《知识与知识表示》PPT课件

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1、——知识与知识表示李鸣华浙江师范大学教育学院全国高中人工智能课程研修班讲稿内容提要知识的概念知识的分类知识的表示过程知识的表示方法2知识的概念知识（Knowledge）是人们在改造客观世界的实践中形成的对客观事物（包括自然的和人造的）及其规律的认识，包括对事物的现象、本质、状态、关系、联系和运动等的认识。经过人的思维整理过的信息、数据、形象、意象、价值标准以及社会的其他符号产物，不仅包括科学技术知识----知识中最重要的部分，还包括人文社会科学的知识、商业活动、日常生活和工作中的经验和知识，人们获取、运用和创造知

2、识的知识，以及面临问题做出判断和提出解决方法的知识。3知识的概念知识是把有关的信息关联在一起，形成的关于客观世界某种规律性认识的动态信息结构。知识=事实+规则+概念事实就是指人类对客观世界、客观事物的状态、属性、特征的描述，以及对事物之间关系的描述。规则是指能表达在前提和结论之间的因果关系的一种形式；概念主要指事实的含义、规则、语义、说明等。4知识的分类一按知识的作用范围分：（1）常识性知识：通用性知识，适用于所有领域；如一年有四个季节。（2）领域性知识：面向某个具体领域的知识，是专业性知识，如疾病诊断的知识。5

3、知识的分类2按知识的作用及表示划分：（1）事实性知识：用于描述领域内的有关概念、事实、事物的属性及状态；如：太阳从东方升起（2）过程性知识：与领域相关的、用于指出如何处理与问题相关的信息以及求得问题的解；如：如果信道畅通，请发绿色信号（3）控制性知识：又称为深层知识及元知识，是关于如何运用已有的知识进行问题求解的知识，也称为关于知识的知识。如：问题求解过程中的处理方法、搜索策略、控制结构6知识的分类3按知识的确定性来分：（1）确定性知识：指其逻辑值为真或假的知识，是精确性知识；如：他是男的（2）不确定性知识：是不

4、精确、不完全、模糊性知识的总称。如：今天阴天，可能要下雨7知识的分类4按人类的思维及认识方法来分：（1）逻辑性知识：是反映人类逻辑思维过程的知识，一般具有因果关系或难以精确描述的特点，是人类的经验性知识和直观感觉；如：人的为人处事的经验与风格（2）形象性知识：通过事物的形象建立起来的知识。如:什么是牛？8知识的分类5知识的获取方式来分：（1）显性知识：指可通过文字、语言、图形、声音等形式编码记录和传播的知识；如：教材、音视频光盘。（2）隐性知识：指人们长期实践中积累获得的知识，不易用显性知识表达的知识。如：每个人

5、都有不同的审美观。9知识的分类不管从什么角度去划分知识，要用机器对知识进行处理，都必须以适当的形式对知识进行表示，这就是知识表示技术。在选择知识表示的方法时应考虑几个因素：（1）能否充分表示相关领域的知识；（2）是否有利于对知识的利用；（3）是否便于知识的组织和管理；（4）是否便于理解和实现。10人工智能研究学派人工智能研究者根据研究的基础理论和方法不同，分为符号主义（又叫心理学派）、联结主义（又叫生理学派）、行为主义（又叫控制论学派）。（1）符号主义认为人的认知基元是符号，而且认知过程即符号操作过程，人通过自已

6、的眼睛观察客观事物，用符号的形式表示出来，而计算机也是一个对逻辑符号表示的知识进行演绎的物理符号系统。因此可以用计算机自身所具有的符号处理推算能力来模拟人的智能行为。它的主要特征是知识可用符号表示，立足于逻辑运算和符号操作，适合于模拟人的逻辑思维过程，解决需要进行逻辑推理的复杂问题。11人工智能研究学派（2）联结主义又称仿生学，人脑是由大约1011个神经细胞组成，所以认为人的思维基元是神经元，而不是符号处理过程，主张采用模拟人的生理神经网络结构的研究方法。这种方法的特征是实现联想功能，对于带有噪声、缺损、变形的信

7、息进行有效的处理，适合于模拟人类的形象思维过程，求解问题时，可以比较快地求得一个近似解。12人工智能研究学派（3）行为主义认为智能取决于感知和行动，不需要知识、不需要表示、不需要推理。认为人的智能行为是在与现实世界的环境交互作用下表现出来的，这种观点的核心是用控制取代知识表示，从而获得概念、模型以及显式表示的知识。这一观点还没有形成完善的理论体系。13知识表示入门—用实例说明知识表示的过程一个老农携带一只狐狸、一头羊羔和一筐白菜，要从南岸过河到北岸。岸边有一条小船，只有老农自己能划船，而且除了老农以外，每次只能再

8、带一样东西过河。在整个渡河过程中，无论什么情况，若老农不在场时，则不允许狐狸和羊羔单独相处，否则羊羔会遭殃；羊羔也不得与白菜放在一起，否则羊羔会吃白菜。请问，老农如何才能把它们全部安全摆渡到北岸？14知识表示入门—自然语言描述1）老农携带羊羔过河，把狐狸和白菜留在南岸；2）老农到达北岸，把羊羔留在北岸，并独自回到南岸；3）老农携带狐狸过河，把白菜留在南岸；4）老农到达北岸