人工智能课件 2[1].3--产生式表示法.ppt

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1、2.3产生式表示法第2章知识表示2.1概述2.2谓词逻辑表示法2021/8/281中国矿业大学计算机学院产生式系统(ProductionSystem):1943年,由珀斯特(Post)提出，他用这种规则对符号串作替换运算。1965年美国的纽威尔和西蒙利用这种原理建立了认知模型。同年，斯坦福大学设计第一个专家系统DENDRAL时，就采用产生式系统的结构。产生式系统是目前已建立的专家系统中知识表示的主要手段之一,如MYCIN、CLIPS/JESS系统等。在产生式系统中，把推理和行为的过程用产生式规则表示，所以又称基于规则的系统。2.3产生式表示法2021/8/282中国矿业大学计算

2、机学院一般地，一个规则由前项和后项两部分组成。前项表示前提条件，各个条件由逻辑连接词（合取、析取等）组成各种不同的组合。后项表示当前提条件为真时，应采取的行为或所得的结论。产生式系统中每条规则是一个“条件→结论”或“前提→结论”的产生式，起简单形式为：IF〈前提〉THEN〈结论〉IF〈条件〉THEN〈动作〉2.3.1规则的表示2021/8/283中国矿业大学计算机学院为了严格地描述产生式，下面用巴科斯范式给出它的形式描述和语义：<规则>∷=<前提>→<结论><前提>∷=<简单条件>

3、<复合条件><结论>∷=<事实>

4、<动作><符合条件>∷=<简单条件>And<简单条件>[(An

5、d<简单条件>)…]

6、<简单条件>Or<简单条件>[(Or<简单条件>)…]<动作>∷=<动作名>[(<变元>,…)]2021/8/284中国矿业大学计算机学院1.产生式规则通常用于表示事物间的因果关系；【基本形式】IFPthenQ或PQ，其中P表示规则的条件（或称前提）；谓词、多元组、常量、变量、关系运算……Q表示规则激活时应该执行的动作（或得到的结论）；激活——规则条件P满足；【规则分类】①前提-结论型②条件-动作型2021/8/285中国矿业大学计算机学院1.产生式规则①前提-结论型规则（PQ）例如，关于动物世界的产生式系统中有规则IF动物是哺乳动物，且吃肉；Then

7、这种动物是食肉动物。或形式化为：Mammal(x)∧Eat(x,Meat)Carnivore(x)(Mammal,?x)∧(Eat,?x,Meat)(Carnivore,?x)P——谓词、多元组、关系表达式和真值函数的任意∧∨组合；不要求遵从一阶谓词演算的表示形式变量视为隐含地受全称量词约束；Q——结论任意数据结构，如向量、数组、表格等。2021/8/286中国矿业大学计算机学院1.产生式规则②条件-动作型规则（PQ）P——谓词、多元组、关系表达式和真值函数的任意∧∨组合；不要求遵从一阶谓词演算的表示形式变量可视为隐含地受全称量词约束；Q——动作，任意操作函数操作

8、综合数据库；屏幕、图像、文件操作；执行各种预定的计算功能；例如：x-1>1∧null(y)x:=02021/8/287中国矿业大学计算机学院1.产生式规则①前提-结论型规则（PQ）②条件-动作型规则（PQ）左部（前件）右部（后件）谓词关系表达式真值函数2021/8/288中国矿业大学计算机学院1．确定性和不确定性规则知识的产生式表示确定性规则知识可用前面介绍的产生式的简单形式表示即可。不确定性规则知识对基本形式作一定的扩充，用如下形式表示P→Q（可信度）或者IFPTHENQ（可信度）其中，P是产生式的前提或条件，用于指出该产生式是否是可用的条件；Q是一组结论或动作，用于指

9、出该产生式的前提条件P被满足时，应该得出的结论或因该执行的操作。这一表示形式主要在不确定推理中当已知事实与前提中的条件不能精确定匹配时，只要按照“可信度”的要求达到一定的相似度，就认为已知事实与前提条件匹配，再按照一定的算法将这种可能性（或不确定性）传递到结论。2.3.2事实的表示2021/8/289中国矿业大学计算机学院2．确定性和不确定性事实性知识的产生式表示确定性事实性知识一般使用三元组（对象，属性，值）或（关系，对象1，对象2）来表示，其中对象就是语言变量，这种表示的机器内部实现就是一个表。如事实“老李年龄是35岁”，便可以表示成（Lee，Age，35）其中，Lee是事

10、实性知识涉及的对象，Age是该对象的属性，而35岁是该对象属性的值。而老李、老张是朋友，可表示成（Friend，Lee，Zhang）2021/8/2810中国矿业大学计算机学院而有些事实性知识带有不确定性和模糊性，若考虑不确定性，这种知识就可以用四元组的形式表示如下（对象，属性，值，不确定度量值）或（关系，对象1，对象2，不确定度量值）如不确定性事实性知识“老李年龄可能是35岁”，这里老李是35岁的可能性取90%，便可以表示成（Lee，Age，35，0.9）而老李、老张是朋友的可能性不大，这