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1、第4章知识表示1．知识表示概述2．知识表示方法3．知识表示方法选取4．知识表示应用重点：知识表示方法。难点：用各种知识表示法表示实际问题。农夫、狐狸、鹅和麦粒农夫欲将一只银狐、一只肥鹅和一些可口的麦粒带到河的对岸。不巧，因船太小，他每次只能带一样财产渡到对岸。更糟的是，不加照管的狐狸会吃掉鹅，不加照管的鹅会吃掉麦粒。因此，农夫不能让狐狸和鹅单独放在一起，也不能把鹅和麦粒单独留下。如何是好？4.1知识表示概述1）一种好的描述方式，建立在一种好的表达形式的约定的基础上，为求解敞开了大门；一种糟糕的描述方式，使用一种糟糕的表达形式，则是一堵妨碍问题求解的墙。2）一旦问题以一种合适的表达形式来描
2、述，此问题几乎接近解决。为了使计算机具有智能，使它能模拟人类的智能行为，就必须使它具有知识。但知识是需要用适当的模式表示出来才能存储到计算机中去的，因此关于知识的表示问题就成为知识工程中一个十分重要的研究课题。知识表示以形式化方式表示知识；供计算机自动处理；知识表示：利用计算机能够接受并且进行处理的符号和方式来表示人类在改造客观世界中所获得的知识。知识表示旨在对知识的一种描述，或是对知识的一组约定，一种计算机可以接受的用于描述知识的数据结构。知识表示在人工智能体的建造中起到关键作用以适当方式表示知识，才导致智能体展示出智能行为知识表示=数据结构+处理机制恰当的结构（符号）用于存储要解决的
3、问题、可能的中间解答和最终解答以及解决问题涉及的知识；配套的处理机制仅有符号（结构）不能体现出系统具有知识；只有对其作适当的处理才构成意义。从一般意义上讲，所谓知识表示是为描述世界所作的一组约定，是知识的符号化、形式化或模型化。各种不同的知识表示方法，是各种不同的形式化的知识模型。从计算机科学的角度看，知识表示是研究计算机表示知识的可行性、有效性的一般方法，是把人类知识表示成机器能处理的数据结构和系统控制结构的策略。知识表示的研究既要考虑知识的表示与存储，又要考虑知识的使用。10对知识表示方法的要求(1)表示能力，要求能够正确、有效地将问题求解所需要的各类知识都表示出来。(2)可理解性，
4、所表示的知识应易懂、易读。(3)便于知识的获取，使得智能系统能够渐进地增加知识，逐步进化。(4)便于搜索，表示知识的符号结构和推理机制应支持对知识库的高效搜索，使得智能系统能够迅速地感知事物之间的关系和变化；同时很快地从知识库中找到有关的知识。(5)便于推理，要能够从己有的知识中推出需要的答案和结论。4.2.1一阶谓词逻辑表示法1知识的谓词逻辑表示法谓词公式就是用谓词联接符号将一些谓词按照一定的逻辑关系连接起来所形成的公式。。4.2知识表示方法1）对事实性知识，谓词逻辑的表示法通常是由以合取符号（∧）和析取符号（∨）联接形成的谓词公式来表示。如对下面句子★：张三是一名计算机系的学生，他喜
5、欢编程序。可以用谓词公式表示为Computer(张三)∧Like(张三,programming)其中:Computer(x)表示x是计算机系的学生,Like(x,y)表示x喜欢y,都是谓词。2）对规则性知识，谓词逻辑表示法通常以由单条件符号（→）联接形成的谓词公式来表示例如，对于如果x，则y用谓词公式表示为x→y14符号★¬:否定(Negation),复合命题¬Q表示否定Q的真值的命题,即“非Q”②∧:合取(Conjunction),复合命题P∧Q表示P和Q的合取,即“P与Q”③∨:析取(Disjunction),复合命题P∨Q表示P或Q的析取,即“P或Q”2021/10/715④→:条
6、件(Condition),也叫蕴含，复合命题P→Q表示命题P是命题Q的条件,即“如果P,那么Q”⑤↔:双条件(Bicondition),也叫等价，复合命题P↔Q表示命题P、命题Q相互作为条件,即“如果P,那么Q；如果Q,那么P”连词优先级别是，∧、∨，、，但可通过括号改变优先级。2021/10/716语法元素常量符号。变量符号。函数符号。谓词符号。联结词：┐、∧、∨、→、。(和命题相同)量词：全称量词、存在量词。和后面跟着的x叫做量词的指导变元。2021/10/717量词★全称量词符号(x)P(x)：表示对于某个论域中的所有（任意一个）个体x,都有P(x)真值为T。存在
7、量词符号(x)P(x)：来表示某个论域中至少存在一个个体x，使P(x)真值为T。2021/10/718·若函数符号f中包含的个体数目为n,则称f为n元函数符号。·若谓词符号P中包含的个体数目为n,则称P为n元谓词符号。如：father(x)是一元函数,less(x,y)是二元谓词.一般一元谓词表达了个体的性质,而多元谓词表达了个体之间的关系.函数符号与谓词符号2用谓词公式表示知识的步骤1）定义谓词及个体，确定每个谓词及个体的确切
