《知识表示》PPT课件

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1、人工智能ArtificialIntelligence知识表示KnowledgeRepresentationAgenda知识和知识表示问题非结构化方法谓词逻辑方法产生式系统结构化方法框架语义网络知识和知识表示问题什么是知识知识的特性AI所关心的知识知识的表示知识表示方法的衡量知识表示语言问题什么是知识（1）数据一般指单独的事实，是信息的载体，数据项本身没有什么意义，除非在一定的上下文中，否则没有什么用处。信息由符号组成，如文字和数字，但是对符号赋予了一定的意义，因此有一定的用途或价值。知识也是由符号组成，但是还包括了符

2、号之间的关系以及处理这些符号的规则或过程。知识在信息的基础上增加了上下文信息，提供了更多的意义因此也就更加有用和有价值。知识是随着时间的变化而动态变化的，新的知识可以根据规则和已有的知识推导出来。什么是知识（2）因此可以认为知识是经过加工的信息（Feigenbaum），它包括事实、信念和启发式规则（Hayes-Roth）。关于知识的研究称为认识论（Epistemology），它涉及知识的本质、结构和起源。知识的特性相对正确性在一定的条件及环境下，知识一般是正确的，可信任的不确定性由随机性引起的不确定性由模糊性引起的不确

3、定性由不完全性引起的不确定性由经验性引起的不确定性可表示性和可利用性知识是可以表示出来的知识是可以利用的人工智能系统所关心的知识一个Agent需要什么样的知识才可能具有智能呢？一般说来至少包括下面几个方面的知识事实：是关于对象和物体的知识。规则：是有关问题中与事物的行动、动作相联系的因果关系的知识，是动态的，常以“如果……那么……”形式出现。元知识：是有关知识的知识，是知识库中的高层知识。例如包括怎样使用规则、解释规则、校验规则、解释程序结构等知识。常识性知识：泛指普遍存在而普遍认识了的客观事实一类知识，即指人们共有的

4、知识。知识表示（1）知识表示就是研究用机器表示上述这些知识的可行性、有效性的一般方法，可以看作是将知识符号化并输入到计算机的过程和方法。知识表示在智能Agent的建造中起到关键的作用。可以说正是以适当的方法表示了知识，才导致智能Agent展示出了智能行为。知识表示（2）目前在知识表示方面主要有两种基本的观点叙述性的观点：将知识的表示和知识的运用分开处理，在知识表示时不涉及如何运用知识的问题过程性的观点：将知识的表示和知识的运用结合起来，知识包含于程序之中知识表示方法的衡量充分表示领域知识:首先考虑能不能充分表示领域知识

5、.要能反应出领域的特点有利于知识的利用:表示的目的是为了利用知识,求解问题便于对知识的组织,维护和管理:便于今后的更新,维护,保证其一致性和完整性便于理解和实现:容易让人理解并符合人的习惯.还有容易在计算机上实现知识表示语言问题（1）智能agents对世界的建模方式一般有两种：基于图标的方法：用图形或类似图形的方式对世界某些方面的模拟。基于图标的方法比较直接，有的时候可能更有效一些。基于特征的方法：用文字或其他叙述的方法对世界某些特征的描述。基于特征的描述方法容易与别的系统进行信息交流和转换，并且易于修改和分解成不同的

6、部分。有的情况下，agents的自身知识和环境信息是很难用图标的方法进行模拟和表达的。所以一般在智能agents中，对那些难于表达的信息可以用公式表示为对特征值的约束，这些约束可以用来推断那些无法直接感知到的特征值。知识表示语言问题（2）智能agents中对自身知识和环境知识的表示一般放在所谓的知识库中，其中知识的每条表示称为一个语句（sentence），表示这些句子的语言称为知识表示语言。智能agents所需要的知识表示语言是一种能够表达所描述对象特征中的约束和特征值的语言，以及可以进行必要推理的推理机制。知识表示语

7、言问题（3）一个知识表示语言应该包括下面两部分：、描述事物状态的形式系统（包括语法和语义）：用于知识的表示。语言的语义确定了一个语句所指称的事实。事实是世界的一部分，而它们的表示必须要编码成某种形式，并物理地存储到agent中。证明理论：规则的集合，用于语句的演绎和推导。所有的推理机制都是基于事实的表示，而不是这些事实本身。即与具体事实无关，只与事实的表示结构、形式有关。自然语言vs.程序设计语言程序设计语言（如C或Lisp）比较善于描述算法和具体的数据结构。但是对知识不完全的情况，即无法确定事情到底是怎么样的，只知道

8、是或不是的某种可能性就不太方便了。不能表达这种不完全性的语言是表达能力不够的语言自然语言（如中文或英语）表现能力丰富。但是自然语言更多地是为了满足人们的交流而不是表示。自然语言另一个的问题就是其不明确性一个好的知识表示语言应该结合自然语言和程序设计语言的优点：表达能力强，而且语义清晰逻辑是人们思维活动规律的反映和抽象，是到目前为止