C# winform 实现动物识别专家系统
1、功能需求
本实例完成的是《人工智能》课堂小作业--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