实验二、人工智能：产生式系统（动物识别系统）

产生式系统（动物识别系统）

一、相关知识

• 把一组产生式放在一起，让它们互相配合、协同作用，一个产生式生成的结果可以供另一个产生式作为已知事实使用，以求得问题的解，这样的系统成为产生是系统。

产生式系统的例子：动物识别系统

• 本系统为识别虎、金钱豹、斑马、长颈鹿、企鹅、鸵鸟、信天翁等七种动物的产生式系统。
• 根据这些动物识别的专家知识，建立如下规则库：
  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 该动物是食肉动物
  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 是咀嚼反刍动物 THEN 该动物是有蹄类动物
  r9:IF 该动物是哺乳动物 AND 是食肉动物 AND 是黄褐色 AND 身上有暗斑点 THEN 该动物是金钱豹
  r10:IF 该动物是哺乳动物 AND 是肉食动物 AND 是黄褐色 AND 身上有黑色条纹 THEN 该动物是虎
  r11:IF 该动物是蹄类动物 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 有长脖子 AND 有长腿 AND 不会飞 AND 有黑白二色 THEN 该动物是鸵鸟
  r14:IF 该动物是鸟 AND 会游泳 AND 不会飞 AND 有黑白二色 THEN 该动物是企鹅
  r15:IF 该动物是鸟 AND 善飞 THEN 该动物是信天翁

二、实验目的

1. 根据已知规则建立规则库
2. 根据输入的规则进行推理
3. 得到最终结果

三、实验要求

1. 有推理过程

2. 对结果进行打印

3. 若得到最终结果，即虎、金钱豹、斑马、长颈鹿、企鹅、鸵鸟、信天翁等输出，需输出此判断结果。

4. 例如：
   1
   10
   14
   0
   前提条件为：
   有毛发 有蹄 身上有黑色条纹

   推理过程如下：
   有毛发->是哺乳动物
   是哺乳动物，有蹄->是蹄类动物
   是蹄类动物，身上有黑色条纹->斑马
   所识别的动物为斑马

四、源代码

# 通过传入的列表寻找结果def find_data(process_data_list):    # 依次进行循环查找并对过程排序    for epoch, data_process in enumerate(data_process_list):        # 用于判断此过程是否成立        num = 0        for i in process_data_list:            if i in data_process:                num += 1        # 过程成立则数值相同，可以进入下一步        if num == len(data_process):            # 此过程中结果是否为最终结果，不是将此过程结果加入到过程中            if data_result_list[epoch] not in result_list:                # 弹出过程和此过程结果，因为此过程已经进行过，此结果存入需要查找的过程中                result = data_result_list.pop(epoch)                process = data_process_list.pop(epoch)                # 判断结果是否已经存在过程中，存在则重新寻找，不存在则加入过程，并将其存入最终结果                if result not in process_data_list:                    dict_input['，'.join(process)] = result                    end_result = find_data(process_data_list + [result])                    if end_result == 1:                        return 1                    else:                        return 0                # 存在则直接寻找                else:                    end_result = find_data(process_data_list)                    if end_result == 1:                        return 1                    else:                        return 0            # 找到最终结果，取出结果后返回            else:                process = data_process_list.pop(epoch)                dict_input['，'.join(process)] = data_result_list[epoch]                return 1if __name__ == '__main__':    # 用于储存中间过程    data_process_list = []    # 用于存储过程对应的结果    data_result_list = []    # 存储用于查询的数据    list_data = []    # 用于存储输出结果    dict_input = {}    # 规则库    txt = '''有毛发，是哺乳动物有奶，是哺乳动物有羽毛，是鸟会飞，会下蛋，是鸟吃肉，是肉食动物有犬齿，有爪，眼盯前方，是食肉动物是哺乳动物，有蹄，是蹄类动物是哺乳动物，是咀嚼反刍动物，是蹄类动物是哺乳动物，是食肉动物，是黄褐色，身上有暗斑点，金钱豹是哺乳动物，是肉食动物，是黄褐色，身上有黑色条纹，虎是蹄类动物，有长脖子，有长腿，身上有暗斑点，长颈鹿是蹄类动物，身上有黑色条纹，斑马是鸟，有长脖子，有长腿，不会飞，有黑白二色，鸵鸟是鸟，会游泳，不会飞，有黑白二色，企鹅是鸟，善飞，信天翁'''    # 将数据预处理    datas = txt.split('\n')    for data in datas:        data = data.split('，')        data_process_list.append(data[:-1])        data_result_list.append(data[-1].replace('\n', ''))    # 最终结果列表    result_list = ['信天翁', '鸵鸟', '斑马', '长颈鹿', '虎', '金钱豹', '企鹅']    # 数据库对应的过程    database = {'1': '有毛发', '2': '有奶', '3': '有羽毛', '4': '会飞', '5': '会下蛋', '6': '吃肉', '7': '有犬齿',                '8': '有爪', '9': '眼盯前方', '10': '有蹄', '11': '是咀嚼反刍动物', '12': '是黄褐色', '13': '身上有暗斑点', '14': '身上有黑色条纹',                '15': '有长脖子', '16': '有长腿', '17': '不会飞', '18': '会游泳', '19': '有黑白二色', '20': '善飞', '21': '是哺乳动物',                '22': '是鸟', '23': '是食肉动物', '24': '是蹄类动物', '25': '金钱豹', '26': '虎', '27': '长颈鹿', '28': '斑马',                '29': '鸵鸟', '30': '企鹅', '31': '信天翁'}    # 循环进行输入，直到碰见0后退出    while 1:        term = input("")        if term == '0':            break        if database[term] not in list_data:            list_data.append(database[term])    # 打印前提条件    print('前提条件为：')    print(' '.join(list_data) + '\n')    # 进行递归查找，直到找到最终结果,返回1则找到最终结果    end_result=find_data(list_data)    if end_result == 1:        print('推理过程如下：')        # 将结果进行打印        for i in dict_input.keys():            print(f"{i}->{dict_input[i]}")            # 得到最终结果即输出所识别动物            if dict_input[i] in result_list:                print(f'所识别的动物为{dict_input[i]}')    else:        # 将结果进行打印        for i in dict_input.keys():            print(f"{i}->{dict_input[i]}")

五、实验结果

来源地址：https://blog.csdn.net/wllll1434/article/details/124903773