实验报告之产生式系统.docx

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实验报告之产生式系统

实验报告

一、实验目的及要求

1.理解产生式系统的结构原理与实际应用。

2.掌握产生式规则表示及规则库组建的实现方法。

3.理解推理机的算法原理并掌握其编程实现方法。

二、实验设备（环境）及方式

1.实验环境：

PC机，WindowsXP，VC（可自选）；

2.实验方式：

两人一组，开发某个产生式系统分别实现正向推理和反向推理，系统主题可自选。

三、实验内容与要求

运用所学知识，设计并编程实现一个简单的产生式系统（如三角形判定系统、动物识别系统、感冒诊断系统等）。

1.简单产生式系统的名称与推理方式

①名称：

动物识别系统（正向）

②推理方式：

正向使用规则，即问题的初始状态作为初始数据库，仅当数据库中的事实满足某条规则的前提时，该规则才能被使用。

2.简单产生式系统的总体设计（系统组成模块及功能说明，包括人机交互模块、规则库存储及管理模块、综合数据库管理模块以及推理机制模块等）。

①人机交互模块：

通过勾选系统给出的判别条件来输入判别信息。

如图1，2所示：

3.简单产生式系统的详细设计（包括数据结构设计、参数设计、函数说明以及产生式规则集）

①数据结构设计：

classAnimal//定义实体存放规则

{

inta_id;

publicintA_id

{

get{returna_id;}

set{a_id=value;}

}

privateStringa_condition;

publicStringA_condition

{

get{returna_condition;}

set{a_condition=value;}

}

privateStringa_result;

publicStringA_result

{

get{returna_result;}

set{a_result=value;}

}

}

②参数设计：

int[]temp=newint[50];//存储当前所选择的的事实及推导出来的事实编号

string[]factInput=newstring[30];

//存储当前所选择的的事实及推导出来的事实内容

publicstaticstring[]factSelected=newstring[20];

//存储用户选择的事实，方便两个界面传递数据

publicstaticintfactLength;//存储事实库中的实际数据个数

string[]resultList=newstring[length];//存储规则库中所有后件

string[][]conditionList=newstring[length][];//存储规则库中所有前件

③函数说明：

publicListgetAll（）;//取出规则库中的所有规则

publicAnimalgetResultByID（inta_id）;//根据ID取出规则的后件

privatevoidCompare（string[]factInput,string[][]conditionList,intj）;

//匹配规则和已知事实库

privatevoidInsertRules（Animala）;//将匹配成功的规则显示在界面上

4.系统流程

5.源程序清单

①用户选择界面：

Form1

usingSystem;

usingSystem.Collections.Generic;

usingSystem.ComponentModel;

usingSystem.Data;

usingSystem.Drawing;

usingSystem.Linq;

usingSystem.Text;

usingSystem.Windows.Forms;

usinganimal_IS.data;

namespaceanimal_IS

{

publicpartialclassForm1:

Form

{

int[]temp=newint[50];//存?

储洹?

当獭?

前°所ù选?

择?

的?

实害?

事?

以?

及°推?

导?

出?

来ぁ?

的?

事?

实害?

publicForm1（）

{

InitializeComponent（）;

}

privatevoidbutton1_Click（objectsender,EventArgse）

{

this.checkBox1.Checked=false;

this.checkBox2.Checked=false;

this.checkBox3.Checked=false;

this.checkBox4.Checked=false;

this.checkBox5.Checked=false;

this.checkBox6.Checked=false;

this.checkBox7.Checked=false;

this.checkBox8.Checked=false;

this.checkBox9.Checked=false;

this.checkBox10.Checked=false;

this.checkBox11.Checked=false;

this.checkBox12.Checked=false;

this.checkBox13.Checked=false;

this.checkBox14.Checked=false;

this.checkBox15.Checked=false;

this.checkBox16.Checked=false;

this.checkBox17.Checked=false;

this.checkBox18.Checked=false;

this.checkBox19.Checked=false;

this.checkBox20.Checked=false;

this.checkBox21.Checked=false;

this.checkBox22.Checked=false;

for（inti=0;i

{

Program.factSelected[i]=null;

}

}//重?

置?

所ù有瓺选?

项?

privatevoidbutton2_Click（objectsender,EventArgse）

{

int[]factNum=newint[20];

intk=0;

for（inti=1;i<=22;i++）

{

CheckBoxche=（CheckBox）this.groupBox1.Controls.Find（"checkBox"+i,true）[0];

if（che.Checked）

{

factNum[k]=i;

k++;//记?

录?

用?

户§输?

入?

事?

实害?

的?

编括?

号?

}

}

Program.factLength=k;

for（intj=0;j

{

DBdata=newDB（）;

stringsql="selectfactContentfrom[fact]wherefactID="+factNum[j];//根ù据Y编括?

号?

查é找ò出?

规?

则ò的?

前°键ü的?

内ú容╕，?

显?

示?

在útextbox中D

DataTabledt=data.query（sql）;

if（dt.Rows.Count>0）

{

Program.factSelected[j]=dt.Rows[0][0].ToString（）;

}

}

Form2fr=newForm2（）;

fr.ShowDialog（）;

}

}

}

②结果显示界面：

Form2

usingSystem;

usingSystem.Collections.Generic;

usingSystem.ComponentModel;

usingSystem.Data;

usingSystem.Drawing;

usingSystem.Linq;

usingSystem.Text;

usingSystem.Windows.Forms;

usinganimal_IS.data;

usinganimal_IS.business;

usinganimal_IS.entity;

namespaceanimal_IS

{

publicpartialclassForm2:

Form

{

publicForm2（）

{

InitializeComponent（）;

}

privatevoidForm2_Load（objectsender,EventArgse）

{

/**********************将?

数簓据Y库a中D的?

数簓据Y取?

出?

放?

在ú二t维?

数簓组哩?

里?

*******************************/

Listls=newList（）;

AnimalOptionaop=newAnimalOption（）;

ls=aop.getAll（）;

intlength=ls.Count;

string[]resultList=newstring[length];

string[][]conditionList=newstring[length][];

for（inti=0;i

{

resultList[i]=ls[i].A_result;

conditionList[i]=ls[i].A_condition.Split（'，?

'）;

}

/************************************************************************************/

/****************读á取?

出?

用?

户§选?

择?

的?

内ú容╕，?

显?

示?

出?

来ぁ?

，?

并￠放?

入?

数簓组哩actInput*****************/

stringfact=null;

string[]factInput=newstring[30];//定¨义?

数簓组哩?

，?

用?

来ぁ?

存?

储洹?

用?

户§输?

入?

的?

已?

知a事?

实害?

库a

for（inti=0;i

{

fact+=""+Program.factSelected[i];

factInput[i]=Program.factSelected[i];

}

this.textBox3.Text=fact;

/**********************************************************************************/

stringstart="/***********************推?

理え?

开a始?

**********************/\r\n\r\n";

textBox1.Text=start;

for（intj=0;j

{

if（conditionList[j]!

=null）

{

Compare（factInput,conditionList,j）;

}

}

if（this.textBox1.Text.Equals（start））

{

this.textBox1.Text+="糟?

糕a了?

，?

啥?

也?

没?

推?

出?

。

￡o（╯□?

╰）oTryAgain?

";

}

if（factInput[Program.factLength-1].Equals（"老?

虎￠"））

{

this.textBox2.Text="O（∩é_∩é）O~~~老?

虎￠";

return;

}

if（factInput[Program.factLength-1].Equals（"豹繿子哩?

））

{

this.textBox2.Text="O（∩é_∩é）O~~~豹繿子哩?

;

return;

}

if（factInput[Program.factLength-1].Equals（"斑?

马í"））

{

this.textBox2.Text="O（∩é_∩é）O~~~斑?

马í";

return;

}

if（factInput[Program.factLength-1].Equals（"长¤颈±鹿1"））

{

this.textBox2.Text="O（∩é_∩é）O~~~长¤颈±鹿1";

return;

}

if（factInput[Program.factLength-1].Equals（"海￡鸟?

"））

{

this.textBox2.Text="O（∩é_∩é）O~~~海￡鸟?

";

return;

}

if（factInput[Program.factLength-1].Equals（"企ó鹅ì"））

{

this.textBox2.Text="O（∩é_∩é）O~~~企ó鹅ì";

return;

}

if（factInput[Program.factLength-1].Equals（"鸵?

鸟?

"））

{

this.textBox2.Text="O（∩é_∩é）O~~~鸵?

鸟?

";

return;

}

else

{

this.textBox2.Text="o_O?

?

?

小?

的?

才?

疏酣?

学§浅3没?

见?

过y这a动ˉ物?

，?

你?

丫?

上?

火e星?

找ò去ǎ?

吧悒?

！

?

";

}

}

privatevoidCompare（string[]factInput,string[][]conditionList,intj）

{

intflag=0;//将?

匹￥配?

标括?

志?

个?

数簓

intwidth=conditionList[j].Length;

for（intk=0;k

{

for（intm=0;m

{

if（（conditionList[j][k].Equals（factInput[m]）））

{

flag++;//一?

旦?

有瓺规?

则ò前°键ü不?

与?

已?

知a事?

实害?

库a匹￥配?

的?

，?

匹￥配?

标括?

志?

个?

数簓加ó1

}

}

}

if（flag==width）//当獭?

一?

条?

规?

则ò中D的?

所ù有瓺前°键ü都?

匹￥配?

时骸?

{

Animala=newAnimal（）;

AnimalOptionaop=newAnimalOption（）;

a=aop.getResultByID（j+1）;//获?

取?

该?

条?

规?

则ò

stringresult=a.A_result;//获?

得?

完?

全?

匹￥配?

的?

后ó键ü

Program.factLength++;//已?

知a事?

实害?

库afactInput的?

非?

空?

位?

数簓加ó1

factInput[Program.factLength-1]=result;//将?

匹￥配?

规?

则ò的?

后ó键ü放?

入?

已?

知a实害?

时骸?

库a中D

InsertRules（a）;//讲2该?

条?

规?

则ò显?

示?

出?

来ぁ?

}

else

{

return;

}

}

privatevoidInsertRules（Animala）

{

stringcondition=a.A_condition;

stringresult=a.A_result;

intid=a.A_id;

stringrun=null;

run="使?

用?

第台?

+id+"条?

规?

则ò：

阰"+condition+"╮（╯▽?

╰）╭>>"+result+"\r\n\r\n";

this.textBox1.Text+=run;

}

}

}

四、分析讨论

此次试验在建立数据库的过程中斟酌了很久，最终选定前件和后件各为一个属性的办法，最后使用的时候取出放入二维数组，这样既方便取出，又减少了数据冗余。

六、教师评语

签名：

日期：

2013.4

成绩

说明：

实验检查方式（7-8周）

1．系统演示

a）界面显示要求

（1）有若干选择初始事实的选择列表；

（2）显示规则的调用次序及综合数据库的变化过程；（正向推理中显示每使用一次规则后，产生的新事实。

反向推理中显示新的目标事实有哪些需要证明及哪些已经得到证实）；

（3）显示最后的推理结果。

b）代码基本功能的实现要求

初始事实的输入；规则的存储与载入；规则匹配、冲突消解、规则执行；结果输出。

2．提交实验报告