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《人工智能》课程实验指导书 课程代码：H0404X 课程编号适用对象：计算机科学与技术专业 指导教师：肖晓明 魏世勇 实验内容 实验一? 产生式系统实验 实验二? 移动机器人的路径规划与行为决策实验 实验三? 梵塔问题实验 实验四? A*算法实验 实验五? 化为子句集的九步法实验 实验六? 子句消解实验 实验七 模糊假言推理器实验 实验八 BP网络实验 实验九? 贝叶斯网络实验 实验一? 产生式系统实验 （必修，2学时） 一、实验目的： 熟悉和掌握产生式系统的运行机制，掌握基于规则推理的基本方法。 二、实验原理 产生式系统用来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。在产生式系统中，论域的知识分为两部分：用事实表示静态知识；用产生式规则表示推理过程和行为。 三、实验条件： 1.?????? 产生式系统实验程序。 2.????? IE5.0以上，可以上Internet。 四、实验内容： 1.?????? 对已有的产生式系统(默认的例子)进行演示，同时可以更改其规则库或（和）事实库，进行正反向推理，了解其推理过程和机制。 2.?????? 自己建造产生式系统（包括规则库和事实库），然后进行推理，即可以自己输入任何的规则和事实，并基于这种规则和事实进行推理。这为学生亲手建造产生式系统并进行推理提供了一种有效的实验环境。 五、实验步骤： 1.???????? 定义变量，包括变量名和变量的值。 2.???????? 建立规则库，其方法是，(a) 输入规则的条件：每条规则至少有一个条件和一个结论，选择变量名，输入条件（符号）；选择变量值，按确定按钮就完成了一条条件的输入。重复操作，可输入多条条件；(b) 输入规则的结论：输入完规则的条件后，就可以输入规则的结论了，每条规则必须也只能有一个结论。选择变量名，输入条件（符号），选择变量值，按确定按钮就完成了一个结论的输入。重复以上两步，完成整个规则库的建立。 3.???????? 建立事实库（总数据库）：建立过程同步骤2。重复操作，可输入多条事实。 4.???????? 然后按“开始”或“单步”按钮即可。 此外，利用实例演示，可以运行系统默认的产生式系统，并且可以进行正反向推理。其他的可参见其帮助文件。 六、实验结论：包括做实验的目的、方法、过程等，具体要写成实验报告，如下图所示（见下页）。 附：产生式系统实验报告表 姓名 ? 年级 班级 ? 指导老师 ? 日期 ? 实验目的 ? 推理方法 □???? 正向推理 □???? 反向推理 建立规则库 建立事实库 ? ? 预测结果 ? 实验过程及结果(注意观测规则的匹配过程和方法) ? 备注(原因等) ? 学生结论 ? 指导老师意见 ? 实验二? 移动机器人的路径规划与行为决策实验 （必修，2学时） 一、实验目的： 熟悉移动机器人的信息处理流程，了解、比较基于行为主义和符号主义的人工智能方法在机器人中的应用特点和效果，以及结合两者的规划与决策方式。 二、实验原理 规划是一种问题求解技术，它从某个特定的问题状态出发，寻求一系列行为动作，并建立一个操作序列，直到求得目标状态为止。简而言之，规划是一个行动过程的描述。一个总规划可以含有若干个子规划。 三、实验仪器设备： 硬件：AmigoBot移动机器人一台（附无线串行信号和图像信号传输装置各一套），计算机一台（附图像采集卡、声卡），实验环境（木制围栏、障碍物若干） 软件：Windows 98 or 2000, AmigoEyes, AmigoMapper, AmigoColbert 四、实验内容： 1.?????? 了解AmigoBot移动机器人的传感器和驱动器工作情况； 2.?????? 观察机器人的反射式避障行为； 3.?????? 编程控制机器人路径，观察行为并比较其避障效果； 4.?????? 观察混合式方法的导航效果，分析行为决策和规划在系统中的作用； 5.?????? 分析根据先验地图规划路径的导航系统的优缺点。 五、实验步骤： 1???????? 将机器人的无线串行信号和图像信号传输装置分别与计算机串口1和图像输入口相连。 2???????? 开机。 3???????? 打开AmigoBot电源，启动机器人自检程序，观察左右驱动轮和超声距离传感器特征。 4???????? 启动AmigoEyes程序，将机器人控制端口设为Com1，点击connect，连接机器人与计算机控制程序。 5???????? 点击wander，观察机器人漫游时的避障行为以及超声距离传感器和视觉传感器信号，总结其行为特点，点击停止按钮或Disconnect停止机器人运动。 6?