张仰森全套配套课件人工智能教程第2版 第2章.ppt

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1、第二章知识表示方法知识是人类智能的研究对象和基础。人类的主要智能活动过程就是一个获取知识并运用知识的过程。人工智能是一门研究用计算机来模拟人类智能的科学。如何从现实世界中获取知识、如何将已获得的知识以计算机内部代码的形式加以合理的表示以便于存储，以及如何运用这些知识进行推理以解决实际的问题是人工智能科学所要解决的问题。即：知识获取、知识表示和运用知识进行推理是本课程要研究的三个主要问题。第二章知识表示方法第二章知识表示方法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。本章

2、，将对知识的有关概念及常用的知识表示方法进行讨论。2.1概述2.1.1知识、信息和数据数据与信息是两个密切相关的概念。数据是记录信息的符号，是信息的载体和表示。信息是对数据的解释，是数据在特定场合下的具体含义。只有把两者密切地结合起来，才能实现对现实世界中某一具体事物的描述。2.1概述并不是所有的数据都包含着信息，只有有格式的数据才蕴含着信息，杂乱无章的数据是没有信息的。对数据中的信息的理解也是主观的、因人而异的，以知识为基础、又以增加知识为目的。不同格式的数据蕴涵的信息多少也不一样，比如，图像数据所蕴涵的信息量就大，不同图象格式的信息量也不一样，而文

3、本数据所蕴涵的信息量就少。不同格式的数据所占用的存储量也不一样。2.1概述信息在人类生活中占有十分重要的地位，但信息并不等于知识，只有当把有关的信息关联到一起的时候，它才有实际的意义，一般把有关信息关联在一起所形成的信息结构称为知识。通俗地讲，知识就是概念以及概念之间关系的总称，一个人的知识多寡，主要体现在他所掌握的概念及概念之间关系的多寡。当然这种掌握和人的记忆力有着密切的关系。2.1概述综上所述，知识、信息和数据是三个层次的概念。有格式的数据经过处理、解释过程会形成信息，而把有关的信息关联到一起，经过处理过程就形成了知识。知识是用信息表达的，信息则

4、是用数据表达的，这种层次不仅反映了数据、信息和知识的因果产生关系，也反映了它们不同的抽象程度。人类在社会实践过程中，其主要的智能活动就是获取知识，并运用知识解决生活中遇到的各种问题。2.1概述2.1.2知识的特性知识是人们把实践中获得的信息关联在一起所形成的信息结构。具有以下一些特性。（1）真假性与相对性（2）不确定性（3）矛盾性与相容性（4）可表示性与可利用性9（1）真假性与相对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。2.

5、1概述10（2）不确定性知识的不确定性包括不完备性、不确定性与模糊性：知识的不完备性是指在解决问题时不具备解决该问题所需要的全部知识。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。2.1概述11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2.1概述12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

6、决各种各样的问题。（4）可表示性与可利用性2.1概述2.1概述2.1.3知识的分类对知识从不同的角度划分，可得到不同的分类方法。（1）以知识的作用范围划分，可分为常识性知识和领域性知识。（2）以知识的作用及表示来划分，可分为事实性知识、过程性知识和控制性知识。（3）以知识的确定性来划分，可分为确定知识和不确定知识。（4）按照人类的思维及认识方法来分，可分为逻辑性知识和形象性知识。2.1概述2.1.3知识的分类对知识从不同的角度划分，可得到不同的分类方法。（1）以知识的作用范围划分，可分为常识性知识和领域性知识。（2）以知识的作用及表示来划分，可分为事实

7、性知识、过程性知识和控制性知识。（3）以知识的确定性来划分，可分为确定知识和不确定知识。（4）按照人类的思维及认识方法来分，可分为逻辑性知识和形象性知识。2.1概述2.1.4知识的表示知识表示实际上就是对人类知识的一种描述，以把人类知识表示成计算机能够处理的数据结构。对知识进行表示的过程就是把知识编码成某种数据结构的过程。知识表示方法可分为陈述性知识表示和过程性知识表示两大类。但两者的界限又不十分明显，也难以分开。（1）陈述性知识表示主要用来描述事实性知识。将客观事物中涉及的“对象”以及它们之间的关系以数据的形式表示。这类表示法将知识表示与知识的运用（

8、推理）分开处理，在表示知识时，并不涉及如何运用知识的问题，是一种静态的描述方法。2.1概述（2