【计算机】第6章 知识表示.pptVIP

第6章 知识表示 6.1 知识及其表示 6.2 框 架 6.3 语义网络 6.4 面向对象知识表示 6.1 知识及其表示 6.1.1 知识的概念 究竟什么是知识呢？我们认为: 知识就是人们对客观事物（包括自然的和人造的）及其规律的认识，知识还包括利用客观规律解决实际问题的方法和策略。 对客观事物及其规律的认识，包括对事物的现象、本质、属性、状态、关系、联系和运动等的认识，即对客观事物的原理的认识。 利用客观规律解决实际问题的方法和策略，包括解决问题的步骤、操作、规则、过程、技术、技巧等具体的微观性方法；也包括诸如战术、战略、计谋、策略等宏观性方法。 所以，就内容而言，知识可分为（客观）原理性知识和（主观）方法性知识两大类。 就形式而言，知识可分为显式的和隐式的。 6.1.2 知识表示 面向计算机的知识描述或表达形式和方法。 面向人的知识表示可以是语言、文字、数字、符号、公式、图表、图形、图像等多种形式。这些表示形式是人所能接受、理解和处理的形式。但面向人的这些知识表示形式，目前还不能完全直接用于计算机，因此就需要研究适于计算机的知识表示模式。 具体来讲，就是要用某种约定的（外部）形式结构来描述知识，而且这种形式结构还要能够转换为机器的内部形式，使得计算机能方便地存储、处理和利用。 6.1.3 知识表示的语言实现 上面谈的知识表示仅指知识的逻辑结构或形式。要把这些外部的逻辑形式转化为机器的内部形式，还需要程序语言支持。 原则上讲，一般的通用程序设计语言都可实现上述的大部分表示方法。但使用专用的面向某一知识表示的语言更为方便和有效。因此，几乎每一种知识表示方法都有其相应的专用实现语言。 例如，支持谓词逻辑的语言有PROLOG和LISP，专门支持产生式的语言有OPS5，专门支持框架的语言有FRL，支持面向对象表示的语言有Smalltalk、C++和Java等，支持神经网络表示的语言有AXON…. 6.2 框 架 6.2.1 框架的概念 框架是一种结构模式，其一般形式是: 框架名 槽名1槽值1| 侧面名11侧面值111，侧面值112，… 侧面名12侧面值121，侧面值122，… 槽名2槽值2|侧面名21侧面值211，侧面值212，… 侧面名22侧面值221，侧面值222，… … 槽名k槽值k| 侧面名k1侧面值k11，侧面值k12，… 侧面名k2侧面值k21，侧面值k22，… 其中槽值和侧面值可以是数值、字符串、布尔值，也可以是一个动作或过程，甚至还可以是另一个框架的名字。 例6.1 一个描述“教师”的框架： 框架名:教师 类属:知识分子 工作:范围:(教学，科研;缺省:教学) 性别:(男，女) 学历:(中师，高师) 类型:(小学教师，中学教师，大学教师) 例6.2 一个描述“大学教师”的框架： 框架名:大学教师 类属:教师 学历:(学士，硕士，博士) 专业:学科专业 职称:(助教，讲师，副教授，教授) 外语:语种:范围:(英，法，日，俄，德，…) 缺省:英 水平:(优，良，中，差) 缺省:良 6.2.2 框架的表达能力 由框架的形式可以看出，框架适合表达结构性的知识。所以，概念、对象等知识最适于用框架表示。其实，框架的槽就是对象的属性或状态，槽值就是属性值或状态值。 框架还可以表示行为（动作），所以，有些过程性事件或情节也可用框架网络来表示。 例6.4 关于房间的框架: 框架名:房间 墙数x1: 缺省:x1=4 条件:x10 窗数x2: 缺省:x2=2 条件:x2≥0 门数x3: 缺省:x3=1 条件:x30 例6.5 机器人纠纷问题的框架描述。 产生式规则也可用框架表示。 例: 产生式 如果头痛且发烧，则患感冒。 用框架表示可为： 框架名：诊断1 前提：条件1:头痛 条件2:发烧 结论:患感冒