知识表示方法研究与应用

《知识表示方法研究与应用》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、万方数据第24卷第5期2007年5月计算机应用研究ApplicationReseaI℃hofComputersV01．24．No．5Mav2007知识表示方法研究与应用水年志刚1，梁式1，麻芳兰1，李尚平2(1．广西大学机械工程学院，广西南宁530004；2．广西工学院，广西柳州545006)摘要：详细阐述了各种知识表示方法的运用形式，并分析了各自的优点和局限。针对甘蔗收获机械智能设计系统的知识特点，提出了混合知识表示和神经网路知识表示两种运用于该系统的切实可行的知识表示方法。关键词：知识表示；专家系统；甘蔗收获机；智能设计中图分类号：TP

2、391文献标志码：A文章编号：100l-3695(2007)05—0234一03StudyandApplicationofKnowledgeExpressionNIANzhi．gan91，uANGshil，MAFang-lanl，LIshang—pinf(1．C扰z。驴0，胁c地疵c以＆魄i，聊一ng，‰7鸲弼‰觇倦渺，Ⅳ0肋i凡g‰，增颤53(X)04，(础M；2．‰7移i‰沁阽酊矿丁每c危删ogy，丘z聒bu‰喇545006，傩im)Abstract：Thearticleexpatiatedapplicationofknowledgee

3、xpressionmethodofsonsandaIIalyzedadVantageandshortage．Finally，itmisedmixandnervenetworkknowledgeexpressionmethodswhichareeffectivelyusedinintell培encedesignsystemofsugarcaneharvester．Keywor‘ls：knowledgeexpression；expensystem；sugarcaneharvester；inteUigencedesi即智能活动主要是获得知识并运用

4、知识的过程。因此，知识性是人工智能专家系统的主要特征之一。而造就它的关键技术在于知识的表示、获取和应用。知识的表示方法是至关重要的，它不仅决定了知识应用的形式，而且也决定了知识处理的效率和实现的域空间规模的大小，其成功与否直接关系到智能设计专家系统的水平¨1。然而，在不同领域，专家经验知识又具有各自不同的特点。因此，知识表示方法的研究历来是建立专家系统首要解决的问题。本文对目前常用的各种知识表示方法的特点进行了研究和比较。结合国家自然科学基金项目——“基于知识的甘蔗收获机械智能设计系统关键技术的研究”，在充分分析了我国甘蔗收获机械的研发、设

5、计的知识特点基础上，提出了几种在甘蔗收获机械智能设计领域中切实可行的知识表示形式。同时，也为其他领域智能设计专家系统的研发提供了有效的参考依据。1传统的知识表示方法智能设计专家系统的工作过程是一个获得并应用知识的过程，恰当的知识表示对于专家系统的构建具有重要意义。对于专家系统而言，一个好的知识表示方法应具备以下性质旧。：(1)表达充分性。具备确切表达有关领域中各种知识的能力。(2)推理有效性。能够与高效率的推理机制密切结合，支持系统的控制策略。(3)操作维护性。便于实现模块化，并检测出矛盾的及冗余的知识；便于知识更新和知识库的维护。(4)理

6、解透明性。知识表示便于人类理解，易读、易懂，便于知识的获取。基于以上知识表示方法具备的性质，目前普遍应用的传统知识表示方法主要有一阶谓词逻辑表示法、产生式表示法、框架表示法、脚本表示法、语义网络表示法等。1．1一阶谓词逻辑表示法谓词逻辑是一种形式语言，也是目前能够表达人类思维活动的一种最精确的语言，它与人类的自然语言比较接近，因此一阶谓词逻辑表示方法也是最早使用的一种知识表示方法。它具有简单、自然、精确、灵活、容易实现等特点。谓词的一般形式为P(z，，石：，⋯，戈。)。其中，P是谓词；髫。，省：，⋯，菇。是个体(常量、变元或函数)。谓词逻辑

7、适用于表示事物的状态、属性、概念等事实性的知识，也可以用来表示事物间确定的因果关系，即规则。例如：对于“小李的父亲是教师”，可以表示为Teacher(fa—ther(Li))；对于“公式髫<7”，可以表示为Less(∞，7)。一阶谓词逻辑表示法的局限性在于它难以表达不确定性知识和启发性知识，推理方法在事实较多时易于出现组合爆炸，且推理过程冗长、效率低。1．2产生式表示法产生式表示法又称为产生式规则表示法。“产生式”这一术语是由美国数学家波斯特(E．Post)在1943年首先提出来的。它具有自然、灵活、清楚、模块性好、通用性强等优点，目前已成

8、为人工智能中应用最多的一种知识表示模式。产生式的基本形式为¨J：if(前提1)&(前提2)&⋯then(结论1)&收稿日期：2006．03一02；修返日期：2006一04—30基