人工智能第2章 知识表示方法.ppt

主要内容： 2.1 概述（知识的特性、分类、和表示） 2.2 一阶谓词逻辑表示法 2.3 产生式表示法 2.4 语义网络表示法 2.5 框架表示法 2.6 面向对象的表示法 2.7 脚本表示法 2.8 过程表示法 2.9 状态空间表示法 2.10 与/或树表示法 例2.4 Hanoi问题表示 解： 谓词和函数之间的关系： ①小于的传递性 (?x)(?y)(?z) (smaller(x,y) ? smaller(y,z) →smaller(x,z)) 初始状态S0的谓词公式： 第二章 作业一 (P78) 2.6设有下列语句，请用相应的谓词公式把它们表示出来： (1)有的人喜欢梅花、有的人喜欢菊花、有的人既喜欢梅花又喜欢菊花； (2)李明每天下午都去玩足球； (5)喜欢玩篮球的人必喜欢玩排球； 2.13 推销员旅行问题： 例2 用语义网络表示下列知识猎狗是一种狗，而狗是一种动物，狗除了动物的有生命、能吃食物、有繁殖能力、能运动外，还有以下特点：身上有毛、有尾巴、四条腿；猎狗的特点是吃肉、个头大、奔跑速度快、能狩猎；而狮子狗也是一种狗，它的特点是吃饲料、身体小、奔跑速度慢、不咬人、供观赏。 分析：对象有4个：动物、狗、猎狗、狮子狗 类属关系：动物与狗，狗与猎狗、狮子狗 整理对象的属性，使上层节点所具有的属性不出现在下层节点中 将各对象作为一个节点，而他们之间的关系作为弧，则有语义网络如下图 例2 用语义网络表示下列知识猎狗是一种狗，而狗是一种动物，狗除了动物的有生命、能吃食物、有繁殖能力、能运动外，还有以下特点：身上有毛、有尾巴、四条腿；猎狗的特点是吃肉、个头大、奔跑速度快、能狩猎；而狮子狗也是一种狗，它的特点是吃饲料、身体小、奔跑速度慢、不咬人、供观赏。 例3 用语义网络表示下列事实山西大学是一所具有百年历史的综合性大学，位于太原市笔直宽广的坞城路。张广义同志今年36岁、男性、中等身材，他工作在山西大学。 分析： 对象有3个：山西大学、太原市坞城路、张广义 类属关系：张广义与山西大学是工作在，山西大学与太原市坞城路是位置关系 整理对象的属性 例4 用语义网络表示下列事实李新花是一位年轻的女教师、中等身材，她在本年度第二学期给计算机软件专业的学生讲授“人工智能”课程。该课程是一门选修课，比较难。 分析： 对象有：李新花、教师、学生、计算机软件，人工智能，本年度第二学期 类属关系：李新花与教师，学生与计算机软件是属性关系，李新花、学生、人工智能通过讲课联系一起。 整理对象的属性，设置讲课动作节点 例5 用语义网络表示下列事实苹果树枝繁叶茂，上面结了很多苹果，有大的，也有小的，有红的，也有绿的。 分析： 对象有2个：苹果树和苹果。苹果树的属性是枝繁叶茂，而苹果处于四种状态之一：又红又大，又红又小，又绿又大、又绿又小。 关系：苹果是结在苹果树上的。苹果的状态用与或节点表示。 整理对象的属性，用弧连接则得到如下语义网络图; 第二章 作业二（P79） 2.16 用语义网络表示下列知识 (1) 所有的鸽子都是鸟； (2) 所有的鸽子都有翅膀； (3) 信鸽是一种鸽子，它有翅膀、能识途。 2.18请把下列命题用一个语义网络表示出来： (1) 猪和羊都是动物； (2) 猪和羊都是偶蹄动物和哺乳动物； (3) 野猪是猪，但生长在森林中； (4) 山羊是羊，且头上长着角； (5) 绵羊是一种羊，它能生产羊毛。 上下层框架间的联系是通过槽名来表达的。常见的槽名： ②AKO槽 （3）对各层对象的“槽”及“侧面”进行合理的组织安排，避免信息描述的重复 例2，关于教室框架 第二章 作业三（P80） 2.20 框架表示法有何特点？叙述用框架表示法表示知识的步骤。 2.21 试写出“学生框架”的描述。 例 二阶梵塔问题 (3) 定义一组算符F。 算符A(i,j)表示将盘子A从i号柱子移到j号柱子上； 算符B(i,j)表示将盘子B从i号柱子移到j号柱子上。 于是可以得到12个算符： A(1,2), A(1,3), A(2,1), A(2,3), A(3,1), A(3,2); B(1,2), B(1,3), B(2,1), B(2,3), B(3,1), B(3,2); 最后根据该问题的9种状态和12种算符，构造状态空间图。 二阶Hanoi塔的状态空间图 2.10 与/或树表示法 与/或树是不同于状态空间法的另外一种用于表示问题及其求解过程的形式化方法，通常用于表示比较复杂的问题求解。 对于复杂的问题，人们通常会采取一种分解或变换的思想，将复杂的问题分解或转化为一系列本原问题，然后通过这些本原问题的求解来实现对原问题的求解。 所谓本原问题是指那种不能（或不需要）再进行分解或变换，且可以直接解答的