AI课程设计报告(2011)

《人工智能》课程设计

基于

web的动物识别系统 班级： 08级2班 学号： 240892215 姓名： 陈志清

2011年 6 月 14 日

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一、 需求分析

动物识别专家系统是流行的专家系统实验模型，它用产生式规则来表示知

识，共15条规则、可以识别七种动物，这些规则既少又简单，可以改造他们，也可以加进新的规则，还可以用来识别其他东西的新规则来取代这些规则。动物识别15条规则的中文表示是： 规则1：

如果：动物有毛发

则 ：该动物是哺乳动物 规则2：

如果：动物有奶

则 ：该单位是哺乳动物 规则3:

如果：该动物有羽毛 则 ：该动物是鸟 规则4：

如果：动物会飞，且会下蛋 则 ：该动物是鸟 规则5：

如果：动物吃肉

则 ：该动物是肉食动物 规则6：

如果：动物有犬齿，且有爪，且眼盯前方 则 ：该动物是食肉动物 规则7：

如果：动物是哺乳动物，且有蹄 则 ：该动物是有蹄动物 规则8：

如果：动物是哺乳动物，且是反刍动物 则 ：该动物是有蹄动物 规则9：

如果：动物是哺乳动物，且是食肉动物，且是黄褐色的，且有暗斑点 则 ：该动物是豹 规则10：

如果：如果：动物是黄褐色的，且是哺乳动物，且是食肉，且有黑条纹 则 ：该动物是虎 规则11：

如果：动物有暗斑点，且有长腿，且有长脖子，且是有蹄类 则 ：该动物是长颈鹿 规则12：

如果：动物有黑条纹，且是有蹄类动物 则 ：该动物是斑马

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规则13：

如果：动物有长腿，且有长脖子，且是黑色的，且是鸟，且不会飞 则 ：该动物是鸵鸟 规则14：

如果：动物是鸟，且不会飞，且会游泳，且是黑色的 则 ：该动物是企鹅 规则15：

如果：动物是鸟，且善飞 则 ：该动物是信天翁

二、 系统设计

该系统用到的表示方法是产生式表示方法，是陈述性知识表示方法的一种。

1.（1）事实的表示

在产生式表示方法中，事实通常是用三元组或四元组来表示的。对确定性知识，一个事实可用一个三元组

（对象，属性，值）或（关系，对象1，对象2） 来表示。这种表示方式，在机器内部可用一个表来实现。 1.（2）规则的表示

规则描述的事物间的因果关系。规则的产生式表示形式常称为产生式规则，简称为产生式，或规则。其基本形式为 P→Q 或者

IF P THEN Q

其中，P是产生式的前提，也称为产生式的前件，它给出了该产生式可否使用的先决条件，用事实的逻辑组合来构成；Q是一组结论或操作，也成为产生式的后件，它指出当前提P满足时应该推出的结论或应该执行的操作。产生式的含义是：如果前提P满足，则可推出

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结论Q或执行Q所规定的操作。 2．产生式系统的基本结构及过程

通常，把用产生式知识表示方法构造的智能系统统称为产生式系统。一个产生式系统的基本结构包括综合数据库、规则库和控制系统这三个主要部分。 2.1综合数据库

综合数据库也称为事实库，是一个用来存放与求解问题有关的各种当前信息的数据结构。在推理过程中，当规则库中某条规则的前提可以和综合数据库中的已知事实相匹配时，该规则被激活，由它推出的结论将被作为新的事实放入综合数据库，成为后面推理的已知事实。

2.2规则库

规则库是一个用来存放与求解问题有关的所有规则的集合。它包含了将问题从初始状态转换成目标状态所需要的所有变换规则。 2.3控制系统

控制系统也成为推理机，它由一组程序组成，用来控制整个产生式系统的运行，决定问题求解过程的推理路线，实现对问题的求解。其主要工作如下：

（1）按一定策略从规则库中选择规则与综合数据库的已知事实进行匹配。

（2）当匹配成功的规则多于一条时，推理机构应该能够按照某种策略从中选出一条规则去执行。

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（3）对要执行的规则，如果该规则的后件不是问题的目标，则当其为一个或多个结论时，把这些结论加入到综合数据库中；当其为一个或多个操作时，执行这些操作。

（4）对要执行的规则，如果该规则的后件满足问题的结束条件，则停止推理。

（5）在问题求解过程中，记住应用过的规则序列，以便最终能够给出问题的解路径。

三、 系统实现

（1）初始化综合数据库，把欲解决问题的已知事实送入综合数据库。

（2）检查规则库中是否存在尚未使用过的规则，若有，则执行（3）；否则，转（7）。

（3）检查规则库中的未使用规则中是否有其前提可与综合数据库中已知事实相匹配的规则，若有，则从中选择一个；否则，转（6）。 （4）执行当前选种规则，并对该规则加上标记，把执行该规则后所得到的结论作为新的事实放入综合数据库。如果该规则的结论是一些操作，则执行这些操作。

（5）检查综合数据库中是否包含了该问题的解，若已包含，则说明求出解，问题求解过程结束；否则，转（2）。

（6）当规则库中还有未使用的规则，但均不能与综合数据库中的已有事实相匹配时，要求用户进一步提供关于该问题的已知事实，若能提供，则转（2）；否则，说明该问题无解，终止求解过程。

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（7）若知识库中不再有未使用规则，也说明该问题无解，终止问题求解过程。

四、 系统评价

我想本系统在基本上符合老师的要求，但是由于时间较短和技术不够本系统不是那么完整。比如第一个缺陷是我这个系统没有什么添加的功能。第二个，在选动物特征的时候如果少了一个特征就直接显示“不能识别这种动物”这个提示。不能提供相应的动物名称。这个还应该进一步研究。总的来说，这次实验我们收益颇多，通过这个独立完成的小型项目，培养了我软件开发设计的能力，熟悉了软件开发的过程步骤，熟悉了C#语言。为以后我们进行软件开发奠定了基础。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/odcd.html