【人工智能】实验一：产生式系统实验与基础知识

实验一：产生式系统实验

实验目的

1. 熟悉一阶谓词逻辑和产生式表示法；
2. 掌握产生式系统的运行机制，以及基于规则推理的基本方法。

实验内容

设计并编程实现一个飞行生物的小型产生式系统。

实验要求

1. 具体应用领域自选，具体系统名称自定。
2. 用一阶谓词逻辑和产生式规则作为知识表示，利用产生式系统实验程序，建立知识库，分别运行正、反向推理。

实验内容及总结

规则库

rules = {
    '鸟类': {'有翅膀', '有羽毛'},
    '蝙蝠': {'有翅膀', '夜行性'},
    '飞蛾': {'有翅膀', '膜翅目'},
    '蜻蜓': {'有翅膀', '长腹', '六条腿'},
    '蚊子': {'有翅膀', '会叮人'},
    '蜜蜂': {'有翅膀', '不会叮人'},
    '大型飞行生物': {'有翅膀', '大型体型'},
    '小型飞行生物': {'有翅膀', '小型体型'},
}

分类函数

def classify_animal(conditions):
    matching_animals = []
    for animal, rule in rules.items():
        if rule.issubset(conditions):
            matching_animals.append(animal)
    return matching_animals

反向推理函数

def reverse_inference(animal):
    possible_features = set()
    if animal in rules:
        possible_features = rules[animal]
    return possible_features

打印特征选项函数

def print_feature_options():
    print("输入对应条件前面的数字:")
    print("*******************************************************")
    feature_options = sorted(set(feature for rule in rules.values() for feature in rule))
    for i, feature in enumerate(feature_options, start=1):
        print(f"{i}: {feature}")
    print("*******************************************************")

用户输入特征函数

def get_conditions_from_user():
    conditions = set()
    feature_options = sorted(set(feature for rule in rules.values() for feature in rule))
    while True:
        try:
            num = int(input("请输入数字（或输入0结束）: "))
            if num == 0:
                break
            if num >= 1 and num