人工智能导论_第4章.ppt

第四章 知识表示 概述 表示方法 第四章 知识表示方法 概述 表示方法 概述 人工智能研究中最基本的问题之一 在知识处理中总要问到：“如何表示知识？”，“知识是用什么来表示的?”。怎样使机器能懂，能对之进行处理，并能以一种人类能理解的方式将处理结果告诉人们。 在AI系统中，给出一个清晰简洁的描述是很困难的。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。 概述 知识的定义 （难以给出明确的定义只能从不同侧面加以理解） Feigenbaum：知识是经过消减、塑造、解释和转换 的信息。 Bernstein：知识是由特定领域的描述、关系和过程 组成的。 Hayes-roth：知识是事实、信念和启发式规则。 知识库的观点：知识是某领域中所涉及的各有关方 面的一种符号表示。 概述 知识的种类 事实性知识：采用直接表示的形式 如：凡是猴子都有尾巴 过程性知识：描述做某件事的过程 如：电视维修法 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 如：微分方程、（事物的内涵） …….. 概述 知识的种类 …….. 实例性知识：只给出一些实例，知识藏在实例中。 类比性知识: 即不给出外延，也不给出内涵，只给出它与其它事物的某些相似之处 如：比喻、谜语 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，如何从知识库中找到想要的知识。 概述 知识的要素 事实：事物的分类、属性、事物间关系、科学事实、客观事实等。（最低层的知识） 规则：事物的行动、动作和联系的因果关系知识。（启发式规则）。 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。（技巧性） 元知识：高层知识。怎样实用规则、解释规则、校验规则、解释程序结构等知识。 概述 知识表示的定义 知识表示研究用机器表示知识的可行性、有效性的一般方法。 知识表示是理智推理的部分理论。 知识表示是有效计算的载体 知识表示是交流的媒介（如语义网络） 概述 选取知识表示的因素 表示范围是否广泛 是否适于推理 是否适于计算机处理 是否有高效的算法 能否表示不精确知识 能否模块化 总之 ……… 概述 选取知识表示的因素 ……….. 总之，人工智能问题的求解是以知识表示为基础的。如何将已获得的有关知识以计算机内部代码形式加以合理地描述、存储、有效地利用便是表示应解决的问题。 概述 研究内容 表示观的研究： 认识论、本体论、知识工程 表示方法的研究： 直接法、代替法(局部、分布，…….) 概述 知识表示研究的特点 智能行为特有的灵活性。“常识问题”不能概括为一类简洁的理论，是大量小理论的集合。 AI的任务受到计算装置的约束。这导致了所采用的“表示”必须同时满足“刻画智能现象”与“计算装置可以接受”，这两个有时是矛盾的条件。 第四章 知识表示方法 概述 表示方法 第四章 知识表示方法 概述 表示方法 表示方法 概述 直接表示 逻辑表示 产生式规则表示法 语义网络表示法 表示方法 —概述 表示方法可以分成2类 替代表示法 局部表示类：最充分也是正统AI最经常使用的 分布表示法：对局部表示法在智能行为表述尚不够充分而作的补充。 直接表示法： 正在引起越来越多AI研究者的注意。（不可完全独立：考虑到“任何表示方法必须被计算机所接受” 这个先决条件，直接表示需要借助局部或部分表示形式。 表示方法 —概述 表示方法 概述 直接表示 逻辑表示 产生式规则表示法 语义网络表示法 表示方法 概述 直接表示 逻辑表示 产生式规则表示法 语义网络表示法 表示方法 —直接表示 1963年由Gelernter提出的。用于基于传统欧氏几何证明的几何定理证明器。 它的输入是对前提和目标的陈述以及图示（图示是用一系列坐标来表示的）。 在证明过程中，证明器把图示作为启发式信息，排除在图示中不正确的子目标。从而大大地减少了有哪些信誉好的足球投注网站空间。 但…….. 表示方法 —直接表示 但，长期以来直接表示没有得到长足发展。原因如下： 计算机对直接表示的信息难以处理。 直接表示难以表示定量信息（语言设计失败） 直接表示不能描述自然世界的全部信息 这两年直接表示有所发展，因为，现在认识到，可以用其它媒体表示的方法去补充直接表示的不足。——将被发展成多媒体。 引申的研究是临场AI与临境技术。近几年AI对自主智能系统研究（完全机器做人不干预）的失望，导致对建立人机一体智能系统的尝试。这样系统所需环境的要求是直接表示兴起的原因之一。 表示方法 概述 直接表示 逻辑表示 产生式规则表示法 语义网络表示法 表示方法 概述 直接表示 逻辑表示 产生式规则表示法 语义网络表示法 表示方法 —逻辑表示法 一阶谓词逻辑是谓词