人工智能与知识工程-知识表示3讲述.ppt

2.1 知识与知识表示的概念 2.2 状态空间法 2.3 问题规约法 2.4 谓词逻辑法 2.5 语义网络法 2.6 框架表示法 2.7 剧本表示法 2.8 过程表示法 2.9 面向对象表示法 2.10 小结 2.5语义网络法 2.5.1 语义网络的基本概念 2.5.2 语义网络的知识表示方法 2.5.3 语义网络的推理过程 2.5.4 语义网络的特点 2.5.1语义网络的基本概念 语义网络是J.R.Quillian 1968年在研究人类联想记忆时提出的一种心理学模型，他认为记忆是由概念间的联系实现的。随后，J.R.Quillian又把它用作知识表示。 1972年，西蒙在他的自然语言理解系统中也采用了语义网络表示法。 1975年，G .G .Hendrix 又对全称量词的表示提出了语义网络分区技术。 目前，语义网络已经成为人工智能中应用较多的一种知识表示方法，尤其是在自然语言处理方面的应用。 2.5.1语义网络的基本概念(续) 语义网络：是一种用结点和弧来表达实体之间语义关系的有向图，是知识的一种结构化图解表示。 其中结点: 实体、事物、概念、属性、事件，情况等 弧线用于表示结点间的语义关系???? 语义网络的组成 词法部分：决定表示词汇表中允许哪些符号，这涉及各个节点和弧线。 结构部分：叙述符号排列的约束条件，指定各弧线连接的节点对。 过程部分：说明访问过程，这些过程能用来建立和修正描述以及回答相关问题。 语义部分：确定与描述相关的（联想）意义的方法即确定有关节点的排列及其占有物和对应弧线 2.5.1语义网络的基本概念(续) 2.5.1语义网络的基本概念(续) 例：所有的燕子都是鸟。 小燕是一只燕子。 鸟有翅膀。 2.5.1语义网络的基本概念(续) 语义网络与谓词逻辑有相似的表示能力。 （结点1，弧，结点2） Ｐ（个体1, 个体2） 一个语义基元相当于一个二元谓词。谓词逻辑中的个体也就是语义网络中关心的实体。 弧及其上的关系相关于谓词Ｐ的意义。 例：以上例子的谓词表示 Color (snow, white) Age (Li Lee, 22) ISKINDOF (燕子，鸟) Bird(燕子) 2.5.1语义网络的基本概念(续) 从功能上说，语义网络可以描述任何事物间的任意复杂关系。从一些基本的语义关系组合成任意复杂的语义关系是可行的。 基本的语义关系 类属关系 包含关系 属性关系 位置关系 相近关系 推论关系 基本的语义关系 类属关系 指具有共同属性的不同事物间的分类关系、成员关系或实例关系。 它体现的是“具体与抽象”、“个体与集体”的概念。类属关系的一个最主要特征是属性的继承性，处在具体层的结点可以继承抽象层结点的所有属性。 A-Kind-of(子集) A-Member-of Is-a 基本的语义关系（续） 包含关系（聚类关系） 指具有组织中结构特征的“部分与整体”之间的关系。 Part-of 基本的语义关系（续） 属性关系 指事物和其属性之间的关系,如具有某种属性，有某种能力等。 Have Can 基本的语义关系（续） 时间关系 指不同事件在其发生时间方面的先后次序关系。 Before After 基本的语义关系（续） 位置关系 指不同事物在物理位置方面的关系。 Located-at Located-on Located-under Located-inside Located-outside 基本的语义关系（续） 相近关系 相近关系是指不同事物在形状、内容等方面相似和接近。 Similar-to Near-to 基本的语义关系（续） 推论关系 指从一个概念推出另一个概念的语义关系。 在实际的应用中可选择以上通用的基本语义关系，也可根据具体实体关系来自己定义新的关系。 2.5.2语义网络的知识表示方法 一元关系的语义网络表示 是指用一元谓词P (x)表示的关系 二元关系的语义网络表示 是指用二元谓词P (x, y)表示的关系 多元关系的语义网络表示 是指用多元谓词P (x1, x2, …)表示的关系 一元关系的语义网络表示 一元关系：实体的性质、属性等 STUDENT(Li Ming) FLY(Bird) SHINE(sun) 表示方法：用结点1表示实体，用结点2表示实体的性质或属性等，用弧表示结点1和结点2之间的语义关系。 二元关系的语义网络表示 二元关系的语义网络表示（续） 例：我椅子的颜色是咖啡色的；椅子包套是皮革；椅子是一种家具；椅子的所有者是；X是个人。 多元关系的语义网络表示 多元关系 1. 常河给了江涛一张磁盘 GIVE (常河, 江涛, 一张磁盘) 2. 北京大学和清华大学两校篮球队在北大进行的一场比赛的比分是85比89。 GAM