《人工智能导论》课程实验指导书

《《人工智能导论》课程实验指导书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、网络工程专业吴臣周燕编佛山科学技术学院2007年10月摘要本课程实验内容由三个实验组成：产生式系统实验、搜索策略实验，专家系统实验。通过完成以上三个实验使学生加深理解产生式系统，各种搜索策略及专家系统等人工智能技术和方法，让其能初步使用人工智1能的相关技术和方法去解决比较简单的实际问题。产牛式系统实验课内2学时，课外2学时，主要是要求学生熟悉产生式的运行机制，掌握产生式系统的基本原理及方法，能用产生式系统的基本原理方法去解决简单的实际问题。搜索策略实验课内2学时，课外2学时，要求学生熟悉各种图搜索算法，掌握最佳图搜索算法A*的基本原理及方

2、法，并能用其来解决简单的实际问题。专家系统实验课内2学时，课外4学时，要求学牛能进一步巩固知识表示、专家系统等人工智能的基本知识，使学生能综合应用知识表示、专家系统等人工智能的基本技术解决实际中的一些简单问题；并通过一个小型的专家系统设计，学习一种人工智能命题的实现方法。通过以上三个实验可以使学生较好地理解理论课中比较难理解的问题，有助于学牛对人工智能知识、理论和技术的进一步巩固与提高，激发学生的学习兴趣与热情，提高教学效果。目录刖吕1实验一产生式系统实验2实验二搜索策略实验4实验三专家系统实验7主要参考书9八数码问题VC++程序实现10

3、前言《人工智能导论》是网络工程专业一门重要的专业课程，课程中的概念相对比较抽象，运用数学知识比较多，要求学生有比较好的数学基础，因此学生的学习有一定的困难。该课程实验可以帮助学牛理解人工智能中相关的概念、理论、原理和方法。本实验相应的实验设备,要求硬件配置比较高，能进行应用研究软件的设计,建议Pentium4CPU,256M以上内存，操作系统为Windows9X以上版本，软件开发工具可以是VC++6.0或Delphi6以上，也可以是Lisp语言等。实验要求编写的软件要求具有良好的图形界面、操作简单，运行过程和结果清晰。实验一产生式系统实验

4、一、目的和要求1、通过本实验，熟悉产生式系统运行机制，掌握产生式系统基本原理及方法;2、能用产生式系统的基本原理方法解决简单的实际问题。二、实验内容1、画出八数码问题的搜索树2、编写程序实现八数码问题的求解。3、总结产生式系统的基本特点及搜索算法。三、仪器、设备和材料1、PC微机;2、Windows操作系统；3、VisualC++6.0程序集成开发环境。四、实验原理八数码问题又称九宫问题,要求：从一个含8个数字（常用1-8表示）的方块以及一个空格方块（用0表示）的3X3矩阵的起始状态开始，不断移动该空格方块以使其和相邻的方块互换，直至达到

5、所定义的目标状态。空格方块在中间位置时有上、下、左、右4个方向可移动，在四个角落上有2个方向可移动，在其他位置上有3个方向可移动。例如，假设一个3X3矩阵的初始状态为：803214765目标状态为：123804765则一个合法的移动路径为：803813813013103123214-204-024-824-824-804765765765765765765另外，在所有可能的从初始状态到目标状态的移动路径中，步数最少的路径被称为最短路径；在上面的例子中，最短路径为5。如果不存在从初试状态到目标状态的任何路径，则称该组状态无解。产生式系统用来

6、描述若干个不同的以一个基本概念为基础的系统，这个基本概念就是产生式规则或产生式条件和操作对。产生式系统常包括三个部分，HP：一个综合数据库，一组产生式规则和一个控制系统。综合数据库是人工智能产生式系统的主要数据结构，主要包括各种问题状态和事实，在产生式系统推理过程中，需要用产生式规则表示推理过程和行为。五、实验步骤1、确定八数码问题的初始状态和目的状态。画出初始状态和目的状态图。2、建立产生式规则库，列岀本系统可用的规则集。3、根据规则集画出八数码问题的状态搜索树。4、画岀程序流程图，编写并调试程序实现八数码问题的求解。5、比较程序计算结

7、果和搜索树。六、实验注意事项1、在编程过程中要注意采用递归算法来实现。2、注意观察实验结果，分析并进一步认识产牛式系统原理与特点。实验二搜索策略实验一、目的和要求1、通过本实验，熟悉各种图搜索算法，掌握最佳图搜索算法A*的基本原理及方法；2、能用最佳图搜索算法A*解决简单的实际问题。二、实验内容：1、启发式搜索算法的基木思路。2、最佳图搜索算法A*的基本原理和方法。3、编程实现八数码问题的最佳图搜索算法A*。三、仪器、设备和材料1、PC微机;2、Windows操作系统；3、VisualC++6.0程序集成开发环境。四、实验原理A*算法属于

8、一种启发式搜索，它扩展结点的次序类似于广度优先搜索，但不同的是每生成一个子结点需要计算估价函数F,以估算起始结点的约束经过该结点至达目标结点的最佳路径代价;每当扩展结点时，意是在所有待扩展结点