知识表示方法课件.ppt

例 建立一个动物识别系统的规则库，用以识别虎、豹、斑马、长颈鹿、企鹅、鸵鸟、信天翁等7种动物。 解 为了识别这些动物，可以根据动物识别的特征，建立包含下述规则的规则库： R1：if 动物有毛发 then 动物是哺乳动物 R2：if 动物有奶 then 动物是哺乳动物 R3：if 动物有羽毛 then 动物是鸟 2.3.1 产生式与产生式系统 R4：if 动物会飞 and 会生蛋 then 动物是鸟 R5：if 动物吃肉 then 动物是食肉动物 R6：if 动物有犀利牙齿 and 有爪 and 眼向前方 then 动物是食肉动物 R7：if 动物是哺乳动物and有蹄then动物是有蹄类动物 R8：if 动物是哺乳动物and反刍then动物是有蹄类动物 R9：if 动物是哺乳动物and是食肉动物and有黄褐色 and 有暗斑点 then 动物是豹 2.3.1 产生式与产生式系统 R10：if 动物是哺乳动物 and是食肉动物and有黄褐色 and 有黑色条纹 then 动物是虎 R11：if动物是有蹄类动物 and 有长脖子and有长腿and有暗 斑点 then 动物是长颈鹿 R12：if 动物是有蹄类动物 and有黑色条纹 then 动物是斑马 R13：if 动物是鸟and不会飞 and有长脖子and有长腿 and有 黑白二色 then 动物是鸵鸟 R14：if 动物是鸟 and不会飞 and会游泳 and有黑白二色 then 动物是企鹅 R15：if 动物是鸟 and善飞 then 动物是信天翁 2.3.1 产生式与产生式系统 有效地表达领域内的过程性知识 7个动物 15条规则 对知识进行合理的组织与管理 ｛R1,R2,R5….R12｝ ｛R3,R4,R13,R14,R15｝ 2.3.1 产生式与产生式系统 产生式系统的问题求解基本过程 过程PRODUCTION 1，DATA←初始数据库 2，until DATA满足结束条件，do 3，{ 4， 在规则集中选择一条可应用于DATA 的规则R 5， DATA ←R应用到DATA得到的结果 6，} 2.3.1 产生式与产生式系统 可见，问题的求解过程是一个不断地从规则库中选取可用规则与综合数据库中的已知事实进行匹配的过程，规则的每一次成功匹配与执行都使综合数据库增加了新的事实，并向着问题的求解前进了一步，这一过程称为推理。 2.3.1 产生式与产生式系统 2.3.2 产生式系统的分类及其特点 按产生式所表示的知识是否具有确定性可分为确定性产生式系统和不确定性产生式系统； 按推理机的推理方向可分为正向、反向和双向推理产生式系统。 按规则库及综合数据库的性质与结构特征进行的分类，产生式系统可分为三类： 可交换的产生式系统 可分解的产生式系统 可恢复的产生式系统 1．可交换的产生式系统 如果一个产生式系统对规则的使用次序是可交换的，无论先使用哪一条规则都可达到目的，即规则的使用次序对问题的最终求解是无关紧要的，则称为可交换的产生式系统。 2.3.2 产生式系统的分类及其特点 例 设综合数据库DB的初始状态是{A,B,C}，并设规则库RB中有下述规则： R1：if {A, B, C} then {A, B, C, A×B} R2： if {A, B, C} then {A, B, C, B×C} R3:：if {A, B, C} then {A, B, C, A×C} 现在希望通过推理使综合数据库DB中的内容变为： {A, B, C, A×B, B×C, A×C} 显然，这三条规则各被使用一次后就可达到目的，且与规则使用的次序无关。所以由上述RB和DB构成的产生式系统是一个可交换的产生式系统。 2.3.2 产生式系统的分类及其特点 2．可分解的产生式系统 一个产生式系统可分解的要求是综合数据库DB的当前状态DBi可被分解为若干个独立的部分： ， 且根据DB的状态确定的推理过程的终止条件也可被分解为对这些独立部分进行推理的终止条件。 2.3.2 产生式系统的分类及其特点 例 设综合数据库DB的初始内容为DBo ={D,B,Z}，规则库RB中有如下规则： R1：if C then {D, L} R