人工智能 课程实验 专家系统 程序源代码

游戏人物识别专家系统

——邢洪伟一试验题目

游戏人物识别专家系统

二、试验内容

游戏人物识别专家系统是流行的专家系统实验模型，主要基于暴风公司出品的经典角色类游戏《暗黑破坏神2》。它用产生式规则来表示知识，共15条规则、可以识别八种游戏人物，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。游戏人物识别15条规则的中文表示是：

规则1：

如果：暴风公司出品的单机角色类游戏

则：该游戏是暗黑破坏神

规则2：

如果：暴风公司出品的单机对抗类游戏

则：该游戏是魔兽争霸

规则3:

如果：暴风公司出品的网络游戏

则：该游戏是魔兽世界

规则4：

如果：网易游戏出品的网络游戏

则：该游戏是梦幻西游

规则5：

如果：暗黑破坏神版本1

则：该游戏是暗黑破坏神1

规则6：

如果：是暗黑破坏神2

则：该游戏是暗黑破坏神2

规则7：

如果：是暗黑破坏神3

则：该游戏是暗黑破坏神3

规则8：

如果：暗黑破坏神版本2单手武器使用木棒的男性人物

则：该人物是德鲁伊

规则9：

如果：暗黑破坏神2单手武器使用手杖的男性人物

则：该人物是亡灵法师

规则10：

如果：暗黑破坏神版本2单手武器使用法杖的女性人物

则：该人物是巫师

规则11：

如果：暗黑破坏神版本2双手武器使用长剑和盾牌的男性人物

则：该人物是圣骑士

规则12：

如果：暗黑破坏神版本2单手武器使用斧头的男性人物

则：该人物是野蛮人

规则13：

如果：暗黑破坏神版本2单手武器使用爪子的男性人物

则：该人物是刺客

规则14：

如果：暗黑破坏神2单手武器使用长剑的女性人物

则：该人物是亚马逊

规则15：

如果：梦幻西游单手使用鞭子的女性人物

则：该人物是飞燕女

游戏人物识别专家系统由15条规则组成，可以识别八种动物，在15条规则中，共出现 37个概念（也称作事实），共37个事实，每个事实给一个编号，从编号从1到37，在规则对象中我们不存储事实概念，只有该事实的编号，同样规则的结论也是事实概念的编号，事实与规则的数据以常量表示，其结构如下：Char *str{}={"暴风公司出品 ","网易游戏出品","单机游戏","网络游戏", "角色类游戏","对抗类游戏","版本1","版本2","版本3","男性","女性", "暗黑破坏神","梦幻西游","暗黑破坏神1","暗黑破坏神2","暗黑破坏神3","单身武器","双手武器","使用木棒","是用手杖","使用法杖","使用长剑","使用盾牌","使用斧头","使用爪子","使用鞭子","巫师","德鲁伊","亡灵法师","法师","圣骑士","野蛮人","刺客","亚马逊","飞燕女","魔兽争霸","魔兽世界","\ 0"}

程序用编号序列的方式表达了产生式规则，如资料中规则15，如果动物是鸟，且善飞，则该动物是信天翁。相应的规则数组第八条是{26，17，13，11，0，0}，第26个是“使用鞭子”，如果事实成立，询问使用者下一个事实，第17

个“单手武器”，如果也成立，询问使用者下一个事实，第13个是“梦幻西游”则，如果事实成立，询问使用者下一个事实，第11个是“女性”，如果事实成立，查找结论断言编号数组{28，29，30，31，32，33，34，35，14，15，16，1 3，12，36，37}中第八个“35”，这里35对应事实数组中的“飞燕女”。

上述就是程序的推理过程，也是程序中的重点，该部分是由规则类（类rul e）中的Query方法实现。

三、流程图及分析

主程序的流程主要是：1、实例化各个类

2、初始化事实集

3、初始化规则集

4、使用规则对事实进行推导

规则类：

规则名只是用来表示规则的一个名称，前提链由前提类生成的单链表，结论则是存放结论断言编号，表示由该规则的到的结论在事实数组中的编号。

事件类：

事实号和规则数据和结论断言数据的数字相对应。激活标志表示这个时候有没有被处理过。断言这保存推理后的结论，在重复查询这个事实条件时不用反复询问用户。

四、关键代码

int rule::Query()

{

int i;

char c;

int Tag=0;

list *L;

fact *F;

F=Fact;

L=Pre;

if(L==NULL)

cout<<"\nError";

while(L!=NUll)

{

F=Fact;

for(;;)

{

if(abs(L->GetNumber())==F->GetNumber())

break;

F=F->Next; //查找与规则前提链中前提号相同的事实

}

if(L->GetNumber()>0)

{

if((F->GetSucc())==true) {L=L->Next;continue;}

if((F->GetSucc())==false) return false;

} //如果事实的断言为真则判断下一个前提，为假，则表示该规则不适合else

{

if((F->GetSucc())==true) return false;

if((F->GetSucc())==false) {L=L->Next;continue;} }

cout<GetName()<<"(Y/N)";

c=getchar(); //事实断言为不知道的时候，向用户询问

flushall();

if((c=='Y')||(c=='y'))

{

if(L->GetNumber()>0)

F->PutAct(1,true); //设置事实的断言和激活标志if(L->GetNumber()<0)

{

F->PutAct(1,true);

Tag=-1;

return false;

}

}

else

{

if(L->GetNumber()<0)

F->PutAct(-1,false);

else

{

F->PutAct(-1,false);

Tag=-1;

return false;

}

}

L=L->Next;

}

F=Fact;

for(;;)

{

if(Conc==F->GetNumber()) break; //查找结论断言对应的事实

F=F->Next;

}

if(Conc<24)

{

F->PutAct(1,true);

return false;

}

if(Tag!=-1)

{

F=Fact;

for(;;)

{

if(Conc==F->GetNumber()) break;

F=F->Next;

}

if(Conc<24)

{

F->PutAct(1,true);

return false;

}

cout<<"\nThis animal is"<GetName();

return true;

}

return false;

};

五试验结论

通过这次试验和一些辅助书籍的阅读，加强了自己的阅读程序能力和编程的能力，而且游戏人物识别专家系统，它用产生式规则来表示知识，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，运用到其它方面去。总之，这次试验让我受益匪浅。

附件：完整的源代码

#include

#include

#include

#include

#define True 1

#define False 0

#define DontKnow -1

Char *str{}={"暴风公司出品 ","网易游戏出品","单机游戏","网络游戏","角色类游戏","对抗类游戏","版本1","版本2","版本3","男性","女性", "暗黑破坏神","梦幻西游","暗黑破坏神1","暗黑破坏神2","暗黑破坏神3","单身武器","双手武器","使用木棒","是用手杖","使用法杖","使用长剑","使用盾牌","使用斧头","使用爪子","使用鞭子","巫师","德鲁伊","亡灵法师","法师","圣骑士","野蛮人","刺客","亚马逊","飞燕女","魔兽争霸","魔兽世界","\0"}

int rulep[][6]={{19,17,15,10,0,0},{20,17,15,10,0,0},{21,17,15,11,0,0},

{23,22,18,15,10,0},{24,17,15,11,0,0},{25,17,15,11,0,0},{22,17,15,11,0,0},

{26,17,13,11,0,0},{12,7,1,0,0,0},{12,8,1,0,0,0},{12,9,1,0,0,0},

{4,2,0,0,0,0},{5,3,1,0,0,0},{6,3,1,0,0,0},{4,1,0,0,0,0}};

int rulec[]={28，29，30，31，32，33，34，35，14，15，16，13，12，36，37};

class fact

{private:

int Number;

char Name[21];

int Active;

int Succ;

public:

fact *Next;

fact(int Num,char *L)

{

strcpy(Name,L);

Number=Num;

Active=False;

//-1是已经推理，不符合。1是已经推理，符合。

Succ=DontKnow; //0是无，-1是不知道，1是有。

Next=NULL;

}

char *GetName()

{

char *L;

L=new char[21];

strcpy(L,Name);

return L;

}

int GetNumber()

{

return Number;

}

int GetAct()

{

return Active;

}

int GetSucc()

{

return Succ;

}

void PutAct(const int Act0,int Suc0)

{

Active=Act0;

Succ=Suc0;

}

};

fact *Fact;

class list

{private:

int Number;

public:

list *Next;

list(int Num)

{

Number=Num;

Next=NULL;

}

int GetNumber()

{

return Number;

}

};

class rule

{

char *Name;

list *Pre;

int Conc;

public:

rule *Next;

rule(char *N,int P[],int C);

~rule();

int Query();

void GetName()

{

cout<

}

};

rule::~rule()

{

list *L;

while(Pre)

{

L=Pre->Next;

delete Pre;

Pre=L;

}

delete Name;

}

rule::rule(char *N,int P[],int C)

int i;

list *L;

Pre=NULL;

Next=NULL;

Name=new char[strlen(N)+1];

strcpy(Name,N);

i=0;

while(P[i]!=0)

{

L=new list(P[i++]);

L->Next=Pre;

Pre=L;

}

Conc=C;

}

int rule::Query()

{

char c;

int Tag=0;

list *L;

fact *F;

F=Fact;

L=Pre;

if(L==NULL)

cout<<"\nError";

while(L!=NULL)

{

F=Fact;

for(;;)

{

if(abs(L->GetNumber())==F->GetNumber()) break;

F=F->Next;

}

if(L->GetNumber()>0)

{

if((F->GetSucc())==True)

{

L=L->Next;

continue;

}

if((F->GetSucc())==False)

return False;

else

{

if((F->GetSucc())==True)

return False;

if((F->GetSucc())==False)

{

L=L->Next;

continue;

}

}

cout<GetName()<<"(Y/N)"<

c=getchar();

flushall();

if((c=='Y')||(c=='y'))

{

if(L->GetNumber()>0)

F->PutAct(1,True);

if(L->GetNumber()<0)

{

F->PutAct(1,True);

Tag=-1;

return False;

}

}

else

{

if(L->GetNumber()<0)

F->PutAct(-1,False);

else

{

F->PutAct(-1,False);

Tag=-1; //已经推理，不符合。 return False;

}

}

L=L->Next;

}

F=Fact;

for(;;)

{

if(Conc==F->GetNumber())

break;

F=F->Next;

if(Conc<24)

{

F->PutAct(1,True);

return False;

}

if(Tag!=-1)

{

F=Fact;

for(;;)

{

if(Conc==F->GetNumber())

break;

F=F->Next;

}

if(Conc<24)

{

F->PutAct(1,True);

return False;

}

cout<<"\nThis aniamal is "<GetName()<

return True;

}

return False;

}

int main()

{

fact *F,*T;

rule *Rule,*R;

char ch[8];

int i=1;

Fact=NULL;

while(str[i-1]) //初始化事实库，倒序排列。{

F=new fact(i,str[i-1]);

F->Next=Fact;

Fact=F;

i++;

}

F=Fact;

Fact=NULL;

while(F) //把倒序排列正过来。

{

T=F;

F=F->Next;

T->Next=Fact;

Fact=T;

}

i=0;

ch[0]='R';

ch[1]='U';

ch[2]='L';

ch[3]='E';

ch[4]='_';

ch[5]='a';

ch[6]='\0';

Rule=NULL;

for(i=0;i<15;i++) //初始化规则库。{

R=new rule(ch,rulep[i],rulec[i]);

R->Next=Rule;

Rule=R;

ch[5]++;

}

R=Rule;

for(;;)

{

i=R->Query();

if((i==1)||(i==-1))

break;

R=R->Next;

if(!R)

break;

}

if(!R)

cout<<"I don't know."<

cout<<"press any key to exit."<

return True;

}