人工智能课件第4章 知识表示与机器推理（一）.pptx

第4章 知识表示与机器推理（一） 4.1 概述 4.2 一阶谓词及其推理 4.3 产生式规则及其推理 4.4 语义网络 4.5 知识图谱 延伸学习导引; 4.1 概述 4.1.1 知识及其表示 ?一些常用的知识表示形式： 一阶谓词逻辑、产生式规则、框架、语义网络（知识图谱）、类和对象、贝叶斯网络、脚本、过程等。 4.1.2 机器推理 ?机器推理所涉及的各种推理： 演绎推理、归纳推理和类比推理 不确定性推理和不确切性推理 约束推理、定性推理、范例推理、非单调推理 ; 4.2 一阶谓词及其推理 4.1.1 谓词，函数，量词 定义 4-1 表达式 P(t1, t2, … , tn) 称为一个n元谓词，或简称谓词。其中P是谓词名或谓词符号，也称谓词，表示对象的属性、状态、关系、联系或行为，t1, t2, … , tn称为谓词的项，一般代表个体对象。 例如： prime(2) friend(张三,李四) 就是两个谓词。其中prime(2)是个一元谓词，表示：2是个素数；friend(张三, 李四)是个二元谓词，表示：张三和李四是朋友。; 形式 f (x1, x2, … , xn) 表示个体x1, x2, … , xn所对应的个体y，并称之为（n元）个体函数，简称函数（或函词、函词命名式），其中f是函数符号。 例如，可用doctor(father(Li))表示“小李的父亲是医生”， 用equa(sq(x), y))表示“x的平方等于y”。 下面约定用大写英文字母作为谓词符号，用小写字母f, g, h等表示函数符号，用小写字母x, y, z等作为个体变元符号，用小写字母a, b, c等作为个体常元符号。 ;谓词逻辑中，符号 ?、∧、∨、→、←→依次表示（命题）连接词“非”“并且”“或者”“如果…则”“当且仅当”，称为否定词、合取词、析取词、蕴涵词、等价词。它们也就是5个逻辑运算符。 谓词逻辑中，将“所有”“一切”“任一”“全体”“凡是”等词统称为全称量词，记为 ?；“存在”“一些”“有些”“至少有一个”等词统称为存在量词，记为 ?。 ; 例如命题“凡是人都有名字”，就可以表示为 ?x(P(x)→N(x)) 或 ?xN(x) 命题“存在不是偶数的整数”表示为 ?x(I(x)∧? E(x)) 4.2.2 谓词公式 定义 4-2 (1) 个体常元和个体变元都是项。 (2) 设f是n元函数符号，若t1, t2, … , tn是项，则f(t1, t2, … , tn)也是项。 (3) 只有有限次使用(1)，(2)得到的符号串才是项。 ; 定义 4-3 设P为n元谓词符号，t1, t2, … , tn是项，则P(t1, t2, … , tn)称为原子谓词公式，简称原子公式或者原子。 定义 4-4 (1) 原子公式是谓词公式。 (2) 若P, Q是谓词公式，则 ?P, P∧Q, P∨Q, P→Q, P←→Q, ?xP, ?xP也是谓词公式。 (3) 只有有限步应用(1)、(2)生成的公式才是谓词公式。