第二讲-知识表示讲述.pptx

知识表示 主 讲 人：韩璐 课前索引 【原因】 人工智能问题的求解是以知识和知识表示为基础的。 要使计算机具有智能，就必须使它具有知识，而要使计算机具有知识，首先必须解决知识的表示问题。 智能活动过程主要是一个获得并应用知识的过程，而知识必须有适当的表示才便于在计算机中储存、检索、使用和修改。 【课前思考】　◇ 什么是知识？　◇ 构成知识的要素有哪些？　◇ 有哪些知识的表示观？　◇ 有哪些知识表示方法？　◇ 如何针对具体的问题来选取不同的知识表示方法？ 第二章 知识表示 课前索引 【主要内容】　　本章主要内容包括知识的定义、类别、要素等，知识表示的概念。重点掌握知识、知识表示等基本概念，会运用一阶谓词逻辑表示法，产生式表示法进行知识表达和推理。能用语义网络表示法，框架表示法表达知识。了解各种主要知识表示方法的特点。 【知识点】　◇ 知识、知识表示　◇ 一阶谓词逻辑表示法，　◇ 产生式表示法，　◇ 语义网络表示法，　◇ 框架表示法 第二章 知识表示 概述 1. 知识的定义： 很难给知识以明确的定义，只能从不同侧面加以理解，不同的人有不同的理解，例如： ◇ 知识是经过消减、塑造、解释和转换的信息。◇ 知识是由特定领域的描述、关系和过程组成的。◇ 知识是事实、信念和启发式规则。 从知识库的观点看，知识是某领域中所涉及的各有关方面的一种符号表示。　　另外有一种三维的描述方法：（范围，目的，有效性）,其中知识的范围由具体到一般，知识的目的从说明到指定，知识的有效性从确定到不确定。例如，“今天下雨”这种知识是具体的、说明性、不确定的，而“要证A→B，只需证明A∧~B是不可满足的”这种知识是一般性的、指示性、确定性的。 有研究报道认为：严格地说AI对知识表示的认真、系统的研究才刚刚开始。 第二章 知识表示 概述 2. 知识的分类： 从不同的角度、不同的侧面对知识有着不同的分类方法，在此，我们根据知识表达的内容，将其简单地分为如下几类： ◇ 事实性知识　　知识的一般直接表示，如果事实性知识是批量的、有规律的，则往往以表格、图册，甚至数据库等形式出现。这种知识描述一般性的事实，如凡是冷血动物都要冬眠，哺乳动物都是胎生繁殖后代等。◇ 过程性知识　　表述做某件事的过程。标准程序库也是常见的过程性知识，而且是系列化、配套的。如电视机维修法, 怎样烹制法国大餐等。◇行为性知识　　不直接给出事实本身，只给出它在某方面的行为。行为性知识经常表示为某种数学模型，从某种意义上讲，行为性知识描述的是事物的内涵，而不是外延。如微分方程。 第二章 知识表示 概述 2. 知识的分类： ◇实例性知识　　只给出一些实例。知识藏在实例中。感兴趣的不是实例本身，而是隐藏在大量实例中的规律性知识。如举例说明。◇类比性知识　　既不给出外延，也不给出内涵，只给出它与其它事物的某些相似之处。类比性知识一般不能完整地刻画事物，但它可以启发人们在不同的领域中做到知识的相似性共享。如比喻，心如刀绞，谜语等。◇元知识　　有关知识的知识。最重要的元知识是如何使用知识的知识。例如，一个好的专家系统应该知道自己能回答什么问题，不能回答什么问题，这就是关于自己知识的知识。元知识是用于如何从知识库中找到想要的知识。 第二章 知识表示 概述 3. 知识的要素： 知识的要素是指构成知识的必需元素。一般而言，人工智能系统的知识包含事实、规则、控制和元知识。 ◇ 事实： 事物的分类、属性、事物间关系、科学事实、客观事实等。是有关问题环境的一些事物的知识，常以“┅是┅”形式出现，也是最低层的知识。例如：雪是白色的，人有四肢。◇ 规则：事物的行动、动作和联系的因果关系知识。这种知识是动态的，常以“如果┅那么┅”形式出现。例如启发式规则，如果下雨，则出门带伞。◇ 控制：当有多个动作同时被激活时，选择哪一个动作来执行的知识。是有关问题的求解步骤、规划、求解策略等技巧性知识。◇ 元知识：怎样使用规则、解释规则、校验规则、解释程序结构等知识。是有关知识的知识，是知识库中的高层知识。元知识与控制知识有时有重叠。 第二章 知识表示 概述 4.知识表示定义　　知识表示方法是研究用机器表示知识的可行性、有效性的一般方法，是一种数据结构与控制结构的统一体，既考虑知识的存储又考虑知识的使用。知识表示可看成是一组事物的约定，即用一些约定的符号，把人类知识编码表示成机器能处理的数据结构. 通常所说的算法，就是一种知识表示形式。因为它刻划了解决问题的方法和步骤，又可以在计算机上用程序实现。 5.知识表示方法的分类　　表示方法种