复杂机电控制第三章.ppt

产生式系统的组成 产生式系统的组成： 总数据库（或全局数据库） 产生式规则 控制策略 总数据库：用于存放求解过程中各种当前信息的数据结构如问题的初始状态、事实或证据、中间推理结论和最后结果等。 产生式规则库：用于存放与求解问题有关的某个领域知识的规则之集合及其交换规则。 控制策略：为一推理机构，由一组程序组成，用来控制产生式系统的运行，决定问题求解过程的推理线路，实现对问题的求解。 当产生式规则中某条规则的前提与总数据库中的某些事实相匹配时，该规则就被激活，并把其结论作为新的事实存入总数据库。（步骤：匹配、冲突解决、操作） 在专家系统中将专家的知识利用规则集合表示，每一条产生式就对应一个知识模块的一条规则，一般写成：如果…则…的形式，即 IF a THEN b 或 a→b 其中a称为前提（条件，前件），b 称为结论（行动，后件）。 通常前提是若干个项目的逻辑积，其一般表示形式为 上述产生式规则同用一组模糊条件语句描述的规则形式是相同的。 IF 前提 THEN 结论 例如： 如果：某种动物是哺乳动物，并且吃肉 那么：这种动物被称为食肉动物 产生式规则的左边表示在启用这一规则之前总数据库内必须准备好的条件。执行产生式规则的操作会引起总数据库的变化，这就使其他产生式规则的条件被满足。 第六节 框架表示法 心理学的研究结果表明，在人类日常的思维和理解活动中，当分析和解释遇到新情况时，要使用到过去经验中积累的知识。 这些知识规模巨大，而且可以以很好的组织形式保留在人们的记忆中，例如，当走进一家从没去过的饭店时，根据以往的经验，可以预见在这家饭店将会看到菜单、桌子、服务员等。当走进教室时，可以预见在教室里可以看到椅子、黑板等。 人们试图用以往的经验来分析解释当前所遇到的情况，但无法把过去的经验一一都存在脑子里，而只能以一个通用的数据结构的形式存储以往的经验。这样的数据结构称为框架（Frame）。框架提供了一种结构，一种组织。在这个结构或这种组织中，新的资料可以用从过去的经验中得到的概念来分析和解释。因此，框架也是一种结构化表示法。 通常框架采用语义网络中的节点、槽、值表示结构。所以框架也可以定义为是一组语义网络的节点和槽，这组节点和槽可以描述格式固定的事物、行为和事件。语义网络可看作节点和弧线的集合，也可以视为框架的集合。 框架的构成 框架通常有描述事物的各个方面的槽组成，每个槽可以拥有若干个侧面，而每个侧面又可以拥有若干个值。这些内容可以根据具体问题的具体需要来舍取，一个框架的一般结构如下 〈框架名〉 〈槽1〉〈侧面11〉〈值111〉… 〈侧面12〉〈值121〉… … 〈槽2〉〈侧面21〉〈值211〉… … … 〈槽n〉〈侧面n1〉〈值n11〉… … 〈侧面nm〉〈值nm1〉… 较简单的情况是用框架来表示诸如人和房子等事物。例如，一个人可以用其职业、身高和体重等项来描述，因而可以用这些项目组成框架的槽。当描述一个具体的人时，再用这些项目的具体值填入到相应的槽中。下表给出的是描述JOHN的框架。 表 简单框架示例 对于大多数问题，不能这样简单地用一个框架表示出来，必须同时使用许多框架，组成一个框架系统。 如下图所示的就是表示立方体的一个视图的框架。图中，最高层的框架，用ISA槽说明它是一个立方体，并由region槽指示出它所拥有的3个可见面A，B，E。 而A，B，E又分别用3个框架来具体描述。用mustbe槽指示出它们必须是一个平行四边形。 为了能从各个不同的角度来描述物体，可以对不同角度的视图分别建立框架，然后再把它们联系起来组成一个框架系统。 如右图所示的就是从3个不同的角度来研究一个立方体的例子。为了简便起见，图中略去了一些细节，在表示立方体表面的槽中，用实线和可见面连接，用虚线和不可见面连接。 从右图可见，一个框架结构可以是另一个框架的槽值，并且同一个框架结构可以作为几个不同的框架的槽值。这样一些相同的信息可以不必重复存储，节省了存储空间。框 框架的一个重要特性是其继承性。 为此一个框架系统常被表示成一种树形结构，树的每一个节点是一个框架结构，子节点和父节点之间用ISA或AKO槽连接。所谓框架的继承性，就是当子节点的某些槽值或侧面值没有被直接纪录时。可以从其父节点继承这些值。 例如椅子一般都有4条腿，如果一把具体的椅子没有说明他有几条腿，则可以通过一般椅子的特性得出它也有4条腿。 框架是一种通用的知识表达形式，对于如何运用框架系统还没有一种统一的形式，常常由各种问题的不同需要来决定。 框架系统具有树状结构。树状结构框架系统的每个