软件技术前沿-知识表示

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1、知识表示方法2知识是一切智能行为的基础，也是软件智能化的重要研究对象。要使软件具有智能，就必须使它具有知识，而要使软件具有知识，首先必须解决知识的表示问题。知识表示包括知识表示的概念和知识表示方法。对知识表示方法，又可根据所表示知识的确定化程度，分为确定性知识表示和不确定性知识表示。3知识是人们在改造客观世界的实践中积累起来的认识和经验。通常，人们对客观世界的描述是通过数据和信息来实现的。数据和信息是两个密切相关的概念。数据是信息的载体和表示，信息是数据在特定场合下的含义，或者说信息是数据的语义。知识与知识表示的概念一.知识4知识是对信息进行智能性加工所形成

2、的对客观世界规律性的认识。把有关信息关联在一起所形成的信息结构称为知识。“信息”与“关联”是构成知识的两个要素。信息之间关联的形式可以多种多样，其中最常用的一种形式是：如果……，则……。例如，“如果他学过软件技术前沿课程，则他应该知道什么叫软件智能化”。5（1）真假性与相对性知识的属性：真假性是指可以通过实践或推理来证明知识为真或为假。相对性是指知识的真与假是相对于某些条件、环境及时间而言的，即知识一般不是无条件的真或无条件的假，而是相对于一定条件的。6知识的不确定性包括不完备性、不确定性与模糊性：（2）不确定性知识的不完备性是指在解决问题时不具备解决该问题

3、所需要的全部知识。知识的不确定性是指知识所具有的既不能完全被确定为真，又不能完全被确定为假的特性。知识的模糊性是指知识的“边界”不明确的特性。7矛盾性是指同一个知识集中的不同知识之间相互对立或不一致，即从这些知识出发，会推出不一致的结论。相容性是指同一个知识集中的所有知识之间互相不矛盾。（3）矛盾性和相容性8可表示性是指知识可以用适当的形式表示出来。例如，语言、文字、图形、神经元网络等。可利用性是指知识可以被用来解决各种各样的问题。（4）可表示性与可利用性9（1）按知识的性质：知识的类型：概念命题公理定理规则方法10常识性知识：是指通用通识的知识。即人们普遍

4、知道的、适应于所有领域的知识。领域性知识：是指面向某个具体专业的专业性知识，这些知识只有该领域的专业人员才能够掌握和运用它。（2）按知识的作用范围：11事实性知识：亦称为叙述性知识，是用来描述问题或事物的概念、属性、状态、环境及条件等情况的知识。过程性知识：是用来描述问题求解过程所需要的操作、演算或行为等规律性的知识，它指出在问题求解过程中如何使用那些与问题有关的事实性知识，即用来说明在那些叙述性知识成立的时候该怎么办。控制性知识：亦称元知识或超知识，是关于如何运用已有知识进行问题求解的知识，因此，也称为关于知识的知识。（3）按知识的作用12表层知识是指客观

5、事物的现象以及这些现象与结论之间关系的知识。深层知识是指事物本质、因果关系内涵、基本原理之类的知识。例如，理论知识、理性知识等。（4）按知识的层次13确定性知识：是可以给出其真值为“真”或“假”的知识。这些知识是可以精确表示的知识。不确定性知识：是指具有“不确定”特性的知识。不确定性的概念包含不精确、不完备和模糊。（5）按知识的确定性14逻辑性知识：是反映人类逻辑思维过程的知识，例如人类的经验性知识。它对应着逻辑思维。形象性知识：是通过事物的形象建立起来的知识，它对应着形象思维。例如，一个人的相貌，要用文字来描述非常困难，但要亲眼见到这个人，就很容易在头脑中

6、形成这个人的概念。（6）按知识的结构及表现形式15所谓知识表示实际上就是对知识的一种描述，即用一些约定的符号把知识编码成一组计算机可以接受的数据结构。所谓知识表示过程就是把知识编码成某种数据结构的过程。一般来说，同一知识可以有多种不同的表示形式，而不同表示形式所产生的效果又可能不一样。二.知识表示16（1）表示能力知识表示能力是指能否正确、有效地将问题求解所需要的各种知识表示出来。知识表示能力包括以下三个方面：一是知识表示范围的广泛性；二是领域知识表示的高效性；三是对非确定性知识表示的支持程度。知识表示的要求：17（2）可利用性知识的利用是指使用知识进行推理

7、，以求得问题的解。知识的可利用性包括对推理的适应性和对高效算法的支持性。（3）可组织性与可维护性知识的组织是指把有关知识按照某种方式组成一种知识结构。知识维护是指在保证知识的一致性与完整性的前提下对知识所进行的增加、删除、修改等操作。18（4）可实现性所谓可实现性是指知识表示要便于在计算机上实现，便于直接由计算机对其进行处理。（5）自然性与可理解性自然性是指知识表示形式要符合人们的日常习惯和思维方式。可理解性是指所表示的知识应易读、易懂、易获取、易维护。19（1）陈述性观点陈述性知识表示（Declarativeknowledgerepresentation）

8、是指以陈述的方式把知识用一定的数据结构表示出来，即把