农业专家系统开发-实验报告

实验报告

课程：农业专家系统行政班级：11软件2班姓名：程茗学号：1108054208

一、实验目的

加深对知识表示方法的理解与认识，掌握知识特别是产生式知识在计算机内的存储方式；掌握知识库构建方法，利用关系型数据库建立知识库；选用适当的程序设计语言练习专家系统推理机的设计，编写推理程序；在上述基础上，根据农业专家系统的组成构建一个简单的农业专家系统。

实验方法

1. 设计一个简单的医疗诊断专家系统。

2. 使用Prolog语言编程实现该系统。

3. 给出模拟运行结果。

三、实验环境及开发工具

实验环境：（1）硬件环境：网络环境中的微型计算机。

（2）软件环境：Windows操作系统，任选一种网络编程语言和数据

库管理系统

开发工具：基于Visual Prolog的鸡疾病诊断专家系统

实验内容

首先对一些常见动物的属性进行归纳，提出有用的信息再对这种动物进行描述，通过这一过程，得出大部分动物的特点，这样再通过智能语言对它进行编写。

理解并掌握基于规则系统的表示与推理

学会编写小型的生产式系统，理解正向推理和反向推理的过程以及两者的区别

1.该系统可以识别孔雀、北极熊、狮子、长颈鹿、斑马、天鹅、鹦鹉

在本系统中，知识库中的知识用产生式规则表示

R1 IF 该动物有毛发THEN 该动物是哺乳动物

R2 IF 该动物有奶THEN 该动物是哺乳动物

R3 IF 该动物有羽毛THEN 该动物是鸟

R4 IF 该动物会飞AND会下蛋THEN 该动物是鸟

R5 IF 该动物吃肉THEN 该动物是肉食动物

R6 IF 该动物有犬齿AND 有爪AND 眼盯前方THEN 该动物是肉食动物

R7 IF 该动物是哺乳动物AND 有蹄THEN 该动物是有蹄类动物

R8 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

R9 IF 该动物是哺乳动物AND 是肉食动物AND 是黄褐色们AND 头大鼻骨长THEN 该动物是狮子

R10 IF 该动物是哺乳动物AND 是肉食动物AND 是白而淡黄AND 皮肤是黑色的THEN 该动物是北极熊

R11 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 该动物是长颈鹿

R12 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

R13 IF 该动物是鸟AND 有彩色羽毛AND 头小有竖立羽毛AND 会飞THEN 该动物是孔雀R14 IF 该动物是鸟AND 会游泳AND会飞AND 有黑褐色THEN 该动物是天鹅

R15 IF 该动物是鸟AND 会说话THEN 该动物是鹦鹉

实验原理

一个基于规则专家系统的完整结构示于图1。其中，知识库、推理机和工作存储器是构成专家系统的核心。系统的主要部分是知识库和推理引擎。知识库由谓词演算事实和有关讨论主题的规则构成。推理引擎由所有操纵知识库来演绎用户要求的信息的过程构成－如消解、前向链或反向链。用户接口可能包括某种自

然语言处理系统，它允许用户用一个有限的自然语言形式与系统交互；也可能用带有菜单的图形接口界面。解释子系统分析被系统执行的推理结构，并把它解释给用户。

图1 一个基于规则专家系统的完整结构

3.PROLOG源程序

database

xpositive(symbol,symbol).

xnegative(symbol,symbol).

predicates

run.

animal-is(symbol).

it-is(symbol).

positive(symbol,symbol).

negative(symbol,symbol).

clear-facts.

remember(symbol,symbol).

ask(symbol,symbol).

clauses

run:-animal-is(X),!,

(\nYouranimalmaybea(n)”write“,X),

nl,nl,clear-facts.

(\nUnabletodeterminewhat”),run:-write“

(youranimalis\n\n”),clear-facts.write“

positive(X,Y):-xpositive(X,Y),!.

positive(X,Y):-not(xnegative(X,Y))and negative(X,Y):-xnegative(X!.

negative(X,Y):-,Y).

),ask(X,Y):(X,“,\n”

readln(,

remember(X,Y,Reply).

remember(X,Y,yes):-assertz(xpositive(X,Y)).

remember(X,Y,no):-assertz(xnegative(X,Y)),fail.

clear-facts:-retract(xpositive(-,-)),fail.

clear-facts:-retract(xnegative(-,-)),fail.

(\n\nPleasepressthespacebartoExit”),readchar(-).clear-facts:-write“

it-is(mammal):-positive(has,hair).

it-is(mammal):-positive(does,give-milk).

it-is(bird):-positive(has,feathers).

it-is(bird):-positive(does,fly)andpositive(does,lay-eggs).

it-is(carnivore):-positive(does,eat-meat).

it-is(carnivore):-positive(has,pointed-teeth)andpositive(has,claws)andpositive(has,forward-eyes). it-is(ungulate):-it-is(mammal)andpositive(has,hooves).

it-is(ungulate):-it-is(mammal)andpositive(does,chew-cud).

animal-is(cheetah):-it-is(mammal)andit-is(carnivore)andpositive(has,tawny-color)andpositive(has ,black-spots).

animal-is(tiger):-it-is(mammal)andit-is(carnivore)andpositive(has,tawny-color)andpositive(has,bla ck-stripes).

animal-is(giraffe):-it-is(ungulate)andpositive(has,long-neck)andpositive(has,long-legs) positive(has,dark-spots).

animal-is(zebra):-it-is(ungulate)andpositive(has,black-stripes).

animal-is(ostrich):-it-is(bird)andpositive(has,long-neck)andpositive(has,long-legs)andnegative(do es,fly).

animal-is(penguin):-it-is(bird)andpositive(does,swim)andnegative(does,fly)andpositive(has,black-and-white-color).

animal-is(albatross):-it-is(bird)andpositive(does,fly-well).

4事实数据库的设计与实现（附数据库截屏图）

4.1推理机的使用

当程序启动后，其情形如下图2所示。

当编辑器窗口激活时，选择Engine -> Reconsult，将会把文件装入到推理机。在对话框中，还将得到这样一个消息：

Reconsulted from: ....\pie\Exe\FILE4.PRO

无论用编辑器如何装入，其内容都不会保存到文件之中。如果想要保存内容，必须使用菜单命令File -> Save。

菜单File -> Consult不管文件是否因编辑而打开，都会装载磁盘文件中的内容。

一旦查阅过定理，就可以回答各种目标。

在对话框窗口的空白行上，键入一个目标，不带前缀“?-”。例如，键入如图3所示的查询代码。

实验总结

通过本系统加深将日常生活中的知识与专家系统相结合的理解与认识，了解人工智能旨在研究如何利用计算机等现代工具设计模拟人类智能行为的系统极大的为生活提供了便利，随着计算机科学与技术的发展和计算机应用的日益普及。、初步掌握正向推理和反向推理的使用方法。