https://github.com/chgl16/animal-recognition-expert-system
:tiger: 用产生式系统设计的一个简单动物识别专家系统，正向推理，支持规则增删改查
https://github.com/chgl16/animal-recognition-expert-system
javafx production
Last synced: about 2 months ago
JSON representation
:tiger: 用产生式系统设计的一个简单动物识别专家系统，正向推理，支持规则增删改查
- Host: GitHub
- URL: https://github.com/chgl16/animal-recognition-expert-system
- Owner: chgl16
- Created: 2020-01-10T09:38:29.000Z (over 5 years ago)
- Default Branch: master
- Last Pushed: 2020-01-10T12:20:50.000Z (over 5 years ago)
- Last Synced: 2025-04-20T19:37:22.242Z (2 months ago)
- Topics: javafx, production
- Language: Java
- Size: 44.9 KB
- Stars: 38
- Watchers: 0
- Forks: 9
- Open Issues: 0
-
Metadata Files:
- Readme: README.md
Awesome Lists containing this project
README
# 动物识别专家系统
用产生式系统设计的一个简单动物识别专家系统，正向推理，支持规则增删改查
## 1. 开发环境
## 2. 运行效果
```bash
java -jar out/artifacts/expertSystem/expertSystem.jar
```
## 3. 设计实现
#### 步骤一：规则库、目标集、数据库的建立
1. 规则库ruleBase采用全局变量方式声明，类型为List，泛型的Rule对象是包括规则前提条件P和结论Q的POJO。使用List也是为了方便JavaFX表格单元的索引操作问题。
2. 数据库Set dataBase即用户输入的事实、规则前提，作为输入参数传入推理机推理。Set使用HashSet实现类，内部的即HashMap哈斯表结构，无冲突情况下可以在O(1)时间复杂度内命中规则前提P。
3. 目标集Set aims也为全局变量，元素是要求识别的动物：虎、豹、斑马等。Set也是使用HashSet实现类，更快判断aims.contains(rule.Q)。
#### 步骤二：推理机的设计和实现
推理机的推理逻辑过程如下：
1. 遍历规则库中的所有规则，对于每条规则Ri，判断当前数据库是否包括Ri的所有前提P。如果是，把Ri的结论Q加入数据库。
2. 多次循环遍历，直到遍历的规则Ri的结论Q属于目标集aims，推理结束，识别动物为Q，或者所有规则遍历结束后，数据库也不再变化，推理结束，无法识别具体动物。
```java
/**
* 推理机
* @param dataBase 用户输入的事实检索条件，即当前数据库
* @return 推理过程和结果对象ResultDto
*/
public static ResultDto reason(Set dataBase) {
ResultDto resultDto = new ResultDto();
resultDto.process = "";
int count = 0;
while (true) {
// 判断是否有新的推理可用
boolean change = false;
for (Rule rule : ruleBase) {
// 判断数据库是否包含当前规则的所有条件
boolean flag = true;
for (String condition : rule.p) {
if (!dataBase.contains(condition)) {
flag = false;
break;
}
}
// 满足当前规则所有条件
if (flag) {
// 将当前规则结果加入数据库
if (!dataBase.contains(rule.q)) {
dataBase.add(rule.q);
change = true;
resultDto.process += count + ".使用规则: "
+ rule.toString() + ", 推出了: "
+ rule.q + "\n";
resultDto.process += "当前数据库: "
+ dataBase + "\n\n";
}
// 如果是目标集元素，推理结束
if (aims.contains(rule.q)) {
resultDto.answer = rule.q;
return resultDto;
}
}
}
// 没有新推理可用
if (!change)
break;
}
resultDto.answer = "无法识别具体目标动物";
return resultDto;
}
```
## 4. 问题总结
[1. JavaFX开发总结](http://chgl16.space/2019/12/10/java/javafx-chang-yong-zong-jie/)