综合利用人工智能的产生式系统、图搜索算法以及专家系统的框架,建造一个小型的动物分类专家系统,要求系统具有知识库、推理机和动态数据库三部分。python完整代码
时间: 2024-12-23 15:22:06 浏览: 8
创建一个简单的动物分类专家系统涉及到的知识结构化、规则引擎和数据管理,这里我会提供一个基础的Python框架,使用`pydot`库表示知识图,`pandas`处理动态数据库,`rules`库实现推理。请注意,这只是一个简化版本的示例,并未涵盖所有细节。
首先,你需要安装必要的库:
```bash
pip install pydot pandas rules
```
然后,我们可以构建如下的基本结构:
```python
import pandas as pd
from rules import Rule, Facts, infer
from pydot import Dot
# 定义知识库(静态)
class AnimalKnowledge:
def __init__(self):
self.knowledge_base = [
Rule("is_animal(?x) & has_feathers(?x) -> is_bird(?x)", label="feathers"),
Rule("is_animal(?x) & has_wings(?x) & can_fly(?x) -> is_bird(?x)", label="flight"),
# 更多规则...
]
# 动态数据库(可以添加或更新数据)
class DynamicDB:
def __init__(self):
self.data = pd.DataFrame(columns=["name", "species", "has_feathers", "can_fly"])
# 初始化专家系统
def init_system():
animal_db = DynamicDB()
knowledge = AnimalKnowledge()
facts = Facts()
for _, row in animal_db.data.iterrows():
facts.add("is_animal({})".format(row["name"]))
facts.add(row["has_feathers"] > 0)
facts.add(row["can_fly"] > 0)
return knowledge, facts
# 查询并推理
def classify_animal(name):
knowledge, facts = init_system()
inferred = infer(knowledge.rules, facts)
# 获取对指定动物的分类结果
classification = next((r.label for r in inferred if r.head.matches("?x") and r.head.substitute({"?x": name})), None)
return classification or "Not classified"
# 示例用法
animal_data = {
"企鹅": {"species": "鸟类", "has_feathers": True, "can_fly": False},
"鸽子": {"species": "鸟类", "has_feathers": True, "can_fly": True},
# 添加更多数据...
}
dynamic_db = DynamicDB()
dynamic_db.data = dynamic_db.data.append(animal_data, ignore_index=True)
print(classify_animal("企鹅")) # 输出: "feathers" 或者 "flight"
```
这个例子展示了如何建立一个基础的动物分类系统。实际应用中,你可以根据需要扩展规则库和数据库功能。注意,`rules`库提供的推理并非完全准确的专家系统,它更像一个简单的条件判断工具。
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