1、實(shí)驗(yàn)一 產(chǎn)生式系統(tǒng)動(dòng)物識別系統(tǒng)一、實(shí)習(xí)目的和意義1、掌握人工智能的知識表示技術(shù)，能用產(chǎn)生式表示法表示知識；2、掌握基于規(guī)則推理的基本方法；3、掌握產(chǎn)生式系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制。二、實(shí)習(xí)內(nèi)容參考教材規(guī)則庫包含15條規(guī)則，開發(fā)一個(gè)專家系統(tǒng)可以識別老虎，金錢豹，斑馬，長頸鹿，企鵝，鴕鳥等6種動(dòng)物。三、實(shí)習(xí)要求1、本次實(shí)驗(yàn)語言MATLAB；2、系統(tǒng)能通過正向推理得到正確的動(dòng)物識別結(jié)果。四、實(shí)習(xí)過程1. 實(shí)驗(yàn)原理正向推理（事實(shí)驅(qū)動(dòng)推理）1) 從初始已知事實(shí)出發(fā)，在知識庫KB中找出當(dāng)前可適用的知識，構(gòu)成可適用知識集KS；2) 按某種沖突消解策略，從KS中選出一條知識進(jìn)行推理，并將推出的新事實(shí)加入到數(shù)據(jù)庫DB中，作

2、為下一步推理的已知事實(shí)，再在KB中選取可適用知識構(gòu)成KS；3) 重復(fù)步驟二，直到求得問題的解，或KB中再無可適用的知識。2. 問題背景根據(jù)課本P33的15調(diào)動(dòng)物識別的專家知識，建立規(guī)則庫。3. 算法設(shè)計(jì)主要利用數(shù)組下標(biāo)和元素的0，1值表示知識，規(guī)則，及相關(guān)標(biāo)記。4. Matlab實(shí)現(xiàn)a. 算法函數(shù)名函數(shù)說明learnfunction learn(arr_category, arr_feature)主函數(shù)checkRulefunction arr_category,arr_feature,arr_rule,ifMore,mark= checkRule(arr_category,arr_featu

3、re,arr_rule,ifMore,mark )規(guī)則符合檢測showCategoryfunction showCategory( )類別選項(xiàng)打印函數(shù)showFeaturefunction showFeature()特征選項(xiàng)打印函數(shù)showResultfunction showResult(mark)結(jié)果顯示b. 測試測試數(shù)據(jù)一arr_category51 0 0 0 1arr_feature200 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0測試數(shù)據(jù)二arr_category50 0 0 0 0arr_feature201 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

4、 0 0 0 0 0 0 0 0 0五、實(shí)習(xí)總結(jié)1.實(shí)習(xí)總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)主要復(fù)習(xí)了產(chǎn)生式規(guī)則，利用正向推理和15條規(guī)則，建立簡單的動(dòng)物識別專家系統(tǒng)，并具有一定的容錯(cuò)性。2.附錄：代碼MATLAB代碼：function learn(arr_category, arr_feature)%產(chǎn)生式規(guī)則-正向推理-主函數(shù)% 標(biāo)記函數(shù)初始化，規(guī)則函數(shù)調(diào)用arr_rule=zeros(1,15);mark=-1;ifMore=0;disp(arr_category);disp(arr_feature);%showCategory();%arr_category=input(輸入信息：);%showFeature

5、();%arr_feature=input(輸入信息);arr_category,arr_feature,arr_rule,ifMore,mark= checkRule(arr_category,arr_feature,arr_rule,ifMore,mark); busy=1;while busy=1 if mark-1 showResult(mark); break; end if ifMore=0 disp(無法判斷具體是哪種動(dòng)物!); break end ifMore=0; arr_category,arr_feature,arr_rule,ifMore,mark= checkRule

6、(arr_category,arr_feature,arr_rule,ifMore,mark);end endfunction arr_category,arr_feature,arr_rule,ifMore,mark= checkRule(arr_category,arr_feature,arr_rule,ifMore,mark )%正向推理函數(shù)% 逐條檢查規(guī)則是否滿足，若滿足，則增加新信息ifMore=0;for i = 1:1:15 if arr_rule(i)=0 switch i case 1 if arr_feature(1)0 arr_category(1)=1; arr_rul

7、e(i)=1; ifMore=1; disp(根據(jù)規(guī)則,num2str(i); disp(新增信息：該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物); end %break; case 2 if arr_feature(2)0 arr_category(1)=1; arr_rule(i)=1; ifMore=1; disp(根據(jù)規(guī)則,num2str(i); disp(新增信息：該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物); end %break; case 3 if arr_feature(3)0 arr_category(2)=1; arr_rule(i)=1; ifMore=1; disp(根據(jù)規(guī)則,num2str(i); disp(新增信息：

8、該動(dòng)物是鳥); end %break; case 4 if arr_feature(4)*arr_feature(5)0 arr_category(2)=1; arr_rule(i)=1; ifMore=1; disp(根據(jù)規(guī)則,num2str(i); disp(新增信息：該動(dòng)物是鳥); end %break; case 5 if arr_feature(6)0 arr_category(3)=1; arr_rule(i)=1; ifMore=1; disp(根據(jù)規(guī)則,num2str(i); disp(新增信息：該動(dòng)物是食肉動(dòng)物); end %break; case 6 if arr_feat

9、ure(7)*arr_feature(8)*arr_feature(9)0 arr_category(3)=1; arr_rule(i)=1; ifMore=1; disp(根據(jù)規(guī)則,num2str(i); disp(新增信息：該動(dòng)物是食肉動(dòng)物); end %break; case 7 if arr_category(1)*arr_feature(10)0 arr_category(4)=1; arr_rule(i)=1; ifMore=1; disp(根據(jù)規(guī)則,num2str(i); disp(新增信息：該動(dòng)物是有蹄類動(dòng)物); end %break; case 8 if arr_catego

10、ry(1)*arr_category(5)0 arr_category(4)=1; arr_rule(i)=1; ifMore=1; disp(根據(jù)規(guī)則,num2str(i); disp(新增信息：該動(dòng)物是有蹄類動(dòng)物); end %break; case 9 if arr_category(1)*arr_category(3)*arr_feature(11)*arr_feature(12)0 arr_animal(2)=1; arr_rule(i)=1; ifMore=1; mark=2; disp(根據(jù)規(guī)則,num2str(i); end %break; case 10 if arr_cat

11、egory(1)*arr_category(3)*arr_feature(11)*arr_feature(13)0 arr_animal(1)=1; arr_rule(i)=1; ifMore=1; mark=1; disp(根據(jù)規(guī)則,num2str(i); end %break; case 11 if arr_category(4)*arr_feature(14)*arr_feature(15)*arr_feature(16)0 arr_animal(4)=1; arr_rule(i)=1; ifMore=1; mark=4; disp(根據(jù)規(guī)則,num2str(i); end %break

12、; case 12 if arr_category(4)*arr_feature(13)0 arr_animal(3)=1; arr_rule(i)=1; ifMore=1; mark=3; disp(根據(jù)規(guī)則,num2str(i); end %break; case 13 if arr_category(2)*arr_feature(14)*arr_feature(15)*arr_feature(17)*arr_feature(18)0 arr_animal(6)=1; arr_rule(i)=1; ifMore=1; mark=6; disp(根據(jù)規(guī)則,num2str(i); end %b

13、reak; case 14 if arr_category(2)*arr_feature(19)*arr_feature(17)*arr_feature(18)0 arr_animal(5)=1; arr_rule(i)=1; ifMore=1; mark=5; disp(根據(jù)規(guī)則,num2str(i); end %break; case 15 if arr_category(2)*arr_feature(20)0 arr_animal(7)=1; arr_rule(i)=1; ifMore=1; mark=7; disp(根據(jù)規(guī)則,num2str(i); end end endend end

14、 function showCategory( )%類別選項(xiàng)顯示% disp(請選擇分類（1:是，0：其他）：);disp(0.哺乳動(dòng)物);disp(1.鳥);disp(2.食肉動(dòng)物);disp(3.蹄類動(dòng)物);disp(4.反芻動(dòng)物);end function showFeature()%具體特征列表% 此處顯示詳細(xì)說明disp(請選擇具體特征（1:是，0：其他）：);disp(0.有毛發(fā));disp(1.有奶);disp(2.有羽毛);disp(3.會飛);disp(4.會下蛋);disp(5.吃肉);disp(6.有犬齒);disp(7.有爪);disp(8.眼盯前方);disp(9.有蹄);disp(10.黃褐色);disp(11.身上有斑點(diǎn));disp(12.身上有黑色條紋);disp(13.有長脖子);disp(14.有長腿);disp(15.身上有暗斑點(diǎn));disp(16.不會飛);disp(17.有黑白兩色);disp(18.會游泳);disp(19.擅飛);endfunction showResult(mark)%結(jié)果顯示