产生式法知识表示与问题求解课件.ppt

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1、智能控制技术上海大学机电工程与自动化学院杜鑫12.2知识的表示知识表示法2.2.1一阶谓词知识表示法2.2.2产生式知识表示法2产生式表示法又称为产生式规则表示法。有心理学家认为，人脑对知识的存储就是产生式形式。产生式最早由P.Post于1943年提出，用于构造Post机计算模型；1972A.Newell和H.A.Simon在研究人类的认识模型中提出了Rule-Based产生式系统方法以及规则表示模式。目前，产生式表示法已经成为人工智能中应用最多的一种知识表示法，许多成功的专家系统都用它来表示知识。2.2.2产生式知识表示法32.2.2产生式知识表

2、示法2.2.2.1产生式表示知识的基本方法2.2.2.2产生式系统的组成2.2.2.3产生式系统的推理方式2.2.2.4产生式系统应用举例2.2.2.5产生式表示法的特点42.2.2产生式知识表示法2.2.2.1产生式表示知识的基本方法事实的表示规则的表示产生式与蕴含式的区别产生式与条件语句的区别52.2.2产生式知识表示法2.2.2.1产生式表示知识的基本方法事实的表示-事实的定义事实是断言一个语言变量的值或断言多个语言变量之间关系的陈述句“雪是白的”其中“雪”是语言变量，“白的”是语言变量的值“王峰热爱祖国”“王峰”和“祖国”是语言变量,“热爱

3、”是语言变量之间的关系例如：语言变量的值或语言变量之间的关系可以是数字、词等6确定性事实知识的表示。一般使用三元组表示：（对象，属性，值），或者（关系，对象1，对象2）例如：事实“老李年龄是45岁。”可以表示为：(Li，Age，45)事实“老李、老张是朋友。”可以表示为：(Friend，Li，Zhang)2.2.2产生式知识表示法2.2.2.1产生式表示知识的基本方法事实的表示-事实的表示7不确定性事实知识的表示。一般使用四元组表示：（对象，属性，值，可信度）或者（关系，对象1，对象2，可信度）例如：事实“老李年龄很可能是45岁。”可以表示为：(L

4、i，Age，45，0.8)事实“老李、老张不大可能是朋友。”可以表示为：(Friend，Li，Zhang，0.1)2.2.2产生式知识表示法2.2.2.1产生式表示知识的基本方法事实的表示-事实的表示82.2.2产生式知识表示法2.2.2.1产生式表示知识的基本方法规则的表示P是产生式的前提，也称为前件，它给出了该产生式可否使用的先决条件，由事实的逻辑组合来构成；-描述事物之间的因果关系-规则的产生式表示形式常称为产生式规则规则的作用产生式规则的基本形式P→Q或者IFPTHENQQ是一组结论或操作，也称为产生式的后件，它指出当前题P满足时，应该推出

5、的结论或应该执行的动作92.2.2产生式知识表示法2.2.2.1产生式表示知识的基本方法规则的表示产生式的含义如果前提P满足，则可推出结论Q或执行Q所规定的操作产生式规则的例子r6:IF动物有犬齿AND有爪AND眼盯前方THEN该动物是食肉动物其中，r6是该产生式的编号；“动物有犬齿AND有爪AND眼盯前方”是产生式的前提P；“该动物是食肉动物”是产生式的结论Q。102.2.2产生式知识表示法2.2.2.1产生式表示知识的基本方法与蕴涵式的主要区别蕴涵式表示的知识只能是精确的，产生式表示的知识可以是不确定的原因是蕴涵式是一个逻辑表达式，其逻辑值只有

6、真和假蕴含式的匹配一定要求是精确的，而产生式的匹配可以是不确定的原因是产生式的前提条件和结论都可以是不确定的，因此其匹配也可以是不确定的112.2.2产生式知识表示法2.2.2.1产生式表示知识的基本方法与蕴涵式的主要区别例如，在专家系统MYCIN中有如下产生式：IF本生物的染色斑是革兰氏阴性，本微生物的形状呈杆状，病人是中间宿主THEN该微生物是绿脓杆菌，置信度为0.6这在谓词中的逻辑蕴含式是不能表示的！它表示，当前题中列出的各个条件都满足时，结论“该微生物是绿脓杆菌”可以相信的程度是0.6。122.2.2产生式知识表示法2.2.2.1产生式表示

7、知识的基本方法与(计算机程序语言)条件语句的主要区别前件结构不同--产生式的前件可以是一个复杂的的结构--传统程序设计语言中的左部仅仅是一个布尔表达式控制流程不同--产生式系统中满足前提条件的规则被激活后，不一定被立即执行，能否执行将取决于冲突消解策略--传统程序设计语言中是严格地从一个条件语句向其下一个条件语句传递13推理机综合数据库规则库产生式系统的基本结构2.2.2产生式知识表示法2.2.2.2产生式系统的组成把一组产生式放在一起，让它们互相配合，协同作用，一个产生式的结论可以供给另个产生式作为前提使用，以这种方式求得问题的解决，这样的系统称

8、为产生式系统142.2.2产生式知识表示法2.2.2.2产生式系统的组成综合数据库DB(DataBase)推理过程中，当规