动物识别系统--代码

信息工程实验室实验报告册1动物识别专家系统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：该动物是斑马信息工程实验室实验报告册2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：该动物是信天翁动物分类专家系统由15条规则组成，可以识别七种动物，在15条规则中，共出现30个概念（也称作事实），共30个事实，每个事实给一个编号，从编号从1到30，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[]={chew_cud反刍动物,hooves蹄类动物,mammal哺乳动物,forward_eyes眼盯前方,claws有爪,pointed_teeth有犬齿,eat_meat吃肉,lay_eggs会下蛋,fly会飞,feathers有羽毛,ungulate有蹄,carnivore食肉动物,bird鸟,give_milk能产奶,has_hair有毛发,fly_well善飞,black&white_color黑白色,can_swim会游泳,long_legs长腿,long_neck长脖子,black_stripes黑条纹,dark_spots黑斑点,tawny_color黄褐色,albatross信天翁,penguin企鹅,ostrich驼鸟,zebra斑马,giraffe长颈鹿,tiger老虎,cheetah猎豹,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。相应的规则数组第七条是{16，13，0，0，0，0}，第十三个是“bird”（鸟），如果事实成立，询问使用者下一个事实，第十六个“fly_weil”（善飞），如果也成立，则查找结论断言编号数组{30,29,28,27,26,25,24,3,3,13,12,12,11,11,0}中第七个“24”，这里24对应事实数组中的“albatross”（信天翁）。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rule）中的Query方法实现。程序完整代码：#includestring.h#includemath.h#includestdio.h#includeiostream.h#defineTrue1#defineFalse0#defineDontKnow-1char*str[]={chew_cud反刍动物,hooves蹄类动物,mammal哺乳动物,forward_eyes眼盯前方,信息工程实验室实验报告册3claws有爪,pointed_teeth有犬齿,eat_meat吃肉,lay_eggs会下蛋,fly会飞,feathers有羽毛,ungulate有蹄,carnivore食肉动物,bird鸟,give_milk能产奶,has_hair有毛发,fly_well善飞,black&white_color黑白色,can_swim会游泳,long_legs长腿,long_neck长脖子,black_stripes黑条纹,dark_spots黑斑点,tawny_color黄褐色,albatross信天翁,penguin企鹅,ostrich驼鸟,zebra斑马,giraffe长颈鹿,tiger老虎,cheetah猎豹,0};intrulep[][6]={{22,23,12,3,0,0},{21,23,12,3,0,0},{22,19,20,11,0,0},{21,11,0,0,0,0},{17,19,20,13,-9,0},{17,18,13,-9,0,0},{16,13,0,0,0,0},{15,0,0,0,0,0},{14,0,0,0,0,0},{10,0,0,0,0,0},{8,7,0,0,0,0},{7,0,0,0,0,0},{4,5,6,0,0,0},{2,3,0,0,0,0},{1,3,0,0,0,0}};intrulec[]={30,29,28,27,26,25,24,3,3,13,13,12,12,11,11,0};classfact{private:intNumber;charName[21];intActive;intSucc;public:fact*Next;fact(intNum,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=newchar[21];strcpy(L,Name);returnL;}intGetNumber(){returnNumber;}intGetAct(){returnActive;}intGetSucc()信息工程实验室实验报告册4{returnSucc;}voidPutAct(constintAct0,intSuc0){Active=Act0;Succ=Suc0;}};fact*Fact;classlist{private:intNumber;public:list*Next;list(intNum){Number=Num;Next=NULL;}intGetNumber(){returnNumber;}};classrule{char*Name;list*Pre;intConc;public:rule*Next;rule(char*N,intP[],intC);~rule();intQuery();voidGetName(){coutName;}};rule::~rule(){list*L;while(Pre)信息工程实验室实验报告册5{L=Pre-Next;deletePre;Pre=L;}deleteName;}rule::rule(char*N,intP[],intC){inti;list*L;Pre=NULL;Next=NULL;Name=newchar[strlen(N)+1];strcpy(Name,N);i=0;while(P[i]!=0){L=newlist(P[i++]);L-Next=Pre;Pre=L;}Conc=C;}intrule::Query(){charc;intTag=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)信息工程实验室实验报告册6{if((F-GetSucc())==true){L=L-Next;continue;}if((F-GetSucc())==false)returnfalse;}//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)returnFalse;if((F-GetSucc())==False){L=L-Next;continue;}}coutF-GetName()(Y/N)endl;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;returnFalse;}}else{if(L-GetNumber()0)F-PutAct(-1,False);else{F-PutAct(-1,False);Tag=-1;//已经推理，不符合。returnFalse;}}L=L-Next;}F=Fact;for(;;){信息工程实验室实验报告册7if(Conc==F-GetNumber())break;//查找结论断言对应的事实F=F-Next;}if(Conc24){F-PutAct(1,True);returnFalse;}if(Tag!=-1){F=Fact;for(;;){if(Conc==F-GetNumber())break;F=F-Next;}if(Conc24){F-PutAct(1,True);returnFalse;}cout\nThisaniamalisF-GetName()endl;returnTrue;}returnFalse;}intmain(){fact*F,*T;rule*Rule,*R;charch[8];inti=1;Fact=NULL;while(str[i-1])//初始化事实库，倒序排列。{F=newfact(i,str[i-1]);F-Next=Fact;Fact=F;i++;}F=Fact;Fact=NULL;信息工程实验室实验报告册8while(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;i15;i++)//初始化规则库。{R=newrule(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)coutIdon'tknow.endl;coutpressanykeytoexit.endl;getchar();returnTrue;}信息工程实验室实验报告册9