第二章知识和知识表示.ppt

* 2.5.2 框架的推理及其特点 用框架表示知识的系统组成： 有框架网络构成的知识库； 由一组程序构成的框架推理机。 说明： 知识库作用：提供求解问题所需要的知识 推理机作用：针对用户提的问题，运用知识库中的知识完成问题求解 推理机理 知识库 向特定框架发送消息， 启动相应的附加过程 根据返回值，评价决 定下一步的附加过程 框架推理过程 * 框架推理的基本过程 在框架表示知识的系统中，推理过程是主要通过框架匹配与填槽来实现： （1）把要求解的问题用一个称为问题框架表示出来 （2）把初始问题框架与知识库已有的框架进行匹配 * 例题: 假设上例提出的关于师生员工的框架网络已建立在知识库中，当前要求解的问题是从知识库中找出一个满足如下条件的教师：男性，年龄在40岁以下的副教授，身体健康，会英语。 把求解问题表示成如下初始问题框架： 框架名：教师 x 姓名： 年龄：40 健康状况：健康 职称：副教授 语种：英语 * 说明: 1.初始问题框架中，姓名槽的槽值为空，待填入合适的槽值 2.用问题框架与知识库中的框架匹配，教师 1框架可以与之匹配,由框架匹配可知要找的教师可能是王林 3.知识库中的框架与问题框架匹配成功的可能不只一个，只能把前面匹配成功的框架当成预选框架，还需要进一步在知识库的框架中查找与之匹配的框架 * 框架匹配： 把两个框架相应的槽名及槽值逐个进行比较，如果两个框架的各对应槽没有矛盾或满足预先规定的某些条件，就认为这两个框架可以匹配 由于框架之间存在继承关系，一个框架所描述的某些属性及值可能是从其上层框架继承过来的，因此两个框架的比较往往牵涉到它们上层 框架推理的基本过程 * 框架的匹配 确定性匹配，或叫完全匹配： 如果能找到一个框架，使得两个框架的对应槽值完全一样 不确定性匹配，或叫不完全匹配： 如果两个框架虽然不能使对应槽值完全一样，但却满足预先指定的条件 * 框架推理（深度优先,自顶向下）步骤 1）把用户要求解的问题形成一个初始问题框架，并将已知的知识填入到相应的槽中，有些槽是空的，它反映了需要解决的问题，有待推理过程填入合适的值 2）把框架网络的根框架作为当前框架，以根框架作为推理的起点 3）把问题框架与当前框架进行匹配，即对两个框架除空槽外的所有槽逐个进行确定性匹配，或不确定性匹配。如果满足匹配条件，转步骤4），否则转步骤5）有哪些信誉好的足球投注网站 * 4）把当前框架中相应槽值填入到问题框架的对应槽中，并可以把当前框架从其上层框架继承的槽值或者通过与用户交互得到的槽值填入问题框架的对应槽中。填槽后，检查问题框架是否包含了问题的解，即反映求解问题的空槽是否已填入槽值。若已包含，转步骤7）；否则转步骤5） 5）按当前框架的Instance槽的槽值找到一个尚未进行匹配操作的子框架。若有这样的子框架，则把它作为当前框架，转步骤3）进行匹配及填槽，此时，原已填入到问题框架中的槽值有可能被当前新的填槽操作所修改。若没有这样的子框架，则转步骤6）进行回溯 框架推理步骤 * 6）由当前框架的AKO槽的槽值找到它的父框架。如果该父框架不是根框架，则把父框架作为当前框架，转入步骤5），如果该父框架是根框架且有未进行匹配操作的子框架，则把该子框架作为当前框架，转入步骤5），否则，需要另外再选一个根框架重复上述推理过程，如果没有合适的根框架可选，则表示无解，结束推理过程 7）如果问题的解具有不确定性，则根据采用的不确定性知识表示方法计算解的不确定性度量，成功结束推理过程 框架推理步骤 * 总结：框架表示法的特点 （1）结构性 框架最突出的特点是它善于表示结构性知识，能够把知识的内部结构关系及知识之间的联系表示出来。 产生式不具有结构性的特点 （2）继承性 支持概念抽象和信息共享等思想。继承性不仅减少了框架网络表示知识的冗余，而且较好的保证了知识的一致性。 需要指出：多重继承有可能产生属性描述的多义性。解决继承过程中属性歧义的问题，目前还没有一种统一的方法 框架表示法不足：不善于表示过程性知识 * 方法 初始问题 算符 目标 结果 状态 空间法 问题 归约法 谓词 逻辑法 语义 网络法 状态 节点 合式公式 节点 算符 弧 子句集 （set of clause） 置换合一 消解反演 链 目标状态 结点 根结点 目标网络 解答路径 （path） 解答树 （tree） nil 语义网络 知识表示方法间的关系 * 1.请用语义网络描述如下事实。 （1）与会者有男、有女，有的年老、有的年轻。 （2）大门前的这棵树从