知识表示及基本推理方法.pdf

《知识表示及基本推理方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、知识表示及基本推理方法知识表示推理技术知识表示知识表示概念逻辑表示产生式表示法语义网络表示法框架表示法面向对象的表示法其它表示法本章目录知识表示概念知识表示是把知识符号化，转送给计算机，这是知识工程的核心领域。知识表示方法：一阶谓词产生式框架语义网络自然语言其他（剧本、神经网络）知识表示概念（续1）同一知识可采用不同的表示方法，不同的表示方法可能产生不同的效果。知识表示的目的在于通过有效的知识表示，使人工智能程序能利用这些知识作出决策，获得结论。知识表示方法必须具备的四个

2、性质知识表示的评价标准知识表示方法必须具备的性质充分表示：表达有关领域的各种所需知识充分推理：能从旧的知识推出新的知识有效推理：有能力把附加信息结合到结构中去，这些信息有利于推理有效的获取知识：方便获取，最好系统本身有能力控制知识获取知识表示的评价标准表示方案应便于修改和扩充知识表示方案尽量简单易懂表示方法清晰明确本节目录逻辑表示这是一种最早使用的知识表示方法，运用命题演算、谓词演算的概念来描述知识。命题演算谓词演算例子逻辑表示知识小结本节目录命题演算在日常生活中，可判断真假的话就是

3、命题。如，雪是白的。把单个命题连接起来可组成复合命题。联结词：/合取（与）/析取（或）¬否定（非）→蕴含（implies）等价真值表谓词演算用谓词表达命题，带有参数的命题，包括实体和谓词两个部分。谓词公式的一般形式是：P(x,x,…,x)12n其中，P是谓词符号（简称谓词），x(i=1,2,…n)是参数项（简称项，可以为常量、i变量、函数）；如：雪是白的。P(e)P:是白的e：雪(T)P(b)P:是白的b：煤(F)对谓词演算可以加量词全称量词--以符号（"x）P(x)来表示对于某个论域中的所有（任

4、意一个）个体x,都有P(x)真值为T。存在量词--以符号（$x）P(x)来表示某个论域中至少存在一个个体x，使P(x)真值为T。一阶谓词演算若限定不允许在谓词、连词、量词和函数名位置上出现使用变量进行量化处理，且参数项不能是谓词公式，则这样的谓词演算是一阶的。换言之，一阶谓词演算不允许对谓词、连词、量词和函数名进行量化。谓词公式P(x,x,…,x)是合适公式12n若A为合适公式，则¬A也是合适公式若A、B都是合适公式，则A/B，A/B，A→B，AB也是合适公式若A为合适公式，x为A中的自由变元，

5、则（"x）A，（$x）A也是合适公式例子我喜爱音乐和绘画：LIKE（I，MUSIC）∧LIKE（I，PAINTING）李明打篮球或踢足球PLAYS（LIMING，BASKETBALL）∨PLAYS（LIMING，FOOTBALL）如果该书是何平的，那么它是兰色封面的OWNS（HEPING，BOOK-1）->COLOR(BOOK-1,BLUE)机器人不在2号房间内~INROOM（ROBOT，r2）所有的机器人都是灰色的（"x）[ROBOT（X）->COLOR（x，GRAY）]1号房间内有个物体（$x）

6、INROOM（x，r1）若x>y,y>z则x>zG(x,y)/G(y,z)->G(x,z)逻辑表示知识小结合适公式表示知识合适公式具有强大的形式化表示功能推理采用归结原理方法逻辑表示法的优点：符号简单，描述易于理解自然、严密、灵活、模块化具有严格的形式定义和理论基础基于归结法的推理，保证正确逻辑表示知识小结逻辑表示法的缺点：没有提供如何组织知识的信息无法使用启发式规则浪费时空，容易产生组合爆炸典型系统：自动问答系统QA-3机器人行为规划系统STRIPS机器博弈系统FOL本节目录产生

7、式表示法产生式表示法是ES中用的最多的一种知识表示方法。它将专家的知识由称作产生式表示的规则集合来表示，每一条产生式就是构成一个知识模块的一条规则。写成：ab或IFaThenb其中a为前件，b为后件。使用这种表示法的ES通常称为基于规则的专家系统。产生式表示法（续）用产生式表示规则的一般形式为：如果前提1且前提2且···且前提n则结论1，结论2，···，结论m产生式系统的构成产生式表示法的优点产生式表示法的缺点典型系统本节目录产生式系统的构成知识库知识元：即事实，证据，断言，数据，…是不能分解的最

8、小知识片,知识元集=知识库（KB）中所有产生式包含的知识元的全体；规则：也称为知识片，每条规则（或称每个产生式）指明了知识元之间的关系；元知识：控制策略。如何使用规则的知识（例如，规则匹配的先后次序，匹配冲突的解决等）。总数据库：综合数据库、上下文、黑板一个推理引擎（Engine）：负责整个产生式系统的运行，包括：规则左部与DB匹配；从匹配成功的规则中，选出一条将在下一步执行的