人工智能第2章知识表示..ppt

第2章 知识表示 第2章 知识表示 2．1 知识与知识表示的概念 2．1．1 知识 2．1．2 知识表示 2．2 状态空间表示法 2．2．1 状态空间表示法的基本概念和策略 2．2．2 状态空间表示法示例 2．3 与/或图知识表示 2．3．1 与/或图知识表示的概念 2．3．2 与/或图表示示例 第2章 知识表示 2．4 产生式知识表示 2．4．1 产生式的结构和组成 2．4．2 产生式系统的分类 2．4．3 产生式系统的性能及其应用 2．5 语义网络 2．5．1 语义网络的概念 2．5．2 语义网络的推理 2．5．3 语义网络表示法的特征 2．6 框架表示法 2．6．1 框架表示法的概念与设计 2．6．2 框架的基本结构和描述 2．6．3 框架系统 2．6．4 框架系统的推理和求解过程 2．6．4 五种知识表示方法的比较 2．1 知识与知识表示的概念2.1.1 知识1. 知识的概念 知识是人们对客观事物及其规律的认识，包括对事物的现象、本质、属性、状态、关系、联系和运动等的认识；是解决问题的步骤、操作、规则、过程、技术、技巧、战术、战略、计谋、策略。知识是经过消减、加工、整理、解释、挑选、改造、选择和转换的信息和数据，是由特定领域的事实、信念、描述、关系、启发式和过程组合起来的。 2. 知识的分类 ①　按知识的作用：叙述型知识、过程型知识、控制型知识； ②　按知识的的性质：对象性知识、事件性知识、性能性知识、元知识； ③　按知识的作用范围：常识性知识、领域性知识； ④　按知识的层次：表层知识、深层知识； ⑤　按知识的确定性：确定性知识、不确定性知识 3. 知识的属性 可表示性、可利用性、不确定性、矛盾性、相容性、真假性、相对性。 2．1．2 知识表示面向人的知识表示的概念 面向人的知识表示可以用是语言、文字、数字、符号、公式、图表、图形、图像等多种形式。这些表示形式是人所能接受、理解和处理的形式。 2. 面向计算机的知识表示的概念 就是要用某种约定的(外部)形式结构来描述知识，通常用知识的规则符号、形式语言和网络图等使知识形式化或模型化 ，而且这种形式结构还要能够转换为机器的内部形式，在计算机中用合适的形式对问题求解过程中所需要的各种知识进行组织、存储、检索、使用、增删、修改、推理和判断；使得计算机能方便地存储、处理和利用。 3. 设计知识表示的基本原则 可实现性、可理解性、表示能力、可维护性、可利用性、自然性、可组织性 4. 知识表示方法的分类 状态空间表示法 基于图的表示法 与/或图表示法 语义网络表示法 谓词逻辑表示法 产生式表示法 特性表示法 框架表示法 知识表示 功能表示法 脚本表示法 过程表示法 多层次信息结构表示法 概念图解表示法 神经网络表示法 意识胞表示法 不精确表示法 状态图 与或图示例 语义网络示例 产生式推理网络示例 2．2 状态空间表示法2.2.1 状态空间表示法的基本概念 状态：各种相关对象的可能的排列、情况、形势和现状。 表示形式：通常用一组指标、变量或数组来表示。 三个共有特征：就是状态、规则和目标。 问题的三种状态：开始状态、中间状态和目标状态。 知识表示一般步骤: 1．? 定义一状态空间； 2．? 确定开始状态； 3．? 确定目标状态； 4．? 规定一组规则； 5．? 将非形式的问题描述转换成形式描述；画出描述问题的状态图； 6．? 分析问题； 7． 选择最佳技术去求解待解问题。 2.2.2 状态空间表示法示例 例2-1 水壶问题 ? 有两个水壶，一个盛满为4公斤水，另一个盛满为3公斤水，水壶上没有任何度量标记。怎样在能装4公斤的水壶里恰好只装2公斤水。 定义操作符 1． (X，Y│X＜4)→ (4，Y) 把4公斤的水壶装满。 2． (X，Y│Y＜3)→ (X，3) 把3公斤的水壶装满。 3． (X，Y│