(1) --> 哺乳动物(12)
R2: 有奶(2) --> 哺乳动物(12)
R3: 有羽毛(3) --> 鸟类(13)
R4: 会飞(4) & 会下蛋 --> 鸟类(13)
R5: 吃肉(6) --> 食肉动物(14)
R6: 犬齿(7) & 有爪(8) & 盯前方(9) --> 食肉动物(14)
R7: 哺乳动物(12) & 有蹄(10) --> 有蹄类动物(15)
R8: 哺乳动物(12) & 反刍(11) --> 有蹄类动物(15)
R9: 哺乳动物(12) & 食肉动物(14) & 黄褐色(16) & 暗斑点(17) --> 金钱豹(a)
R10: 哺乳动物(12) & 食肉动物(14) & 黄褐色(16) & 黑色条纹(18) --> 虎(b)
R11: 有蹄类动物(15) & 长脖(19) & 长腿(20) & 暗斑色(17) --> 长颈鹿(c)
R12: 有蹄类动物(15) & 黑色条纹(18) & --> 斑马(d)
R13: 鸟类(13) & 长脖(19) & 长腿(20) & 不会飞(21) & 黑白两色(22) --> 鸵鸟(e)
R14: 鸟类(13) & 会游泳(23) & 不会飞(21) & 黑白二色(22) --> 企鹅(f)
R15: 鸟类(13) & 善飞(24) --> 信天翁(g)
以上为：动物识别规则的15条规则，已编码
3.思路分析
第一次编写时：采用的是，条件对应原则，每个条件对应的动物做一个集合，多个条件集合取交集，得到对应动物。方法-错误×，未使用该15条规则，推理而得。
如：当选择 条件不会飞 和 会飞时，集合方式无法推理出结果，- 会飞 && 会下蛋 --> 鸟类- 鸟类 && 不会飞 && 会游泳 && 黑白二色 --> 企鹅+ 输入条件：- 会飞 && 会下蛋 && 不会飞 && 会游泳 && 黑白二色 -×-> 企鹅改版，版本2.0，重新设计对应方式：
通过两个数组： - two1 = [] // 存放单击选择的条件- three = [] // 初始值为 13个 0 组成的数组 1. 遍历 选择的条件数组： two1[] 2. 将拿到的数组结果，依次 if 判断，如：- 有羽毛(3) 则 将 three 的three[1] = 13 - 依次类推 3. 最后拿到结果：three[] 数组，满足对应条件，而重新赋值的数组，进行判断：如：信天翁判断- if ( this.three[1] == 13 && this.three[12] == 24 &&this.three[0] == 0 && this.three[2] == 0 && this.three[3] == 0 &&this.three[4] == 0 && this.three[5] == 0 && this.three[6] == 0 &&this.three[7] == 0 && this.three[8] == 0 && this.three[9] == 0 &&this.three[10] == 0 && this.three[11] == 0 )- 则为 ：信天翁
三、实验内容
1. 实验要求
- 实现可以输入任何的事实，并基于原有的规则和输入的事实进行推理
2.遍历-数组规则
由点击传入 two1 数组 的值，为 three数组 赋值
/*遍历所有的规则，得到最好结果*/for (let i = 0;i<cond.length;i++){// 有毛 || 有奶 ---> 哺乳animalif (cond[i] == 1) this.three[0]=12if (cond[i] == 2) this.three[0]=12// 有羽毛 || （会飞&会下蛋） ---> 鸟if (cond[i] == 3) this.three[1]=13if (cond[i] == 4) {this.three[1] = 1for (let n=0;n<cond.length;n++){if (cond[n] == 5){this.three[1]=13}}}if (cond[i] == 5) {this.three[1] = 1for (let n=0;n<cond.length;n++){if (cond[n] == 4){this.three[1]=13}}}// 吃肉 || （犬齿 & 有爪 & 盯前方） ----> 食肉animalif (cond[i] == 6) this.three[2]=14if (cond[i] == 7) {this.three[2] = 4for (let n = 0; n < cond.length; n++) {if (cond[n] == 8) {this.three[2] = 4for (let m = 0; m < cond.length; m++) {if (cond[m] == 9) {this.three[2] = 14console.log("循环次数：")break}}break}else if (cond[n] == 9){this.three[2] = 4for (let m = 0; m < cond.length; m++) {if (cond[m] == 8) {this.three[2] = 14break}}break}}}if (cond[i] == 8) {this.three[2] = 4for (let n = 0; n < cond.length; n++) {if (cond[n] == 7) {this.three[2] = 4for (let m = 0; m < cond.length; m++) {if (cond[m] == 9) {this.three[2] = 14break}}break} else if (cond[n] == 9) {this.three[2] = 4for (let m = 0; m < cond.length; m++) {if (cond[m] == 7) {this.three[2] = 14break}}break}}}if (cond[i] == 9) {this.three[2] = 4for (let n = 0; n < cond.length; n++) {if (cond[n] == 7) {this.three[2] = 4for (let m = 0; m < cond.length; m++) {if (cond[m] == 8) {this.three[2] = 14break}}break} else if (cond[n] == 8) {this.three[2] = 4for (let m = 0; m < cond.length; m++) {if (cond[m] == 7) {this.three[2] = 14break}}break}}}// （哺乳 & 有蹄）|| （哺乳 & 反刍） ---> 有蹄类动物if (this.three[0] == 12 && cond[i] == 10) this.three[3]=15if (this.three[0] == 12 && cond[i] == 11) this.three[3]=15// 以下是，判断是什么动物// 黄褐色if (cond[i] == 16) this.three[4]=16// 暗斑色if (cond[i] == 17) this.three[5]=17// 黑色条纹if (cond[i] == 18) this.three[6]=18// 长脖if (cond[i] == 19) this.three[7]=19// 长腿if (cond[i] == 20) this.three[8]=20// 不会飞if (cond[i] == 21) this.three[9]=21// 黑白两色if (cond[i] == 22) this.three[10]=22// 会游泳if (cond[i] == 23) this.three[11]=23// 善飞if (cond[i] == 24) this.three[12]=24}
四、实验过程
1.源代码
<template><div><h2>以下是：版本2.0</h2><!-- 按钮区域 --><div class="change"><button @click="onclick1(1)">有毛</button><button @click="onclick1(2)">有奶</button><button @click="onclick1(3)">有羽毛</button><button @click="onclick1(4)">会飞</button><button @click="onclick1(5)">会下蛋</button><button @click="onclick1(6)">吃肉</button><br/><button @click="onclick1(7)">犬齿</button><button @click="onclick1(8)">有爪</button><button @click="onclick1(9)">盯前方</button><button @click="onclick1(10)">有蹄</button><button @click="onclick1(11)">反刍</button><button @click="onclick1(16)">黄褐色</button><button @click="onclick1(17)">暗斑色</button><br/><button @click="onclick1(18)">黑色条纹</button><button @click="onclick1(19)">长脖子</button><button @click="onclick1(20)">长腿</button><button @click="onclick1(21)">不会飞</button><button @click="onclick1(22)">黑白</button><button @click="onclick1(23)">会游泳</button><button @click="onclick1(24)">善飞</button></div><br><br><div><!--确定按钮--><button @click="ruleAnimal()">确定</button><button @click="clean()">清空</button></div><br><br><!-- 2.0结果输出区 --><div><h4>{{this.overChoose}}</h4><h3>{{this.animalResult1}}</h3><h5>{{this.three}}</h5></div></div></template><script>import '@/assets/less/TableExpand.less'import PictModal from './modules/PictModal'export default {name: "PictList",components: {PictModal},data () {return {/*版本2.0*/two1: [],three: [],animalResult1:'',overChoose:''}},created() {for (let i = 0;i<13;i++){this.three.push(0)}},methods: { /** 版本2.0* */onclick1(e){/* 将点击按钮后，将对应按钮的数字，push 到 two【】数组里*/this.two1.push(e)},/*清空three数组*/clean(){this.three = []this.two1 = []for (let i = 0;i<13;i++){this.three.push(0)}},ruleAnimal(){console.log("输出已经选择的条件编码："+this.two1)for (let i = 0;i<this.two1.length;i++){if (this.two1[i] == 1){console.log("有毛")}else if (this.two1[i] == 2){console.log("有奶")}else if (this.two1[i] == 3){console.log("有羽毛")}else if (this.two1[i] == 4){console.log("会飞")}else if (this.two1[i] == 5){console.log("会下蛋")}else if (this.two1[i] == 6){console.log("吃肉")}else if (this.two1[i] == 7){console.log("犬齿")}else if (this.two1[i] == 8){console.log("有爪")}else if (this.two1[i] == 9){console.log("盯前方")}else if (this.two1[i] == 10){console.log("有蹄")}else if (this.two1[i] == 11){console.log("反刍")}else if (this.two1[i] == 16){console.log("黄褐色")}else if (this.two1[i] == 17){console.log("暗斑色")}else if (this.two1[i] == 18){console.log("黑色条纹")}else if (this.two1[i] == 19){console.log("长脖子")}else if (this.two1[i] == 20){console.log("长腿")}else if (this.two1[i] == 21){console.log("不会飞")}else if (this.two1[i] == 22){console.log("黑白")}else if (this.two1[i] == 23){console.log("会游泳")}else if (this.two1[i] == 24){console.log("善飞")}}this.overChoose = this.two1//定义一个数组变量condition：存储 this.two1let cond = this.two1/*遍历所有的规则，得到最好结果*/for (let i = 0;i<cond.length;i++){// 有毛 || 有奶 ---> 哺乳animalif (cond[i] == 1) this.three[0]=12if (cond[i] == 2) this.three[0]=12// 有羽毛 || （会飞&会下蛋） ---> 鸟if (cond[i] == 3) this.three[1]=13if (cond[i] == 4) {this.three[1] = 1for (let n=0;n<cond.length;n++){if (cond[n] == 5){this.three[1]=13}}}if (cond[i] == 5) {this.three[1] = 1for (let n=0;n<cond.length;n++){if (cond[n] == 4){this.three[1]=13}}}// 吃肉 || （犬齿 & 有爪 & 盯前方） ----> 食肉animalif (cond[i] == 6) this.three[2]=14if (cond[i] == 7) {this.three[2] = 4for (let n = 0; n < cond.length; n++) {if (cond[n] == 8) {this.three[2] = 4for (let m = 0; m < cond.length; m++) {if (cond[m] == 9) {this.three[2] = 14console.log("循环次数：")break}}break}else if (cond[n] == 9){this.three[2] = 4for (let m = 0; m < cond.length; m++) {if (cond[m] == 8) {this.three[2] = 14break}}break}}}if (cond[i] == 8) {this.three[2] = 4for (let n = 0; n < cond.length; n++) {if (cond[n] == 7) {this.three[2] = 4for (let m = 0; m < cond.length; m++) {if (cond[m] == 9) {this.three[2] = 14break}}break} else if (cond[n] == 9) {this.three[2] = 4for (let m = 0; m < cond.length; m++) {if (cond[m] == 7) {this.three[2] = 14break}}break}}}if (cond[i] == 9) {this.three[2] = 4for (let n = 0; n < cond.length; n++) {if (cond[n] == 7) {this.three[2] = 4for (let m = 0; m < cond.length; m++) {if (cond[m] == 8) {this.three[2] = 14break}}break} else if (cond[n] == 8) {this.three[2] = 4for (let m = 0; m < cond.length; m++) {if (cond[m] == 7) {this.three[2] = 14break}}break}}}// （哺乳 & 有蹄）|| （哺乳 & 反刍） ---> 有蹄类动物if (this.three[0] == 12 && cond[i] == 10) this.three[3]=15if (this.three[0] == 12 && cond[i] == 11) this.three[3]=15// 以下是，判断是什么动物// 黄褐色if (cond[i] == 16) this.three[4]=16// 暗斑色if (cond[i] == 17) this.three[5]=17// 黑色条纹if (cond[i] == 18) this.three[6]=18// 长脖if (cond[i] == 19) this.three[7]=19// 长腿if (cond[i] == 20) this.three[8]=20// 不会飞if (cond[i] == 21) this.three[9]=21// 黑白两色if (cond[i] == 22) this.three[10]=22// 会游泳if (cond[i] == 23) this.three[11]=23// 善飞if (cond[i] == 24) this.three[12]=24}/* 进行动物规则 判断*/// 哺乳 & 食肉 & 黄褐色 & 暗斑色 --> 金钱豹if (this.three[0] == 12 && this.three[2] == 14 && this.three[4] == 16 && this.three[5] == 17 &&this.three[1] == 0 && this.three[3] == 0 && this.three[7] == 0 &&this.three[8] == 0 && this.three[6] == 0 && this.three[9] == 0 &&this.three[11] == 0 && this.three[12] == 0 && this.three[10] == 0){this.animalResult1 = "金钱豹"console.log("这里是金钱豹：")}else if (this.three[0] == 12 && this.three[2] == 14 && this.three[4] == 16 && this.three[6] == 18 &&this.three[1] == 0 && this.three[3] == 0 && this.three[7] == 0 &&this.three[8] == 0 && this.three[5] == 0 && this.three[9] == 0 &&this.three[11] == 0 && this.three[12] == 0 && this.three[10] == 0){this.animalResult1 = "虎"console.log("这里是虎：")}else if (this.three[3] == 15 && this.three[7] == 19 && this.three[8] == 20 && this.three[5] == 17 && this.three[0] == 12 &&this.three[2] == 0 && this.three[1] == 0 && this.three[4] == 0 &&this.three[9] == 0 && this.three[6] == 0 && this.three[11] == 0 &&this.three[12] == 0 && this.three[10] == 0){this.animalResult1 = "长颈鹿"console.log("这里是长颈鹿：")}else if (this.three[3] == 15 && this.three[6] == 18 && this.three[0] == 12 &&this.three[2] == 0 && this.three[1] == 0 &&this.three[4] == 0 && this.three[5] == 0 && this.three[12] == 0 &&this.three[7] == 0 && this.three[8] == 0 && this.three[9] == 0 &&this.three[10] == 0 && this.three[11] == 0 ){this.animalResult1 = "斑马"console.log("这里是斑马：")}else if (this.three[1] == 13 && this.three[7] == 19 && this.three[8] == 20 && this.three[9] == 21 && this.three[10] == 22 &&this.three[2] == 0 && this.three[3] == 0 && this.three[4] == 0 &&this.three[5] == 0 && this.three[6] == 0 && this.three[0] == 0 &&this.three[11] == 0 && this.three[12] == 0){this.animalResult1 = "鸵鸟"console.log("这里是鸵鸟：")}else if (this.three[1] == 13 && this.three[11] == 23 && this.three[9] == 21 && this.three[10] ==22 &&this.three[2] == 0 && this.three[3] == 0 && this.three[4] == 0 &&this.three[5] == 0 && this.three[6] == 0 && this.three[7] == 0 &&this.three[8] == 0 && this.three[12] == 0 &&this.three[0] == 0 ){this.animalResult1 = "企鹅"console.log("这里是企鹅：")}else if (this.three[1] == 13 && this.three[12] == 24 &&this.three[0] == 0 && this.three[2] == 0 && this.three[3] == 0 &&this.three[4] == 0 && this.three[5] == 0 && this.three[6] == 0 &&this.three[7] == 0 && this.three[8] == 0 && this.three[9] == 0 &&this.three[10] == 0 && this.three[11] == 0 ){this.animalResult1 = "信天翁"console.log("这里是信天翁：")}else if (this.three[1] == 0 && this.three[11] == 0 && this.three[9] == 0 && this.three[10] ==0 &&this.three[2] == 0 && this.three[3] == 0 && this.three[4] == 0 &&this.three[5] == 0 && this.three[6] == 0 && this.three[7] == 0 &&this.three[8] == 0 && this.three[12] == 0 &&this.three[0] == 12 ){this.animalResult1 = "哺乳动物"console.log("这里是哺乳动物：")}else if (this.three[1] == 13 && this.three[11] == 0 && this.three[9] == 0 && this.three[10] ==0 &&this.three[2] == 0 && this.three[3] == 0 && this.three[4] == 0 &&this.three[5] == 0 && this.three[6] == 0 && this.three[7] == 0 &&this.three[8] == 0 && this.three[12] == 0 &&this.three[0] == 0 ){this.animalResult1 = "鸟类动物"console.log("这里是鸟类动物：")}else if (this.three[1] == 0 && this.three[11] == 0 && this.three[9] == 0 && this.three[10] ==0 &&this.three[2] == 14 && this.three[3] == 0 && this.three[4] == 0 &&this.three[5] == 0 && this.three[6] == 0 && this.three[7] == 0 &&this.three[8] == 0 && this.three[12] == 0 &&this.three[0] == 0 ){this.animalResult1 = "食肉动物"console.log("这里是食肉动物：")}else if (this.three[1] == 0 && this.three[11] == 0 && this.three[9] == 0 && this.three[10] ==0 &&this.three[2] == 0 && this.three[3] == 15 && this.three[4] == 0 &&this.three[5] == 0 && this.three[6] == 0 && this.three[7] == 0 &&this.three[8] == 0 && this.three[12] == 0 &&this.three[0] == 12 ){this.animalResult1 = "有蹄动物"console.log("这里是有蹄动物：")}else {this.animalResult1 = "无法推理出何种动物"}},}}
</script>
<style scoped>@import '~@assets/less/common.less';
</style>
五、实验结果
1.规则R1:
有毛(1) --> 哺乳动物(12)
2.规则R2:
有奶(2) --> 哺乳动物(12)
3. 规则R3:
R3: 有羽毛(3) --> 鸟类(13)
4.规则R4：
R4: 会飞(4) & 会下蛋 --> 鸟类(13)
5.规则R5：
R5: 吃肉(6) --> 食肉动物(14)
6.规则R6：
R6: 犬齿(7) & 有爪(8) & 盯前方(9) --> 食肉动物(14)
7.规则R7：
R7: 哺乳动物(12) & 有蹄(10) --> 有蹄类动物(15)
8.规则R8：
R8: 哺乳动物(12) & 反刍(11) --> 有蹄类动物(15)
9.规则R9:
R9: 哺乳动物(12) & 食肉动物(14) & 黄褐色(16) & 暗斑点(17) --> 金钱豹(a)
10.规则R10：
R10: 哺乳动物(12) & 食肉动物(14) & 黄褐色(16) & 黑色条纹(18) --> 虎(b)
11.规则R11：
R11: 有蹄类动物(15) & 长脖(19) & 长腿(20) & 暗斑色(17) --> 长颈鹿(c)
12.规则R12：
R12: 有蹄类动物(15) & 黑色条纹(18) & --> 斑马(d)
13.规则R13：
R13: 鸟类(13) & 长脖(19) & 长腿(20) & 不会飞(21) & 黑白两色(22) --> 鸵鸟(e)
14.规则R14：
R14: 鸟类(13) & 会游泳(23) & 不会飞(21) & 黑白二色(22) --> 企鹅(f)
15.规则R15：
R15: 鸟类(13) & 善飞(24) --> 信天翁(g)
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文章目录 AI-动物识别 一.实验目的 二.实验原理 1.实验要求 2.识别规则库 3.思路分析 三.实验内容 1. 实验要求 2.遍历-数组规则 四.实验过程 1.源代码 五.实验结果 1.规则R1 ...
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