1、功能需求

本实例完成的是人工智能作业--简单动物识别专家系统。要求能输入一个或者多个特征推理出结果，能有简单的界面，对知识库的修改等。需要的基础知识有C#，winform, 以及对文本的简单处理，数组结构用的是数组和字典。

2、界面设计

程序界面有两个Form，一个是主窗口如图1，一个是修改知识库的窗口如图2，设计都非常简单，在此不用详细给出具体啦。

图1 Main.Form

图2 Update.Form

3、数据准备

因为只是个简单的案例，数据不多，因此数据采用的文本的形式如图3，每行是一条规则，中间以空格隔开，最后一个是结果。

图3 知识库

4、代码实现

我的思想是，以每行数据的特征为key，结果为value，然后获取输入的特征，去遍历知识库，如果输入的特征有几个在全部在一行知识里，那么把这几个特征移除并把这行知识的value添加到输入的features中，按这个步骤，直到遍历完知识库，得到最后的结果。代码如下：

文件读写类：FileUtil.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;


namespace WindowsFormsAppAnimalRegonize
{
    class FileUtils
    {
        //读取文件
        public static string read_data(string data_path)
        {
            string text = null;
            //【1】创建文件流
            FileStream fs = new FileStream(data_path, FileMode.Open);
            //【2】创建读取器
            StreamReader sr = new StreamReader(fs, Encoding.Default);
            //【3】以流的方式读取数据
            text = sr.ReadToEnd();
            //【4】关闭读取器
            sr.Close();
            //【5】关闭文件流
            fs.Close();
           return text;
        }
        //写入文件
        public static void save_update(string data_path,string text)
        {
            FileStream fs = new FileStream(data_path, FileMode.Create);
            StreamWriter sw = new StreamWriter(fs, Encoding.Default);
            sw.Write(text.Trim());
            sw.Close();
            fs.Close();
        }
    }

}

修改知识类：FormUpdate.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;


namespace WindowsFormsAppAnimalRegonize
{
    public partial class FormUpdate : Form
    {
        private string data_path = Environment.CurrentDirectory + "\\rule.txt";
        public FormUpdate()
        {
            Console.WriteLine(data_path);
            InitializeComponent();
            textBox_update.Text = FileUtils.read_data(data_path);
        }
        private void button_save_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            FileUtils.save_update(data_path,textBox_update.Text);
            this.Close();
        }
    }

}

主类：Form1.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;


namespace WindowsFormsAppAnimalRegonize

{

    //一行事实bean类

    class RowFact
    {
        private List<string> ls = null;
        public RowFact(List<string> ls)
        {
            this.ls = ls;
        }
        public void setLs(List<string> ls)
        {
            this.ls = ls;
        }
        public List<string> getLs()
        {
            return this.ls;
        }
    }
    public partial class Form1 : Form
    {
        private string data_path = Environment.CurrentDirectory + "\\rule.txt";


        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }


        private void button_update_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            FormUpdate formUpdate = new FormUpdate();
            formUpdate.Show();
        }
        //解析知识库
        private Dictionary<RowFact, string> parse_text(string text)
        {
            var array_facts = text.Split(Environment.NewLine.ToCharArray());
            var dic_result = new Dictionary<RowFact, string>();
            for (int i = 0; i < array_facts.Length; i++)
            {
                var fact_items = array_facts[i].Split(" ".ToCharArray());
                var row_fact_list = new List<string>();
                for (int j = 0; j < fact_items.Length; j++)
                {
                    if (j == fact_items.Length - 1)
                    {
                        var row_fact = new RowFact(row_fact_list);
                        dic_result.Add(row_fact,fact_items[j]);
                    }
                    else
                    {
                        row_fact_list.Add(fact_items[j]);
                    }
                }
            }
            return dic_result;
        }
        //推理过程
        private void reasoning(List<string> features,Dictionary<RowFact,string> dict)
        {
            foreach (KeyValuePair<RowFact, string> pair in dict)
            {
                if (list_contains_list( pair.Key.getLs(),features) )
                {
                    foreach (var item in pair.Key.getLs())
                        if (features.Contains(item))
                        {
                            features.Remove(item);
                            textBox_process.AppendText(item +"->");
                        }
                    if (!features.Contains(pair.Value))
                    {
                        features.Add(pair.Value);
                        textBox_process.AppendText(pair.Value);
                        textBox_process.AppendText("\n");
                    }
                }
            }
            var temp_item = features[features.Count - 1];
            foreach (var item in dict.Values)
            {
                if (item == temp_item)
                {
                    label_result.Text = item;
                    return;
                }
            }
            label_result.Text = "推理不出来";
        }
        //规则库中的一行规则的特征是否满足输入的特征中的几条
        private bool list_contains_list(List<string> list1, List<string> list2)
        {
            bool is_contains = true;
            if (list1.Count>list2.Count)
            {
                foreach (var item in list2)
                {
                    if (!list1.Contains(item))
                    {
                        is_contains = false;
                        return is_contains;
                    }
                }
            }
            else
            {
                foreach (var item in list1)
                {
                    if (!list2.Contains(item))
                    {
                        is_contains = false;
                        return is_contains;
                    }
                }
            }
            return is_contains;
        }
        private void button_search_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            var input_features = textBox_features.Text.Split(Environment.NewLine.ToCharArray());
            reasoning(input_features.ToList<string>(), parse_text(FileUtils.read_data(data_path)));
        }
    }
}

5、结果

修改和推理都能正确进行。输入例子如图4，每行为一个特征。

图4 测试结果