2000讲稿第3章基于知识的推理.pptVIP

* 目录 第三章 知识和推理，逻辑基础； 请注意本章重点不在逻辑本身，而是知识、推理、和逻辑三者之间的关系 目录 3.1基于知识的agents， 知识和推理 3.2逻辑推理，消解法 3.3建造知识库，表达现实世界的实际对象、时空关系 3.4知识库的实现结构 3.5规划问题 第3.1节 基于知识的agents 知识和推理 现实世界 ? 头脑中反映世界的概念模型? 文字表达的句子 ?事实（现实世界的一部分，客观对象及对象间的关系, 对象在时间空间中的关系… ） ?事实（概念和概念之间的关系，生物神经网络对概念的表达?）,人的大脑表示知识的电磁图案和记忆的实际机理 ?事实 （字符串型，计算机内部存储媒体的电磁图案） 知识表达的三级不同层次 1.知识级epistemological level, 人的认识由哪些重要的‘认识部件’ 所组成? 对象类? 2.逻辑级: 在知识库中，逻辑句子的表达方式；命题逻辑 VS. 谓词逻辑;对象类，或对象个体，关系、属性 等的表示 命题演算表达能力问题：很多约束关系，命题句子不便于表达 对象类及（常数、变量、函数、或谓词）表示; 用集合论的观点来看 常数、变量、函数常数、或谓词常数 3.实现级： 时空效率问题;例如在存储器中如何存储知识句子，以及句子间的关系如何表达。句子的存储方法可以有： a.按先后到达顺序排列; b.按对象的结构语义，组成语义网络； c.按句子中第一个非否定谓词名建立hash索引 推理在基于知识的agents的作用？ 推理: 由若干知识句子自动产生新句子,且是逻辑必然的:推理规则是保意的公式变换 %靠推理分析出 隐含的事实，例如属性取值的计算 %靠推理分析出 哪些行动序列对于达到目标是必要的 %靠改变知识 来反映环境的改变， 但环境的改变一般并不改变推理方法 Fact1为真的可能世界集合 ? Fact2为真的可能世界集合 DBMS把内涵与外延两者分离;以管理外延数据为主； DBMS的外延:1.数据元组的集合（二维表格，对象类， 以及对象间关系，现实世界的外延集） DBMS的内涵:2.现实世界的对象类属性之间的约束关系 对象类之间的约束关系;对二维表格的内涵解释； 数据库查询的（三值回答）：yes,unknown,no 语法、语义、和 语用 *syntax, 例如数据库中的学生证的 数据记录格式 *semantics 对该记录格式解释 及 语法对象间的约束 *pragmatics 例如，学生证作为学校的一种证件的实际用途（PROGRMATICS）。 句子的上下文以及句子的应用环境的约束,句子的解释一般会使得 ‘可能世界集合变小’； SEMANTICS：刻画可能世界集合；库中的事实句子（元组）所对应的当前现实世界，以及可能的对象，对象之间的关系；以及所使用的‘方法’ 所可能演化的世界。。。；推理？？ 命题逻辑的主要特点： 公式集合 （句子集合） 和 真值表（可能世界集合） 用句子表现 对象、性质、关系 句子的内部结构过于简单，仅仅用 命题常数,命题变量，和命题公式（与、或、非）不便描述复杂关系。 例如积木世界， 积木A，B，C，积木的属性width，积木间位置关系on， 规则 若（积木x下方有积木y）则断言（积木 y 不宜移动） 推理规则， { ? ? ?} ? ?； 三段论推理 {?， ? ? ? } ? ?； 归结法（消解法） { ? ? ? ? ? ? ? ? } ? ? ? ? *等式置换推理 [ term(p) and a=p)] ? term(a) 推理的完备性和保真性 KB|==?P； ? KB┞- S； 句子的真假取决于对句子含义的解释， 1.逻辑恒真tautology的句子（总可满足的） 2.可满足的句子（satisfiable）， 判别句子的可满足性的问题 是 NP-complete的 一阶谓词逻辑： 表示对象类和实例，关系和关系元组，属性和属性取值； 对象常数 a1，a2，A03，And-gate，Or-gate，on 谓词常数 and-g( .),or-g( .),connected( . , . ) 函数常数(包括算符) gate-type( .) ,signal( .) +法 例 gate-type(a2)= Or-gate, signal(A03) = on 变量和项 代表 具有一定性质的对象实例集合 1。对象实例（简单或复杂结构对象）可以自然地用对象常数 或 项term来表达，例如 门电路 a1, a2, port1,