人工智能實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、安徽科技學(xué)院人工智能實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 葛華 編前 言智能化是當(dāng)前計(jì)算機(jī)、自動化、通信、管理等信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中的新方法、新技術(shù)、新產(chǎn)品的重要發(fā)展方向與開發(fā)策略之一。人工智能學(xué)科是模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能，研究與開發(fā)各種機(jī)器智能的理論、方法與技術(shù)的綜合性科學(xué)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展正在引發(fā)新的一輪世界性技術(shù)革命。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越全球化、科技創(chuàng)新越來越國際化、知識經(jīng)濟(jì)已初見端倪的今天，任何一門技術(shù)或任何一個領(lǐng)域離開了計(jì)算機(jī)恐怕都是不可想象的。然而計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展之迅速、計(jì)算機(jī)及其相關(guān)IT產(chǎn)品市場競爭之激烈、計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)讓人致富之迅猛也同樣是人們始料不及的。在新世紀(jì)，任何想在技術(shù)領(lǐng)域有一番作為的人，恐怕都不得不

2、面對計(jì)算機(jī)技術(shù)的挑戰(zhàn)。學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，特別是計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)技術(shù)，除了需要刻苦努力外，還需要掌握軟件和操作系統(tǒng)的原理與設(shè)計(jì)技巧。這些原理與技巧可以說是計(jì)算機(jī)前輩們一代接一代不停努力的結(jié)晶，學(xué)習(xí)和掌握它們對于激發(fā)自己的創(chuàng)造力和想象力是很有幫助的。如何學(xué)習(xí)和掌握操作系統(tǒng)技術(shù)的原理與實(shí)際技巧呢？除了聽課和讀書之外，最好的辦法恐怕就是在實(shí)踐。例如，自己設(shè)計(jì)一個小型操作系統(tǒng)的部分模塊功能甚至是一個小型的操作系統(tǒng)；學(xué)會使用各種操作系統(tǒng)，勤閱讀和分析操作源代碼等。除了上述練習(xí)方法之外，習(xí)題和實(shí)驗(yàn)是很重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)。本書是一本配合計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，收集了供廣大同學(xué)實(shí)踐的2個實(shí)驗(yàn)，包括時鐘中斷程

3、序設(shè)計(jì)、進(jìn)程調(diào)度。除了給出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容外，還附帶了相關(guān)的參考源代碼，但這只是一種參考，讀者可以不局限于這些源代碼，也可以自行設(shè)計(jì)。學(xué)會計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)要求理論與實(shí)踐相結(jié)合，本門實(shí)驗(yàn)課程是對計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)課堂教學(xué)的一個重要補(bǔ)充，與理論學(xué)習(xí)起著相輔相成的作用，是實(shí)施計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教導(dǎo)的一個重要組成部分。同時本課程還安排了操作系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)，模擬操作系統(tǒng)的幾種功能。通過本綜合實(shí)驗(yàn)課的實(shí)踐學(xué)習(xí)，可以增強(qiáng)本專業(yè)的學(xué)生對系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的認(rèn)識。對加深理解和掌握操作系統(tǒng)相關(guān)原理有重要幫助。本指導(dǎo)書的適用專業(yè)理工科計(jì)算機(jī)專業(yè)本、?？茖W(xué)生，能對學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)軟件的人有所幫助。由于時間倉促以及作者的水平有限，錯誤以及

4、不妥之處再所難免，懇請讀者批評指正。編 者： 葛 華 2014年12月于安徽科技學(xué)院實(shí)驗(yàn)要求1. 每位同學(xué)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)報(bào)告本（手冊），上機(jī)前作好充分的準(zhǔn)備工作，預(yù)習(xí)本次實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，并在實(shí)驗(yàn)報(bào)告本（手冊）上寫好相關(guān)的源代碼，事先熟悉與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的軟硬件環(huán)境。2. 實(shí)驗(yàn)時遵守實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度，愛護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，不得私自將使用的計(jì)算機(jī)加密碼，影響其他同學(xué)的上機(jī)。原則上每人固定實(shí)驗(yàn)設(shè)備，由始而終地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對于實(shí)驗(yàn)設(shè)備出現(xiàn)的問題，要及時向指導(dǎo)老師匯報(bào)。3. 統(tǒng)一以以下格式命名本人的實(shí)驗(yàn)文件：班級學(xué)號_實(shí)驗(yàn)題號.擴(kuò)展名例：計(jì)041班學(xué)號為03的學(xué)生第四個實(shí)驗(yàn)的文件名為：j04103_1.rar4. 最終的實(shí)驗(yàn)報(bào)告

5、按照要求書寫，在本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)時結(jié)束后上交，仔細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)過程中的數(shù)據(jù)、源程序、實(shí)驗(yàn)結(jié)果，錯誤分析調(diào)小結(jié)對于實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題或疑惑要一并書寫，并作為重點(diǎn)加以思考。目 錄前 言I實(shí)驗(yàn)要求III實(shí)驗(yàn)一、分支與循環(huán)1一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1三、實(shí)驗(yàn)要求1四、實(shí)驗(yàn)環(huán)境：2五、實(shí)驗(yàn)步驟：2五、實(shí)驗(yàn)思考2六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果3實(shí)驗(yàn)二 遞歸、表處理5一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容5實(shí)驗(yàn)三 小型專家系統(tǒng)8一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容8III安徽科技學(xué)院人工智能實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 葛華 編實(shí)驗(yàn)一、分支與循環(huán)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解PROLOG解釋器；2. 了解PROLOG語言中常量、變量的表示方法；3. 了解利用PROLOG進(jìn)行事實(shí)

6、庫、規(guī)則庫的編寫方法；4. 掌握分支程序設(shè)計(jì)5. 掌握循環(huán)程序設(shè)計(jì)6. 掌握PROLOG輸入輸出程序設(shè)計(jì)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 熟悉Prolog運(yùn)行環(huán)境，包括硬件與軟件環(huán)境；2. 學(xué)習(xí)示例程序，分析其功能；3. 分支程序設(shè)計(jì)；4. 利用PROLOG進(jìn)行事實(shí)庫、規(guī)則庫的編寫，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行簡單的詢問；5. 循環(huán)程序設(shè)計(jì)；6. 分支程序設(shè)計(jì)、輸入輸出程序設(shè)計(jì)三、實(shí)驗(yàn)要求1) 在上實(shí)驗(yàn)課前熟悉PROLOG語言中自由變量和約束變量的含義，理解兩個的謂詞的匹配合一問題和回溯機(jī)制。2) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的要求，編寫相應(yīng)的PROLOG程序，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。3) 根據(jù)參考源代碼，完成實(shí)驗(yàn)思考題目。四、實(shí)驗(yàn)環(huán)境：編程

7、工具：Turboc PROLOG操作系統(tǒng)：Window xp 、Win7五、實(shí)驗(yàn)步驟：1、啟動Windows操作環(huán)境。2、打開目錄：c:prolog，執(zhí)行prolog應(yīng)用程序，啟動Turbo prolog，并按空格鍵(SPACE)集成開發(fā)環(huán)境。3、選擇Setup項(xiàng)，打開下拉菜單，選擇Directories項(xiàng)，將工作目錄修改為：c:prolog，按Esc鍵退出，選擇Save Configuration項(xiàng)，保存修改。4、選擇Files項(xiàng)，打開下拉菜單，選擇Load項(xiàng)，選擇要打開的示例程序，選擇示例程序，再選擇Edit項(xiàng)，可以進(jìn)行編輯源程序。5、編輯之后，可以選擇Run項(xiàng)，執(zhí)行程序，可

8、以在Dialog窗口進(jìn)行詢問，即外部目標(biāo)的執(zhí)行，并分析程序之功能。6、仿前例，運(yùn)行、，分析程序功能。7、退出，選擇Quit項(xiàng)，可以退出Turbo Prolog程序，返回到Windows環(huán)境。五、實(shí)驗(yàn)思考 在實(shí)驗(yàn)中，我們是通過鍵入F8，將程序結(jié)束，并且在程序運(yùn)行中，并不能運(yùn)行其他的程序，我們是不是可以在顯示時鐘的同時，還可以運(yùn)行其他的程序呢？用什么方法可以實(shí)現(xiàn)？駐留？如何駐留？請查找相關(guān)的資料。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1 /**/Domainsname=symbolPredicateslikes(name,name)friend(name,name)Goal

9、friend(john,Y),write(“Y=,Y).Clauseslikes(bell,sports).likes(mary,music).likes(mary,sports).likes(jane,smith).friend(john,X):-likes(X,sports),likes(X,music).friend(john,X):-likes(X,reading),likes(X,music).實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目2/**/predicatesstudent(integer,symbol,real)gradegoalgrade.clausesstudent(1,zhangsan,9

10、0.2).student(2,lisi,95.5).student(3,wangwu,96.4).grade:-write(“please input the name:”),readln(Name),student(_,Name,Score),nl,wirte(“the score of “,Name,” is “,Score).grade:-write(“sorry, can not find the student!”),nl.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目3/**/predicatesstudent(integer,symbol,real)printgoalprint.clausesstude

11、nt(1,zhangsan,90.2).student(2,lisi,95.5).student(3,wangwu,96.4).print:-student(Number,Name,Score), wrtie(Number,Name,Score),Number=3實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目4/**/predicatesstudent(integer,symbol,real)printgoalprint.clausesstudent(1,zhangsan,90.2).student(2,lisi,95.5).student(3,wangwu,96.4).print:-student(Number,N

12、ame,Score), wrtie(Number,Name,Score),fail.print:-!.實(shí)驗(yàn)二 遞歸、表處理一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握動態(tài)數(shù)據(jù)庫方法；2. 練習(xí)利用PROLOG中的謂詞asserta和retract進(jìn)行數(shù)據(jù)管理；3. 掌握PROLOG遞歸程序設(shè)計(jì)方法。4. 掌握PROLOG表處理程序設(shè)計(jì)方法二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、 謂詞asserta和retract用法；2、 遞歸程序設(shè)計(jì)3、 表處理程序設(shè)計(jì)4、 綜合應(yīng)用程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1/**/database st(integer,symbol,real)predicates gradegoal grade . claus

13、es st(1,zhangsan,90). st(2,lisi,95). st(3,wangwu,96). grade:-st(Number,Name,Score), asserta(st(4,"xu",88), save("aa11111.dat"), write(Number,Name,Score),nl, fail.grade:-!. 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目2/**/domains lists=symbol* predicates member(symbol, lists)clauses member(X,X|Tail). member(X,Hea

14、d|Tail):-member(X,Tail).實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目3/**/domains listi=integer* predicates append(listi,listi,listi)clauses append(,L,L). append(H|T,L2,H|Tn):-append(T,L2,Tn).實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目4/**/domains listi=integer* predicates pprint(listi)clauses pprint(). pprint(H|T):-write(H),pprint(T).實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目5/**/domains listi

15、=integer* predicates reverse(listi,listi) append(listi,listi,listi)clauses append(,L,L). append(H|T,L2,H|Tn):-append(T,L2,Tn). reverse(,). reverse(H|T,L):-reverse(T,L1),append(L1,H,L).實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目5/**/domains listi=integer* predicates insert_sort(listi,listi) insert(integer,listi,listi) asc_order(int

16、eger,integer)clauses insert_sort(,). insert_sort(H|Tail,Sorted_list):- insert_sort(Tail,Sorted_Tail), insert(H,Sorted_Tail,Sorted_list). insert(X,Y|Sorted_list,Y|Sorted_list1):-asc_order(X,Y),!, insert(X,Sorted_list,Sorted_list1). insert(X,Sorted_list,X|Sorted_list). asc_order(X,Y):-X>Y.實(shí)驗(yàn)三 小型專家系

17、統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解專家系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法2. 加深對專家系統(tǒng)原理的理解3. 學(xué)會用圖搜索技術(shù)解決一些應(yīng)用問題；二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 建造一個小型的專家系統(tǒng)2. 用PROLOG語言或者其他高級語言編程實(shí)現(xiàn)小型專家系統(tǒng)3. 用產(chǎn)生式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)專家系統(tǒng)，系統(tǒng)應(yīng)具有知識庫、推理機(jī)和動態(tài)數(shù)據(jù)庫三部分；三、專家系統(tǒng)規(guī)則1. 有毛的動物是哺乳動物；2. 有羽毛的動物是鳥類；3. 若動物會飛且會生蛋，則它是鳥類。4. 有奶的動物是哺乳動物；5. 吃肉的哺乳類動物是肉食動物；6. 犬牙利爪，眼睛向前的是肉食動物；7. 反芻食物的哺乳類動物是有蹄類；8. 有蹄的哺乳類是有蹄類；9. 黃褐色有暗斑點(diǎn)的肉食類是金錢豹；10

18、. 黃褐色有條紋的肉食類是老虎；11. 長脖子長腿有黃褐色有暗斑的有蹄類動物是長頸鹿；12. 有黑白條紋的有蹄類動物是斑馬；13. 不會飛有長脖子長腿的鳥是駝鳥；14. 不會飛善游泳黑白色的鳥是企鵝；15. 善飛的鳥是信天翁。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1/*/* An animal Classing Expert System */domainsn=symboldatabasexpositive(n,n)/*數(shù)據(jù)庫中正確的事實(shí)*/xnegative(n,n)/*數(shù)據(jù)庫中錯誤的事實(shí)*/predicatesrunanimal_is(n)/*和何動物*/it_is(n)/*是和類型動物*/positive(n,n)/

19、*正確的事實(shí)*/negative(n,n)/*錯誤的事實(shí)*/clear_facts/*清除數(shù)據(jù)庫*/remember(n,n,n)/*根據(jù)條件添加正確的事實(shí)(y),錯誤的事實(shí)(n)到數(shù)據(jù)庫*/ask(n,n)/*詢問是否滿足該條件，回答是(y),否(n)*/goalrun.clausesrun:-animal_is(X),!,write("nYour animal may be a(n)",X),nl,nl,clear_facts.run:-write("n Unable to determine what"),write("your anim

20、al is.nn"),clear_facts.positive(X,Y):-xpositive(X,Y),!.positive(X,Y):-not(xnegative(X,Y),ask(X,Y).negative(X,Y):-xnegative(X,Y),!.negative(X,Y):-not(xpositive(X,Y),ask(X,Y)./*xpositive(X,Y)*/ask(X,Y):-write(X," it ",Y,"n"),readln(Reply),remember(X,Y,Reply).remember(X,Y,y):-a

21、sserta(xpositive(X,Y).remember(X,Y,n):-asserta(xnegative(X,Y),fail.clear_facts:-retract(xpositive(_,_),fail.clear_facts:-retract(xnegative(_,_),fail.clear_facts:-write("nnPlease press the space bar to Exit"),readchar(_)./*cheetah非洲獵豹；mammal哺乳動物；carnivore食肉動物；tawny_color黃褐色；black_spots黑斑點(diǎn)*/

22、animal_is(cheetah):-it_is(mammal),it_is(carnivore),positive(has,tawny_color),positive(has,black_spots)./*tiger老虎；black_stripes黑色條紋*/ /*giraffe長頸鹿，ungulate蹄類哺乳動物；dark_spots黑斑點(diǎn)*/animal_is(tiger):-it_is(mammal),it_is(carnivore),positive(has,tawny_color),positive(has,black_stripes).animal_is(giraffe):-it_is(ungulate),positive(has,long_neek),positive(has,long_legs),positive(has,dark_spots)./*zebra斑馬；black_stripes黑色條紋*/ /*ostrich駝鳥，*/animal_is(zebra):-it_is(ungulate),positive(has,black_stripes).anim