基于Prolog的专家系统研究与应用
人工智能小型专家系统的设计与实现
人工智能技术基础实验报告指导老师：朱力任课教师：张勇实验三小型专家系统设计与实现一、实验目的（1）增加学生对人工智能课程的兴趣；（2）使学生进一步理解并掌握人工智能prolog语言；（3）使学生加强对专家系统课程内容的理解和掌握，并培养学生综合运用所学知识开发智能系统的初步能力。
二、实验要求（1）用产生式规则作为知识表示，用产生系统实现该专家系统。
（2）可使用本实验指导书中给出的示例程序，此时只需理解该程序，并增加自己感兴趣的修改即可；也可以参考该程序，然后用PROLOG语言或其他语言另行编写。
（3）程序运行时，应能在屏幕上显示程序运行结果。
三、实验环境在Turbo PROLOG或Visual Prolog集成环境下调试运行简单的PROLOG程序。
四、实验内容建造一个小型专家系统（如分类、诊断、预测等类型），具体应用领域由学生自选，具体系统名称由学生自定。
五、实验步骤1、专家系统：1.1建造一个完整的专家系统设计需完成的内容：1．用户界面：可采用菜单方式或问答方式。
2．知识库（规则库）：存放产生式规则，库中的规则可以增删。
3．数据库：用来存放用户回答的问题、已知事实、推理得到的中间事实。
4．推理机：如何运用知识库中的规则进行问题的推理控制，建议用正向推理。
5．知识库中的规则可以随意增减。
1.2推理策略推理策略包括：正向（数据驱动），反向（目标驱动），双向2、动物分类实验规则集（1）若某动物有奶，则它是哺乳动物。
（2）若某动物有毛发，则它是哺乳动物。
（3）若某动物有羽毛，则它是鸟。
（4）若某动物会飞且生蛋，则它是鸟。
（5）若某动物是哺乳动物且有爪且有犬齿且目盯前方，则它是食肉动物。
（6）若某动物是哺乳动物且吃肉，则它是食肉动物。
（7）若某动物是哺乳动物且有蹄，则它是有蹄动物。
（8）若某动物是有蹄动物且反刍食物，则它是偶蹄动物。
（9）若某动物是食肉动物且黄褐色且有黑色条纹，则它是老虎。
（10）若某动物是食肉动物且黄褐色且有黑色斑点，则它是猎豹。
Prolog语言(耐心看完-你就入门了)剖析
Prolog的求解过程：
第一步：问题 uncle(a，U) 与事实逐个匹配， 不成功
2024/8/13
father(a, b). father(c, d). brother(a, c).
uncle(a，U) uncle(X, Y) :- brother(X, Z) , father(Z, Y). 第二步：与规则头（左部）匹配，即寻找合一者， 有 {a/X, U/Y} 转化为两个子问题：brother(a, Z)和father（Z, U）
人工智能
Artificial Intelligence (AI)
2024/8/13
Prolog 语言简介 Prolog语言是一种以一阶谓词为基础的逻辑性语 言（Programming in Logic）
2024/8/13
Prolog语言的特点 Prolog语言的基本内容 简单的例子
2024/8/13
例： P（[the, cat, sat, down]）.
?- P([ X | Y ]). 答案：X=the, Y=[cat, sat, down]
?-P([ X , Y | Z ]). 答案：X=the, Y=cat，Z＝[sat, down]
2024/8/13
4 Prolog程序的结构
Prolog的程序分为两部分： 前提部分：所有事实和规则 问题部分：目标子句序列
2024/8/13
Prolog的求解过程
likes(m, f). likes(m, w). likes(j, w). likes(j, s).
现在有两个问题：likes(m, X) 和 likes(j, X)）
第一步：第一个问题 likes(m, X) 去与事实匹配 （置换与合一），按顺序得到 {f/X}
基于Visual Prolog及数据库技术构建母猪饲喂专家系统知识库的研究
系统的核心。知识库主要用于存放领域专家所提供
引 言
专 家系统 （ ｘ ｅ ｙｔｍ， Ｓ 也 称 基 于 知 识 的 Ｅ ｐｒ ｓｓ ｔ ｅ Ｅ）
的专门知识 ， 包括相关 的书本知识、 常识性知识以及
专 家在 实践 中所 获得 的宝贵 经 验 。正 因 为知 识 的 数
量 和质 量是 １ 专家 系统 性 能 和 问题 求解 能 力 的关 个 系统 （ ｎｗｅｇ ａ ｄｓ ｔ ， Ｋ ｏ ｌ ｅｂｓ ｙ ｅ 是人工 智能研究 中 ｄ ｅ ｓ ｍ） 键 因素 ， 以知 识 库构 建 的合 理 与 否 直 接关 系到 专 所 的最 激动 人 心 的 领 域 ， 是 较 为 成 功 的 领 域 Ｊ 也 。它 家 系统 的成 败 。 通 过 一些 能 模仿 人 类 专 家 行 为 的计 算 机 程 序 ， 对 来 本文所研究 的母猪饲 喂专家 系统 （ Ｏ —Ｅ ） ＳＷ Ｓ 用户提供 的信息进 行分 析判断。在 分析判 断过程 主要是 解决 现代 化 和规模 化 猪场 中围 产期 及 哺乳 期 中， 它将领 域知识 和 推理 机制 有 机地 相 互 结合 ， 解 来 母 猪 对 日粮 的需 求 问题 ， 系统 知 识 库 主 要 涉及 母 该 决只 有该 领域 专家才 能解 决 的复 杂 问题 。专 家 系统 猪饲 喂 领域 的相关 知 识 。 主要 由 ４部 分 组 成 ： 机 接 口、 识 库 、 合 数 据 库 人 知 综
（ ｏｅｅｏ ｃａ ｉ ｌ ｎ ｌ ｔｃ ｌ ｎｉ ｅｉ ， ｎ ｎ ｏａＡ ｒ ｕｔｒｌ ｎ ｅ ｉ ， ｈｏ ００ １ ，ｈｎ ） Ｃ ｌｇ ｌ ｆＭｅｈ ｎ ａ ｄＥ ｃ ｉ ｇｎ ｒ ｇ ，Ｍｒ ｃ ａ ｅ ｒａ Ｅ ｅ ｎ Ｍｏｇ ｌ ｇｉ ｌ ａ ｉ ｒｔ Ｈｕｈｔ １０ ８ Ｃ ｉａ ｉ ｃ ｕ Ｕ ｖ ｓｙ Ａ ｓｒｃ： Ｉ ｅｐｐ ｒ ｔｅ ｓ ｂ ｓｍ ｎ ｎｗｅｇ ａｅｉ Ｓ Ｗ — Ｓｗ ｓ ｅｅｒｈｄｄｅｌ．Ｔ ｅｍ ｔ ｄｔａ ｔｅ Ｑ Ｂ Ｎ — ｂ ｔ ｔ ｎｔ ａｅ，ｈ ｔ ｌｈ ｅｔ ｆ ｏ ｌｄｅ ｓ Ｏ ａ ｈ ｅａｉ ｏｋ ｂ ｎ Ｅ ａ ｓａｃｅ ｅｐｙ ｈ ｅｈ ｔｈ Ｌ Ｉ Ｄｉ ｒ ｏ ｈ Ｓ ｎ
人工智能实验报告(熟悉专家系统开发工具)
实验结论（结果）
求N！ 值的:
该程序通过递归算法有效的解决了求N！ 值的问题。并熟悉了Visual Prolog软件开发平台。
该程序通过递归算法有效的解决了求N！值的问题。并熟悉了Visual Prolog软件开发平台。
实验心得与小结
通过这次实验我更加熟悉了 Prolog语言和该软件开发平台。对Prolog语言的基本语法规则和使用技巧有了更好的掌握。在使用Visual Prolog软件开发平台的过程中, 我从对软件的不熟悉, 经常出错, 到会编写一些小型完整的Visual Prolog应用程序, 在这过程中, 我增长了很多知识。最后经过本次试验, 我的动手能力和分析问题的能力得到提高。
father(name,name)
everybody
clauses
father(leonard,katherine).
father(carl,jason).
father(carl,marilyn).
everybody :-father(X,Y),write(X," is ",Y,"'s father\n"),fail.
Example3:
设定目标为: everybody.
结果为:
leonard is katherine's father
carl is jason's father
carl is marilyn's father
No
求N！ 值的:
设定目标为: X=6,factorial(X, FactX).
结果为:
X=6, FactX=720
6．完成简单程序的编写：求N！的值。
实验准备（预习程序）
基于VC++和Prolog语言混合编程的专家系统框架
Ｖ ＋ 实现 专 家系统框 架的人机界 面 ， Ｐ ＯＬ Ｇ语 言构 建知识 库并 实现 推理 过程 。该 框 架具有 较好 的用户界 面， Ｃ＋ 用 Ｒ Ｏ 用户只要
输入 或导入脚 本编写 的知识库 、 实库 和 目标 ， 事 就可 以进行 目标求解 ， 因此 简化 了专 家 系统 的开发过程 。介绍 了该 专 家系统
框 架 的 实 现 原 理 和 设 计 思 想 ， 出 了 导入 导 出 模 块 、 本 语 言语 法 检 测 模 块 和 解 释 机 制 的 实现 方 法 。 给 脚 关 键 词 ： 家 系 统 ； 专 家 系统 框 架 ； 逻 辑 程 序 设 计语 言 ； 知 识 库 ； 推 理 专
中 图法分 类号 ： Ｐ １ Ｔ３１
０ 引 言
为 了提 高 专 家 系 统 设计 和 开 发 的 效率 ， 短 其 开发 周 期 ， 缩 可 以使 用 专 家 系 统 开 发 工 具 如 通 用 框 架 来 进 行 开 发 … 一 般 。 专 家 系 统 框 架 ， 从 成 功 的 专 家 系 统 中抽 去 原 有 的专 家 知 识 ， 是 留下 的一 个 知 识 管 理 和 咨询 的 框 架 。 对 于 开 发 小 型 的 专 家 但 系 统 来 说 ， 用 这 样 的 工 具 代 价 较 高 ， 以本 文 旨在 设 计 与 实 选 所 现 一 个 通 用 的 小 型 专 家 系 统 框 架 ， 方 便 用 户 向该 专 家 系 统 以 框 架 中添 加 新 的 领 域 知 识 来 构 成 新 的领 域 专 家 系 统 。 目前 开 发 专 家 系 统 常 采 用 的语 言 有 人 工 智 能 语 言 ＬＳ ＩＰ 或 Ｐｏｏ ，也 可 采 用 ｃ ＋ 通 用 编 程 语 言 ， 或 采 用 Ｐ ｗｅ ｒｌ ｇ ＋等 ｏ ｒ － Ｂ ｉ ｅ、 ｌ ｉ 工 具 用 数 据 库 来 组 织 知 识 从 而 实 现 专 家 系 ｕ ｄｒ Ｄｅ ｈ 等 ｌ ｐ 统 ［１ 各 有 其 优 缺 点 。本 文 采 用 Ｐ Ｏ ＯＧ与 Ｖ ＋ 联 合 开 发 ２ － ３ Ｒ Ｌ ｃ＋
一个用Turbo proIog实现的专家系统开发工具—ESS
一个用Turbo proIog实现的专家系统开发工具—ESS 廉师友
【期刊名称】《微电子学与计算机》
【年(卷),期】1989(6)7
【摘要】本文论述一个用新型人工智能语言Turbo Prolog实现,在IBM PC机(及其兼容机)上运行的专家系统开发工具—ESS(Expert System Shell—专家系统外壳)。
利用该系统领域专家可以在不具备计算机和程序设计知识的情况下,独立地开发适于自己领域的实用专家系统。
【总页数】3页(P23-25)
【关键词】专家系统;Turbo-Prolog;开发工具
【作者】廉师友
【作者单位】陕西渭南师专计算机室
【正文语种】中文
【中图分类】TP18
【相关文献】
1.“专家系统开发工具——ESS”通过省级鉴定该成果达到国内先进水平 [J], 郭佑镇;王杰生
2.一个面向对象的程序开发工具：Turbo Vision [J], 魏晓东
3.专家系统开发工具M.I与Turbo C 接口技术 [J], 袁峰;陆庆文
4.一个用Turbo Pascal实现的专家系统生成器 [J], 陆菊康;陈慧
5.PC计算机故障诊断专家系统的Proiog实现 [J], 张璟
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知识表示及Prolog语言 “与或”图表示法及其应用
信息技术学科教案时间（分）教学过程教师活动学生活动设计意图225（课前2分钟预备）复习提问：（2分钟）⒈知识表示遵循的思路？（讨论：自然语言→符号→计算机语言）⒉已经学过哪些知识表示的方法？（回答：框架、产生式、状态空间表示法）引入新课：（2分钟）实例分析1：证明三角形全等方法的知识表示。
（如：图1）图1：证明三角形全等方法的“或”图从而引出“与/或”图表示法及其应用的教学内容。
讲授新课：“与/或”图表示法及其应用一、“与/或”图表示法⒈“或”图图2：“或”图“或”图：“或”指的是当一个问题P变换为一组子问题P1、P2、P3 …Pn时，只要任意一个子问题有解，则原问题就有解。
只有当所有的子问题都无解时，原问题才无解。
这样原问题P与子问题之间的关系可以用“或”图来表示。
（如：图2），P:或节点。
任务一：（见《课堂练习》）画出边角边方法证明三角形全等（Q3）的“或”图。
分析：此问题变换为三个子问题Q31、Q32、Q33：三组边角边任意一组对应相等都可证明三角形全等。
组织提问播放分析分析归纳布置指导监查就坐安静思考回答观看思考回答观察思考理解思考完成组织课堂复习过实例引出新课便于理解由一般到特殊的认识规律达成教学目标之一5⒉“与”图由任务一引出探究问题1：用“边角边”方法证明一对三角形全等的子问题Q32图如何画？实例分析2：结合具体三角形分析利用“边角边”方法证明一对三角形全等，归纳出“与”图。
（如：图3）Q32：△ADE≌△CBEQ321：AD=CBQ322：∠ADE=∠CBEQ323：DE=EB图3：用“边角边”方法证明三角形全等的“与”图“与”图：“与”指当一个问题P可以分解为一组子问题P1、P2、P3 …Pn时，只有当所有的子问题都有解时，原问题才有解，任何一个子问题无解都会导致原问题无解，这样原问题与其所有的子问题之间的关系可以用“与”图”来表示。
（如：图4）图4：“与”图任务二：（见《课堂练习》）画出表示信息技术会考合格条件的“与”图。
基于VisualProlog的高校学生心理咨询专家系统
因 ，提 出 解 决 方 案 。推理 机 是整 个 系统 的 核心 部 分 。推 理 机 的控 制
二 、 心 理 咨询 专 家 系统 的 基本 设 计 思 想
么要做 出某 个决策 ，发 出询 问等 ，显示推理路径解释推理过程 。本 系统 结合预制文本法 、追踪解释法、策 略解释 法等解 释机制 和解释 方法设计解释器 。 三 、高校心理咨询专 家系统 的实现 本系统是采用 Ｖ ｓ ａ ｒ ｌ ｇ ． ｉｕ ｌＰ ｏ ｏ ７ ０来实现的。Ｖ ｓ ａ ｒ ｌｇ是 ｉ ｕ ｌＰ ｏ ｏ
有 效 的心 理 咨询 和 辅 导 ，是 学 生 工 作 里 的重 中之 重 。 专 家 系 统 是 一 个 具 有 智 能 特 点 的 计 算 机 程 序 ，它 的智 能 化 主 要
表现为能够在特定的领域 内模仿人类专家思维来求解复杂 问题 。将 心理辅导领域 的专家们对高校学生的心理 问题的测评、诊断和治疗 知识与专家系统有机地结合在一起， 形成 一整套科学 、 完善的测评、 监控 、咨询 系统 ，将有助于解决 目前高校中存在的心理辅导的瓶颈 问题 。
分 开 。本 系 统在 推 理 策 略 的控 制 下 ，利 用 不 同症 状 中 的临 床 表 现 和
境的智能化编程工具，是研究和开发智能化应用的主流工具之一 。 因此本文的应用部分 ，利用 Ｖ ｓａ ｒ ｌ ｇ ． ｉ ｕ ｌ ｏ ｏ ７ ０开发工具 （ Ｄ ） Ｐ Ｖ Ｅ 的用户接 口界面 （ Ｕ ） Ｇ Ｉ ，来实现高校心理辅导专家系统在 Ａ Ｉ中的