人工智能知识表示系列课件第二讲知识表示5框架剧本对象表示法

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1、2021/9/161人工智能原理第二讲知识表示之框架/剧本表示主讲：王祖喜zuxiw@163.com华中科技大学图像所2021/9/162知识的表示方法谓词逻辑法状态空间法问题归约法语义网络法框架表示法面向对象表示剧本(script)表示过程(procedure)表示小结2021/9/163知识的框架表示2021/9/1641.概念知识的框架表示法1975年由M.Minsky提出，最早用作视觉感知、自然语言对话等问题的知识表示；目前已作为一种通用数据结构来表示知识对象(实体)。框架理论认为，人们对现实世界中各

2、种事物的认识都是以一种类似于框架的结构存储在记忆中的，当面临一种新事物时，就从记忆中找出一个合适的框架并根据实际情况对其细节加以修改、补充，从而形成对当前事物的认识。例如：当一个人要走近一个教室时，他能根据以往的知识，想象到这个教室一定有四面墙，有门、窗、天花板和地板，有课桌、椅子、黑板等，尽管他对这个教室的细节还不清楚，但对教室的基本结构是可以预见的。他之所以能做到这一点，是由于他通过以往的认识活动已经在记忆中建立了关于教室的框架，该框架不仅指出了相应事物的名称（教室），而且还指出了事物各有关方面的属性（如

3、有四面墙、有课桌、有黑板，……）。通过对该框架的查找，很容易得到教室的各有关特征。知识的框架表示2021/9/165当他进入教室后，经观察得到了教室的大小、门窗的个数、桌凳的数量、颜色等细节，把它们填入到教室框架中，就得到了教室框架的一个具体事例，称为事例框架。2.框架定义框架是用于描述具有固定的静态对象的通用数据结构，该对象用“对象…属性…属性值”表示；一个框架由若干个槽（Slot）组成，槽用于描述属性；一个槽又可由若干个侧面组成。侧面用于描述相应属性的一个方面；槽和侧面所具有的属性值分别称为槽值和侧面值；

4、一个侧面可有一个或多个侧面值。对框架、槽或侧面，都可以复加上一些说明性信息，一般是指一些约束条件，用于指出什么样的值才能填入到槽或侧面中。槽值或侧面值既可以是数值，字符串，布尔值，也可以是一个在满足某个给定条件时要执行的动作或过程，特别是它还可以是另一个框架的名字，从而实现一个框架对另一个框架的调用框架实质上是一个层次的嵌套链接表。2021/9/166<框架名>槽名1侧面名1值1，值2，…值p1侧面名2值1，值2，…值p2……侧面名m1值1，值2，…值pm1槽名2侧面名1值1，值2，…值q1侧面名2值1，值2

5、，…值q2……侧面名m2值1，值2，…值qm2…………槽名n侧面名1值1，值2，…值r1侧面名2值1，值2，…值r2……侧面名mn值1,值2,…值rmn约束：约束条件1……约束条件n框架的一般结构：2021/9/167例1：框架名：<假冒伪劣商品>商品名称：生产厂家：出售商店:处罚：处理方式：处罚依据：处罚时间：单位（年、月、日）经办部门：在这个框架中，有4个槽，其中，“处罚”槽有4个侧面，侧面“处罚时间”用“单位”指出了一个填值时的标准限制。2021/9/168例2：框架名:<教师>姓名：单位（姓、名）年龄

6、：单位（岁）性别：范围（男、女）缺省（男）职称：范围（教授、副教授、讲师、助教）缺省（讲师）部门：单位（系、教研室）住址：<住址框架>工资：<工资框架>开始工作时间：单位（年、月）截止时间：单位（年、月）缺省：现在把某教师的一组信息填入教师框架的各个槽,就得到了相应框架的一个事例框架:框架名：<教师-1>姓名：夏冰年龄：36性别：女职称：副教授部门：计算机教研室住址:工资：开始工作时间：1988.9截止时间：1996.92021/9/169例1：硕士生的具体框架框架名：<硕士生>姓名

7、：单位（姓，名）性别：范围（男，女）默认：男年龄：单位（岁）条件：岁>16学习专业：单位（专业名）研究方向：单位（方向名）导师姓名：单位（姓，名）参加课题：范围（国家级，省部级，其它）默认：国家级学籍：<硕学籍>住址：单位（楼号，房间号）电话：单位（（区号），话机号）入学时间：单位（年，月）学制：单位（年）默认：4年2021/9/1610硕士生的实例框架框架名：<硕士生-1>姓名：杨杨性别：女年龄：23学习专业：计算机应用技术研究方向：人工智能导师姓名：林海参加课题：学籍：<硕学籍-1>住址：16号楼316房

8、间号电话：（010）66668888入学时间：2000年9月学制：2021/9/1611框架的BNF描述：<框架>::=<框架头><槽部分>[<约束部分>]<框架头>::=框架名<框架名的值><槽部分>::=<槽>，[<槽>]<约束部分>::=约束<约束条件>，[<约束条件>]<框架名的值>::=<符号名>

9、<符号名>（<参数>，[<参数>]）<槽>::=<槽名><槽值>

10、<侧面部分><槽名>::=