知识表示-框架表示法要领.pptx

框架表示法 2010年11月4日星期四 主要内容 框架与框架网络 框架推理的基本过程及形式 框架的不确定性匹配 框架的推理步骤 框架表示法的特点 2 1 简介 框架表示法理论是由美国的人工智能学者明斯基在1975年首先提出来的。该理论认为人们对现实世界中各种事物的认识都是以一种类似于框架的结构存储在记忆中，当面临一个新事物时，就从记忆中找出一个合适的框架，并根据实际情况对其细节加以修改、补充，从而形成对当前事物的认识。 也就是说框架表示法表示的是一种经验性的知识。 3 2 框架与框架网络 2.1 概述 框架是描述对象(事物，事件或概念)属性的一种数据结构。 框架网络是由不同的框架通过属性之间的关系而建立起来的联系，从而构成了框架网络。 框架网络能够充分表达相关对象之间的各种关系。 4 2 框架与框架网络 2.2 框架的基本形式 一个框架由若干个被称为“槽”的结构组成，每一个槽又可根据实际需要分为若干个“侧面”。 槽用于描述对象的某一方面的属性。 侧面用于描述相应属性的一个方面。 槽和侧面所具有的属性值分别称为槽值和侧面值. 5 2 框架与框架网络 框架名 槽名1： 侧面名11:侧面值11 侧面名12:侧面值12 …… 侧面名1n:侧面值1n 槽名k: …… 6 2 框架与框架网络 2.3 框架的BNF描述 框架式::=框架头槽部分[约束部分] 框架头::=框架名框架名的值 槽部分::=槽,[槽] 约束部分::=约束约束条件,[约束条件] 框架名的值::=符号名|符号名(参数,[参数]) 7 2 框架与框架网络 槽::=槽名槽值|侧面部分 槽名::=系统预定义槽名|用户自定义槽名 槽值::=静态描述|过程|谓词|框架名的值|空 侧面部分::=侧面名,[侧面] 侧面::=侧面名侧面值 侧面名::=系统预定义侧面名|用户自定义侧面名 侧面值::=静态描述|过程|谓词|框架名的值|空 8 2 框架与框架网络 静态描述::=数值|字符串|布尔值|其他值 过程::=动作|动作,[动作] 参数::=符号名 几点说明: (1)框架名的值允许带有用符号名表示的参数.当一个框架A调用另一个带有符号名参数的框架B时A需要为B提供相应的参数. (2)当槽值或侧面值是一个过程时,它既可以是一个动作串又可以是对某个过程的调用. 9 2 框架与框架网络 没有侧面的框架可以简化为: 框架名 槽名1：-----值1 槽名2：-----值2 …… 槽名n：-----值n 某些槽的值可缺省.槽值可以有如下几种类型: 具体值,默认值,过程值,另一框架名,空 10 2 框架与框架网络 例 2.1 房间框架 框架:房间 墙数:a[=4] 窗数:b[=2] 门数:c[=1] 墙:墙框架调用(b,c) 门:门框架调用 天花板:天花板框架调用 地板:地板框架调用 窗:窗框架调用 框架:墙(w,d) 墙面材料:白灰(或墙纸) 颜色:白 窗数:w 门数:d 窗:窗框架调用 门:门框架调用 | | | | ||| | | || || | | 11 2 框架与框架网络 2.4 框架的知识表示步骤 框架是一种描述对象属性并反映相关个对象间的各种关系的数据结构,并且可以把它视作知识单位.对于要表达的知识,其中可能包含着许多对象,各个对象之间有着各种各样的联系,将这些有关系的对象的框架联结起来便形成了要表达知识的框架系统. 框架表示知识的具体步骤: 1)分析代表的知识对象及其属性,对框架中的槽进行合理设置. 12 2 框架与框架网络 在槽及侧面的设置上要考虑两方面的因素: ①要符合系统的设计目标,凡是系统目标中所要求的属性或是问题求解过程中可能用到的属性都要设置相应的槽. ②不能盲目的把所有的甚至无用的属性都用槽表示出来. 2)对各对象间的各种联系进行考察.使用一些常用的或根据具体需要定义一些表达联系的槽名,来描述上下层框架间的联系. 在框架系统中,对象间的联系是通过各个槽的 13 2 框架与框架网络 槽名来表述的.通常在框架系统中定义一些公用,常用且标准的槽名,并把这些槽名称为系统预定义槽名.易于理解.比如常见的有:ISA,AKO和Instance等 例 2.2 用分层的框架网络表示 1976年3月18日,一次强度为里氏8.5级的地震发生在下斯洛文尼亚地区,造成25人死亡和5亿美元的损失.多年来靠近萨迪豪金斯断层的地区一直是一个地震多发区. 解:由于地震可看成是一种灾害事件,除地震以外,还有火灾,洪水