人工智能实验报告.doc

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1、. 人工智能课内实验报告（8次）学 院： 自动化学院 班 级： 智能1501 姓 名： 刘少鹏（34） 学 号： 06153034 目 录课内实验1：猴子摘香蕉问题的VC编程实现1课内实验2：编程实现简单动物识别系统的知识表示5课内实验3：盲目搜索求解8数码问题18课内实验4：回溯算法求解四皇后问题33课内实验5：编程实现一字棋游戏37课内实验6：字句集消解实验46课内实验7：简单动物识别系统的产生式推理66课内实验8：编程实现D-S证据推理算法78.人工智能课内实验报告实验1：猴子摘香蕉问题的VC编程实现学 院： 自动化学院 班 级： 智能1501 姓 名： 刘少鹏 （33） 学 号： 06

2、153034 日 期： 2017-3-8 10:15-12:00 .实验1：猴子摘香蕉问题的VC编程实现1、 实验目的（1）熟悉谓词逻辑表示法；（2）掌握人工智能谓词逻辑中的经典例子猴子摘香蕉问题的编程实现。二、编程环境VC语言3、 问题描述房子里有一只猴子（即机器人），位于a处。在c处上方的天花板上有一串香蕉，猴子想吃，但摘不到。房间的b处还有一个箱子，如果猴子站到箱子上，就可以摸着天花板。如图1所示，对于上述问题，可以通过谓词逻辑表示法来描述知识。要求通过VC语言编程实现猴子摘香蕉问题的求解过程。图1 猴子摘香蕉问题 4、 源代码#includeunsigned int i;void Mo

3、nkey_Go_Box(unsigned char x, unsigned char y) printf(Step %d:monkey从%c走到%cn, +i, x, y);/x表示猴子的位置，y为箱子的位置void Monkey_Move_Box(char x, char y) printf(Step %d:monkey把箱子从%c运到%cn, +i, x, y);/x表示箱子的位置，y为香蕉的位置void Monkey_On_Box() printf(Step %d:monkey爬上箱子n, +i);void Monkey_Get_Banana() printf(Step %d:monke

4、y摘到香蕉n, +i);void main() unsigned char Monkey, Box, Banana; printf(*智能1501班*n); printf(*06153034*n); printf(*刘少鹏*n); printf(请用a b c来表示猴子箱子香蕉的位置n); printf(Monkeytboxtbananan); scanf(%c, &Monkey); getchar(); printf(t);scanf(%c, &Box); getchar(); printf(tt); scanf(%c, &Banana); getchar(); printf(n操作步骤如下

5、n); if (Monkey != Box) Monkey_Go_Box(Monkey, Box); if (Box != Banana) Monkey_Move_Box(Box, Banana); Monkey_On_Box(); Monkey_Get_Banana(); printf(n); getchar();5、 实验结果相关截图六、心得体会 通过本次实验，我初步了学会了使用VC的新建工程，并且进行简单的程序编写。此外我还学会如何使用一些谓词来解决生活中的一些简单问题，并且用VC编程给出具体的操作步骤,感觉对VC编程有了新的认识。在实验中我也遇到过许多问题，比如在我写完代码进行编译时总

6、是会出现一个错误“fatal error C1010: 在查找预编译头时遇到意外的文件结尾，是否忘记了向源中添加“#include stdafx.h”关于这个错误我我问了几个同学得不出答案后，我决定通过上网查找，最终找到了解决方法，需要在该项目的每一个cpp结尾的文件属性中设置不使用预编译头即可。在这个过程中也锻炼了自己解决问题的能力。人工智能课内实验报告实验2：编程实现简单动物识别系统的知识表示学 院： 自动化学院 班 级： 智能1501 姓 名： 刘少鹏（33） 学 号： 06153034 日 期： 2017-3-13 10:15-12:00 实验2：编程实现简单动物识别系统的知识表示一、

7、实验目的1、理解和掌握产生式知识表示方法；2、能够通过VC编程语言实现产生式系统的规则库。二、实验内容1、以动物识别系统的产生式规则为例；2、用选定的编程语言建造规则库和综合数据库，并能对它们进行增加、删除和修改操作。3、 实验步骤1、 确定需要识别的动物及其属性本次实验的简单动物识别系统总共能识别7种动物，即：老虎、金钱豹、斑马、长颈鹿、企鹅、鸵鸟和信天翁。2、 建立识别七种动物识别系统的规则3、 选定编程语言并确定综合数据库和规则库结构（1） 选用C语言作为编程语言 （2）综合数据库的建立（3）规则库的建立四、程序源代码#include #include using namespace s

8、td;struct RULES int count; char pre255; char back255; int mark;void check();RULES r100 = 1,有毛发,哺乳动物,0 ,/所有规则静态数据库 1,有奶,哺乳动物,0 , 1,有羽毛,鸟,0 , 2,会飞&下蛋&,鸟,0 , 1,吃肉,食肉动物,0 , 3,有锋利的牙齿&有爪&眼睛盯着前方&,食肉动物,0 , 2,哺乳动物&有蹄&,有蹄类哺乳动物,0 , 2,哺乳动物&反刍&,有偶蹄类哺乳动物,0 , 4,哺乳动物&食肉动物&黄褐色&有暗斑&,金钱豹,0 , 4,哺乳动物&食肉动物&黄褐色&黑色条纹&,老虎,0

9、 , 4,有蹄类哺乳动物&有长脖子&有长腿&有暗斑&,长颈鹿,0 , 2,有蹄类哺乳动物&黑条纹&,斑马,0 , 5,鸟&不会飞&有长脖子&有长腿&黑白色&,鸵鸟,0 , 4,鸟&不会飞&会游泳&黑白色&,企鹅,0 , 2,鸟&会飞&,信天翁,0 , 1,反刍,哺乳动物,0 ;int number;int m;int cat = 15;int a;int length;/输入的事实长度string f255;/输入的事实数组void input() while (1) cat+; cout number rcat.count; cout 输入事实，两种以上的事实请在每个事实后加上&符号 rca

10、t.pre; cout 输入结果 rcat.back; rcat.mark = 0; while (1) cout 输入“1”继续添加规则,输入“2”查看规则库 p;if (p = 1)input();elseif (p = 2)check();elsecout 输入错误，重新输入 endl; void delate() cout 输入要删除的条数 bar; for (int t = 0; t = cat; t+) rbar - 1 = rbar; bar+; cat-; check();void check() cout endl 规则库如下 endl; for (int i = 0; i

11、= cat; i+) cout i + 1 . 由 ri.pre 可得 ri.back endl; cout endl; while (1) cout 输入“1”继续添加规则，输入“3”删除选定的规则 m; if (m = 1) input(); else if (m = 3)delate(); int find_rule(int s)/查找规则库中是否还有可使用的规则for (int i = 0; i = 15; i+)s = s*ri.mark;/coutfind_rule结果sendl;return s;int compare1(RULES r) /当前提条件为1时int j = 0,

12、i = 1;string str, str2;str = r.pre;while (i = length)if (fi = str)str2 = r.back;flength + 1 = str2;/加入事实库length+;/事实库的长度加1r.mark = 1;/标记规则已使用过break;elsei+;return r.mark;int compare2(RULES r)/前提条件不为1string b10;string str, str2;int i, j = 1, num = 0;int a = 0;str = r.pre;for (i = 0; i != 10; +i) /转换数组

13、bi = ;for (i = 0; i != str.length(); +i)if (str.at(i) != &)bj += str.at(i);elsej+;i = 1;while (i = r.count)for (j = 1; j != length + 1; j+)if (fj = bi)a += 1;i+;if (a = r.count)str2 = r.back;flength + 1 = str2;/加入事实库length+;/事实库的长度加1r.mark = 1;/标记规则已使用过return r.mark;void result()int i = 1, m = 0;whi

14、le (i != length + 1)if (fi = 金钱豹)cout 该动物是金钱豹 endl;m = 1;break;elseif (fi = 老虎)cout 该动物是老虎 endl;m = 1;break;elseif (fi = 长颈鹿)cout 该动物是长颈鹿 endl;m = 1;break;elseif (fi = 斑马)cout 该动物是斑马 endl;m = 1;break;elseif (fi = 鸵鸟)cout 该动物是鸵鸟 endl;m = 1;break;elseif (fi = 企鹅)cout 该动物是企鹅 endl;m = 1;break;elseif (fi

15、 = 信天翁)cout 信天翁 endl;m = 1;break;elsei+;if (m = 0)cout 没有符合的动物，请确认特征，重新输入 endl;void idetify()int i = 0, u = 0;if (find_rule(u) = 0) /如果规则库中还有未使用的规则/cout还有未使用的规则endl;int num = length;while (i16)/从第一条规则开始遍历if (ri.mark = 0)/如果该条规则未使用if (ri.count = 1)/该条规则前提数为1u = compare1(ri);if (u = 1)ri.mark = 1;if (

16、ri.mark = 1)cout 使用规则 i + 1;cout 且加入的新事实为 ri.back endl;elseu = compare2(ri);if (u = 1)ri.mark = 1;if (ri.mark = 1)cout 使用规则 i + 1;cout 且加入的新事实为 ri.back endl;if (i = 15)if (num != length)i = 0;num = length;elsei = 16;elsei+;elsecout 所有的规则都已使用 endl;result();/*主函数*/void main()cout *智能1501班* endl;cout *

17、06153034* endl;cout *刘少鹏* endl;cout 进行动物识别请输入7 endl;cout 进行规则库操作请输入8 a;while (a = 8) while (1)cout 添加规则输入1,查看已有规则输入2 m;if (m = 1)input();elseif (m = 2)check();elsecout 输入错误请重新输入 endl; if (a = 7)int u = 0;cout 请输入动物的特征数 length;cout 请输入动物的特征 endl;for (int i = 1; i fi;idetify();system(pause);5、 实验结果相关截

18、图1、程序总体结构 2、 规则库操作查看规则库 3、 规则库操作添加规则添加袋鼠规则4、 规则库操作删除规则删除袋鼠规则5、动物识别识别长颈鹿六、心得体会 通过本次实验我深刻的理解和掌握产生式知识表示方法，并且能够通过VC编程语言实现产生式系统的规则库。本次实验我同样遇到许多问题，我通过自己查阅资料，与同学们讨论，逐步的将自己的问题解决，在这个过程中提高了我的问题解决能力。最后因为本次实验只有对数据库有清楚的掌握，同时熟悉规则才能合理编程，因此我在平时的学习中应当加大数据库与数据结构的学习力度，提高自己的编程能力。人工智能课内实验报告实验3：盲目搜索求解八数码问题学 院： 自动化学院 班 级：

19、 智能1501 姓 名： 刘少鹏 （33） 学 号： 06153034 日 期： 2017-03-30 10:15-12:00 人工智能课内实验3:盲目搜索求解8数码问题1、 实验目的(1) 熟悉人工智能系统中的问题求解过程；(2) 熟悉状态空间中的盲目搜索策略；(3) 掌握盲目搜索算法，重点是宽度优先搜索和深度优先搜索算法。2、 实验要求用VC语言编程，采用宽度优先搜索和深度优先搜索方法，求解8数码问题3、 实验内容（1） 采用宽度优先算法，运行程序，要求输入初始状态假设给定如下初始状态S02 8 31 6 47 0 5 和目标状态Sg 2 1 6 4 0 8 7 5 3 验证程序的输出结果

20、，写出心得体会。 （2）对代码进行修改（选作），实现深度优先搜索求解该问题提示：每次选扩展节点时，从数组的最后一个生成的节点开始找，找一个没有被扩展的节点。这样也需要对节点添加一个是否被扩展过的标志。4 源代码及实验结果截图（1） 实验源代码 #include #include Typedef struct Node int num9; /棋盘状态 int deepth; /派生的深度 g(n) int diffnum; /不在位的数目 h(n) int value; /耗散值 f(n)=g(n)+h(n) struct Node * pre; struct Node * next; stru

21、ct Node * parent;numNode; /* - end of struct numNode - */int origin9; /棋盘初始状态int target9; /棋盘目标状态int numNode_num, total_step;numNode *open, *close; /Open表和Close表numNode *create_numNode() return (numNode *)malloc(sizeof(numNode);numNode *open_getfirst(numNode *head); /返回第一项，并从Open表中删除void open_insert

22、(numNode *head, numNode *item); /向Open表中按序插入新节点void close_append(numNode *head, numNode *item); /向Close表中插入新节点int expand(numNode *item); /扩展节点int print_result(numNode *item); /打印结果numNode *copy_numNode(numNode *orgin);char isNewNode(numNode *open, numNode *close, int num9); /是否在Open表或Close表中void pri

23、nt_num(int num9); /打印棋盘状态int diff(int num9); /求不在位棋子的个数void init(); /初始化，获得棋盘初始状态和目标状态void swap(int *a, int *b);int operate(int num, int op);void free_list(numNode *head);/* Name: 主函數/* Description: 程序入口int main(int argc, char *argv) /初始化Open表和Close表 printf(*智能1501*n); printf(*刘少鹏*n); printf(*061530

24、34*n); open = create_numNode(); close = create_numNode(); open-pre = open-next = close-pre = close-next = NULL; init(); /由用户输入初始和目标状态/初始化初始节点 numNode *p1; p1 = create_numNode(); p1-parent = NULL; p1-deepth = 0; int i = 0; for (i = 0; inumi = origini; open_insert(open, p1); numNode_num = 1; p1 = open

25、_getfirst(open); while (p1 != NULL) close_append(close, p1); if (expand(p1)return EXIT_SUCCESS;p1 = open_getfirst(open); printf(No solution!n); return EXIT_SUCCESS; /* - end of function main - */void init()while (1)printf(Please input opriginal status:nFor example:123456780 stands forn1 2 3n4 5 6n7

26、8 0n);char temp10;scanf(%s, &temp);int i = 0;for (i = 0; i= 0 & tempi - 0 = 8; i+)origini = tempi - 0;printf(Please input target status:n);scanf(%s, &temp);int j = 0;for (j = 0; j= 0 & tempj - 0 next;q = head;while (p != NULL & item-value p-value)q = p;p = p-next;q-next = item;item-pre = q;item-next

27、 = p;if (p != NULL)p-pre = item; /* - end of function open_insert - */numNode *open_getfirst(numNode *head)numNode *p;if (head-next = NULL)return NULL;p = head-next;head-next = p-next;if (p-next != NULL)p-next-pre = head;p-pre = NULL;p-next = NULL;return p; /* - end of function open_getfirst - */voi

28、d close_append(numNode *head, numNode *item)item-next = head-next;item-pre = head;head-next = item;if (item-next != NULL)item-next-pre = item; /* - end of function close_append - */int expand(numNode *p1)numNode * p2;int op = 1;for (op = 1; op num, op);if (isNewNode(open, close, p2-num) = N)p2-paren

29、t = p1;p2-deepth = p1-deepth + 1;p2-diffnum = diff(p2-num);p2-value = p2-deepth + p2-diffnum;if (p2-diffnum = 0)total_step = print_result(p2);printf(Total step: %dn, total_step);free_list(open);free_list(close);return 1;elsenumNode_num+;open_insert(open, p2);elsefree(p2);return 0; /* - end of functi

30、on expand - */int operate(int m, int op)int blank;blank = 0;while (mblank != 0 & blank2)swap(m + blank, m + blank - 3);break;case 2: /* down */if (blankdeepth = origin-deepth;p-diffnum = origin-diffnum;p-value = origin-value;int i;for (i = 0; inum)i = (origin-num)i;return p; /* - end of function cop

31、y_numNode - */intdiff(int num9)int i, diffnum = 0;for (i = 0; inext;while (p != NULL)for (i = 0; inumi != numi)break;if (i = 9)return O; /Openp = p-next;p = close-next;while (p != NULL)for (i = 0; inumi != numi)break;if (i = 9)return C; /Closep = p-next;return N; /* - end of function isNewNode - */v

32、oid free_list(numNode *head)numNode *p, *q;p = head-next;while (p != NULL) q = p-next;free(p);p = q;free(head); /* - end of function free_list - */void print_num(int num9) int i;for (i = 0; iparent);printf(nStep %d:n, step + 1);print_num(p-num);return step + 1;elsereturn -1;（2）实验截图5 心得体会 本次实验对我最大的收获

33、就是我再解决问题的过程中提高了C语言编程能力，对用编程解决实际问题有了更加深刻的认识。此次实验我采用了宽度优先算法，成功的完成了本次实验，我对宽度优先算法有了更为深刻的理解，我相信我再经过几次宽度优先算法的练习，我就可以用它来解决一些生活中的实际问题。 人工智能课内实验报告实验4：回溯算法求解四皇后问题学 院： 自动化学院 班 级： 智能1501 姓 名： 刘少鹏 （33） 学 号： 06153034 日 期： 2017-04-05 10:15-12:00 实验4 回溯算法求解四皇后问题1实验目的:理解搜索的概念,掌握回溯搜索算法,用回溯算法求解四皇后问题.2实验要求: 用VC 编程实现求解四

34、皇后问题的回溯过程,根据实验结果写出回溯算法的总结.3 实验结果分析:回朔算法总结：回朔算法是从一条路往前走，能进则进，不能进则退回来，换一条路再试。本次四皇后就是回溯算法，第一步按照顺序放一个皇后，然后第二步符合要求放第2个皇后，如果没有位置符合要求，那么就要改变第一个皇后的位置，重新放第2个皇后的位置，直到找到符合条件的位置就可以了。回朔算法是一个既带有系统性又带有跳跃性的的搜索算法。它在包含问题的所有解的解空间树中，按照深度优先的策略，从根结点出发搜索解空间树。算法搜索至解空间树的任一结点时，总是先判断该结点是否肯定不包含问题的解。如果肯定不包含，则跳过对以该结点为根的子树的系统搜索，逐

35、层向其祖先结点回溯。否则，进入该子树，继续按深度优先的策略进行搜索。回溯法在用来求问题的所有解时，要回溯到根，且根结点的所有子树都已被搜索遍才结束。而回朔算法在用来求问题的任一解时，只要搜索到问题的一个解就可以结束。这种以深度优先的方式系统地搜索问题的解的算法称为回溯法，它适用于解一些组合数较大的问题。4实验的心得体会: 通过本次实验我理解了搜索的概念,掌握了回溯搜索算法,学会了用回溯算法求解四皇后问题。实验中我遇到了很多问题，但是通过自己的努力，和同学的帮助，我顺利的完成了实验，在此过程中我有了很大的收获，我对回朔算法有了更深刻的理解，我在此次实验结束后，我想回朔算法可以求解四皇后问题，那么

36、八皇后，十皇后，N皇后问题该怎么解决，我想通过自己的不断学习这些问题都将一一解决。参考示例代码:#include #define bool int#define false 0#define true 1int Num=1; /用来记录有几种实现方法int q5;bool C5;/C1C4,布尔型变量，当前列是否安全 bool L9; /L2L8，布尔型变量，（i-j）对角线（从左上角到右下角）是否安全 2=(i-j)+5=8；bool R9; /R2R8,布尔型变量，（i+j）对角线（从右上角到左下角）是否安全 2=i+j=8int qipan44=0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0

37、,0,0,0,0,0;void Try(int i) /皇后放置函数int j,k,n,m;for(j=1;j5;j+)if(Cj=true)&(Li-j+5=true)&(Ri+j=true)/表示第i行 第j列 是安全的 qi = j; / 第一件事，既然i行，j列安全，就放置皇后在（i，j）处Cj = false; / i行，j列 放置皇后后不再安全Li-j+5 = false; / (i,j)所在的从左上角到右下角的对角线将不再安全Ri+j = false;if(i4) /第二件事，判断是否放完4个皇后 Try(i+1); /未放完四个皇后，则接着放下一个else /四个皇后已经放完N

38、um+;printf(方案：%dn,Num);for(k=1;k5;k+) qipank-1qk-1=1;/输出棋盘，皇后用1表示,0表示该位置无皇后for(m=0;m4;m+)for(n=0;n4;n+) printf(%dt,qipanmn);printf(n); for(m=0;m4;m+) /棋盘再次初始化for(n=0;n4;n+)qipanmn=0;Cj=true; /第三件事，修改安全的标志，回溯Li-j+5=true;Ri+j=true;int main(void) int i;Num = 0;printf(*实验四 回溯算法四皇后*n); printf(*智能1501班*n)

39、; printf(*06153034*n);printf(*刘少鹏*n);printf(1表示该位置有皇后,0表示该位置无皇后n);for(i=1;i5;i+)Ci=true;for(i=0;i9;i+)Li = Ri = true;Try(1);return 0; 人工智能课内实验报告实验5：编程实现一字棋游戏学 院： 自动化学院 班 级： 智能1501 姓 名： 刘少鹏 （33） 学 号： 06153034 日 期： 2017-04-11 10:15-12:00 实验5 编程实现一字棋游戏1实验目的: （1）理解和掌握博弈树的启发式搜索过程； （2）熟悉博弈中两种最基本的搜索方法极大极小过

40、程和过程； （3）能够用VC编程语言设计简单的博弈游戏。2实验要求: 用VC 编程实现一字棋,根据实验结果写出总结。3 实验结果分析:3.1实验代码#include #include #include #include #include using namespace std;#define MAX_NUM 1000 /计算机获胜的标志#define NO_BLANK -1001/人获胜的标志#define TREE_DEPTH 3 /递归深度#define NIL 1001 /根节点的函数走步评估值class State /棋盘状态节点，一个State实例就是一个棋盘的状态节点，从而形成一颗树状结构public:int QP33; /当前棋盘数组int e_fun; /评分结果int child9; /当前棋盘状态下的后一步的所有状态节点int parent; /当前棋盘状态下的父母节点下标int bestChild; /在child9里e_fun最优的节点下标;class Ticpubl