第10章-31(49-2014上课)资料.ppt

第十章 知识表示;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。;事实性知识：采用直接表示的形式 例如：凡是正常人都有眼睛 过程性知识：描述做某件事的过程 例如：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 例如：微分方程（事物的内涵）;实例性知识：只给出一些实例，知识藏在实例中。 类比性知识：不给出外延、内涵，只给出它和其他事物的某些相似之处 例如：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。;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）;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 是否能表示不精确知识 是否模块化 知识和元知识是否能用统一的形式表示 是否加入启发信息 过程性表示还是说明性表示 表示方法是否自然; 总之，AI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。; 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，…） ;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，而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”和“计算装置可以接受”，这两个有时是矛盾的条件。 ;表示观;表示观;;表示观;;无论持何种表示观的AI研究者都认为，表示是刻画智能行为的理论。 表示无论采用什么样的方式，无论所建立的表示方法和立足于什么样的表示观，均需要满足和智能现象一致的条件。 鉴于智能现象的复??性，采用什么表示观，应当取决于所面临的问题。笼统强调某种表示观好坏无意义。 近年来一些研究者主张各种表示观应相互渗透。;直接表示 逻辑表示 产生式规则表示法 语义网络表示法 框架表示法 脚本方法 过程表示 混合型知识表示方法 面向对象的表示方法;替代表示法： 局部表示：最充分也是传统AI最常使用的。 分布式表示: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： 很难完全独立存在。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表示形式。 ;表示方法;1963年由Gelernter提出，用于基于传统欧式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(用一系列坐标来表示) 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，从而大大减少有哪些信誉好的足球投注网站空间。;长期以来直接表示无长足发展，原因： 计算机对直接表示的信息难以处理 难以表示定量信息（语言设计失败） 不能描述自然世界的全部信息 近年发展：用其他媒体表示的方法去补充直接表示的不足 ; 谓词逻辑和数据库，特别是关系数据库有密切的关系。在关系数据库中，逻辑代数表达式是谓词表达式之一。数据库?知识库 一阶谓词逻辑具有完备的逻辑推理算法。可以把大部分知识表达成一阶谓词逻辑的形式。 有扎实的数学基础，对知识的表达方式的严密科学性要求易满足。 逻辑推理是公理集合中演绎而得出结论的过程。可以保证知识库中新旧知识在逻辑上的一致性、和演绎出来的结论的正确性。;存在问题： 谓词表示越细，推理越慢、效率越低，但表示清楚，实际中是要折中的。;最早的产生式系统：数学家Post1943年提出了一种计算形式体系里所使用的术语，主要是使用类似文法的规则，对符号串做替换运算。 60年代，产生式系统成为认知心理学研究人类心理活动中信息加工过程的基础。心理学家认为，人脑对知识的存储就是产生式形式。 目前，产生式系统已发展成为人工智能系统中最典型最普遍的一种结构。产生式表示方法是专家系统的第一选择的知识表达方法。 ;事实的表示：可看成是断言一个语言变量的值或是多个语言变量间的关系的陈述句。 例：煤炭是黑色的。语言变量—煤炭，值—黑色的 例：小李羡慕小王。 语言变量—小李、小王 关系值—羡慕 常用三元组（对象、属性、值）或（关系、对象1、对象2