第二章知識(shí)與知識(shí)表示-東南大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院

1、第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第一節(jié) 引言一、知識(shí)知識(shí)是信息經(jīng)過(guò)加工整理、解釋、挑選和改造而成的。二、知識(shí)類型1、事實(shí)性知識(shí)一般采用直接表示形式。注：1）若事實(shí)性知識(shí)是批量的、有規(guī)律的，則往往以表格、圖冊(cè)，甚至數(shù)據(jù)庫(kù)等形式出現(xiàn)；2）某些事實(shí)性知識(shí)表現(xiàn)為規(guī)則的形式（盡管有時(shí)事實(shí)和規(guī)則分開(kāi)處理）,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第一節(jié) 引言二、知識(shí)類型2、過(guò)程性知識(shí)描述做某事的過(guò)程，使人或計(jì)算機(jī)照此去做。3、行為性知識(shí)不直接給

2、出事實(shí)本身，只給出它在某方面的行為。注：從某種意義上說(shuō)，行為性知識(shí)是描述事物的內(nèi)涵，而非外延。4、實(shí)例性知識(shí)只給出一些實(shí)例，關(guān)于事物的知識(shí)就隱藏在這些實(shí)例中。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第一節(jié) 引言二、知識(shí)類型4、實(shí)例性知識(shí)注：實(shí)例性知識(shí)和事實(shí)性知識(shí)的主要區(qū)別是：人們感興趣的一般不是這些實(shí)例本身，而是在大批實(shí)例后面隱藏的規(guī)律性知識(shí)。5、類比性知識(shí)既不給出外延，也不給出內(nèi)涵，只給出它與其它事物的某些相似之處。,第二章 知

3、識(shí)與知識(shí)表示,第一節(jié) 引言二、知識(shí)類型5、類比性知識(shí)注：類比性知識(shí)一般不能完整地刻劃事物，有時(shí)會(huì)以偏概全，但它可以啟發(fā)人們?cè)诓煌I(lǐng)域的知識(shí)間架起橋梁，利用一個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)去解決另一個(gè)領(lǐng)域的問(wèn)題。6、元知識(shí)關(guān)于知識(shí)的知識(shí)。注：元知識(shí)經(jīng)常以控制知識(shí)的形式出現(xiàn)。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第一節(jié) 引言三、知識(shí)表示原則1、表示知識(shí)的范圍是否廣泛？注：邏輯是一種廣譜的知識(shí)表示工具。2、是否適合于推理？注：人工智能主要對(duì)適合推理

4、的知識(shí)表示感興趣。3、是否適合于計(jì)算機(jī)處理？4、是否有高效的算法？5、能否表示不精確知識(shí)？注：自然界的信息具有先天的模糊性和不精確性。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第一節(jié) 引言三、知識(shí)表示原則6、能否模塊化，以便于知識(shí)分層？7、知識(shí)和元知識(shí)能否用統(tǒng)一的形式表示？8、是否適合于加入啟發(fā)式信息？控制知識(shí)（元知識(shí)）信息—啟發(fā)式信息9、過(guò)程性表示還是說(shuō)明性表示？說(shuō)明性表示：只給出事物本身的屬性及事物之間的相互關(guān)系，對(duì)問(wèn)題的解

5、答就隱含在這些知識(shí)之中。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第一節(jié) 引言三、知識(shí)表示原則9、過(guò)程性表示還是說(shuō)明性表示？過(guò)程性表示：給出解決一個(gè)問(wèn)題的具體過(guò)程。注：說(shuō)明性表示涉及細(xì)節(jié)少，抽象程度高，可靠性較好，修改方便，但執(zhí)行效率較低。10、表示方式是否自然？,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第一節(jié) 引言四、常見(jiàn)的知識(shí)表示形式1、演繹系統(tǒng)2、產(chǎn)生式系統(tǒng)3、框架結(jié)構(gòu)4、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)5、過(guò)程性知識(shí)表示6、面向?qū)ο笾R(shí)表示7、基于本體的

6、知識(shí)表示法,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第二節(jié) 演繹系統(tǒng)一、謂詞演算1、命題 陳述2、謂詞 帶有參數(shù)的命題注：1）謂詞比命題有更強(qiáng)的表達(dá)能力，可將知識(shí)單元細(xì)分；2）謂詞可代表變化著的情況，謂詞的真假值可因參數(shù)而異；3）可利用謂詞在不同的知識(shí)之間建立聯(lián)系，使用同名參數(shù)。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第二節(jié) 演繹系統(tǒng)一、謂詞演算3、謂詞解釋 人為地指派給謂詞的含義注：1）由于解釋的不同，謂詞的真假值也就不同；

7、2）對(duì)于復(fù)雜的謂詞公式，研究其不同的解釋具有更大的重要性；3）對(duì)一個(gè)謂詞公式可給出多種甚至無(wú)窮多種不同的解釋。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第二節(jié) 演繹系統(tǒng)一、謂詞演算3、謂詞解釋 人為地指派給謂詞的含義注：4）每種解釋由下列基本部分組成：A）一組基本域Di,i=1…nB）每個(gè)常量均是某個(gè)Di中的一個(gè)元素C）每個(gè)變量均在某個(gè)Di中取值D）每個(gè)m目函數(shù)均是一個(gè)映射Di1?Di2 ?... ?Dim?Dim+1（對(duì)

8、于j?k,可以有Dij=Dik),第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第二節(jié) 演繹系統(tǒng)一、謂詞演算3、謂詞解釋 人為地指派給謂詞的含義注：4）每種解釋由下列基本部分組成：E）每個(gè)m目謂詞均是一個(gè)映射Di1?Di2 ?... ?Dim?（T，F(xiàn)）（T代表真，F(xiàn)代表假)5）若一個(gè)謂詞公式在所有解釋下均為真，則稱此公式為永真公式。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第二節(jié) 演繹系統(tǒng)一、謂詞演算3、謂詞解釋 人為地指派給謂詞的含義

9、注：5）利用謂詞演算進(jìn)行邏輯推理的核心任務(wù)就是判斷一個(gè)謂詞公式是否永真。但判斷一個(gè)謂詞公式的永真性比較困難，甚至有人證明，根本不存在這樣的算法。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第二節(jié) 演繹系統(tǒng)一、謂詞演算4、謂詞演算 謂詞及謂詞之間關(guān)系的研究1）符號(hào)集 真值常量：T、F 聯(lián)結(jié)符號(hào)：?、?、?、?、? 運(yùn)算符：= 量詞：?、? 常量：函數(shù)常量、謂詞常量 變量：函數(shù)變量、

10、謂詞變量注：對(duì)于變量，可使用量詞。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第二節(jié) 演繹系統(tǒng)一、謂詞演算4、謂詞演算 謂詞及謂詞之間關(guān)系的研究2）項(xiàng) A）常量和變量是項(xiàng) B）若t1,t2,..,tn是項(xiàng)，則fn(t1,t2,…,tn)和Fn(t1,t2,…,tn)也是項(xiàng)(fn 為n目函數(shù)常量， Fn 為n目函數(shù)變量)。3）原子公式和合式公式(wff),第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第二節(jié) 演繹系統(tǒng)一、謂詞演算5、

11、主要的謂詞演算命題演算?一階謂詞演算?二階謂詞演算其中，最重要的是一階謂詞演算。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第二節(jié) 演繹系統(tǒng)二、自然演繹系統(tǒng)給定一個(gè)有限的或遞歸的公理集，及一個(gè)有限推理規(guī)則集，構(gòu)成一個(gè)自然演繹系統(tǒng)。注：1）若在某個(gè)確定的范圍內(nèi)，任何永真公式均可由一個(gè)演繹系統(tǒng)推導(dǎo)出，則稱此演繹系統(tǒng)對(duì)于該范圍來(lái)說(shuō)是完備的。2）（Godel）對(duì)于一階謂詞演算，存在著完備的演繹系統(tǒng)，對(duì)于二階謂詞演算，不存在著完備的演繹系統(tǒng)。,第二章

12、 知識(shí)與知識(shí)表示,第二節(jié) 演繹系統(tǒng)二、自然演繹系統(tǒng)注：3）在實(shí)際應(yīng)用中，僅推演永真式是不夠的，任何有意義的知識(shí)推理系統(tǒng)均需處理非永真公式，它的謂詞被指派以某種解釋，即語(yǔ)義。我們應(yīng)該使用含有語(yǔ)義的演繹系統(tǒng)。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第二節(jié) 演繹系統(tǒng)三、與或句演繹系統(tǒng)1、與或句只有與符號(hào)(?)、或符號(hào)(?)、謂詞(也稱原子)和前有非符號(hào)的謂詞(也稱負(fù)原子，正負(fù)原子統(tǒng)稱句節(jié))以及看不見(jiàn)的全稱量詞的合式公式稱為與或句。2、與或句

13、的生成步驟1）化成前束范式，使所有量詞均在合式公式的最前面，且每個(gè)量詞的轄域均是整個(gè)公式。2）消去存在量詞，只剩下全稱量詞。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第二節(jié) 演繹系統(tǒng)三、與或句演繹系統(tǒng)3、置換規(guī)則左部只能有一個(gè)句節(jié)，右部可以是任意的與或句。注：1）與或句演繹系統(tǒng)的推理方法是將已知條件變成與或句，然后根據(jù)置換規(guī)則將已知條件按句節(jié)逐步置換2）與或句演繹系統(tǒng)可以用于求證某個(gè)目標(biāo)推理，也可以進(jìn)行反向推理。當(dāng)用作反向推理時(shí)，比較實(shí)

14、用。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第二節(jié) 演繹系統(tǒng)四、子句演繹系統(tǒng)1、子句只有或符號(hào)和非符號(hào)的合式謂詞公式稱為子句，用或符號(hào)連接多個(gè)句節(jié)而成。2、子句演繹方法消解法—Robinson 基于Horn子句邏輯3、消解法基本思想把已知條件表示成一組子句，把求證目標(biāo)先表示成子句，后在前面加非符號(hào)，把加了非符號(hào)的目標(biāo)子句和條件子句組合，若通過(guò)消解推出空子句，則目標(biāo)得以證明。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)一、基本概念

15、1、產(chǎn)生式 在自然界的各種知識(shí)單元之間存在著大量的因果關(guān)系。這是前提和結(jié)論之間的關(guān)系，可用產(chǎn)生式（或稱規(guī)則）來(lái)表示。 產(chǎn)生式（規(guī)則）：前提和結(jié)論之間的關(guān)系式。 表示形式：前提?結(jié)論2、事實(shí) 無(wú)需前提條件的產(chǎn)生式，可用于表示已知的事實(shí)。 表示形式： ?事實(shí),第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)一、基本概念3、產(chǎn)生式系統(tǒng) 將一組產(chǎn)生式放在一起，讓它們互相配合、協(xié)調(diào)作用，一個(gè)產(chǎn)生式生成的結(jié)論可供另一個(gè)產(chǎn)生

16、式作為前提使用。以這種方式求得問(wèn)題的解決的系統(tǒng)，稱為產(chǎn)生式系統(tǒng)。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)二、基本特征1、產(chǎn)生式系統(tǒng)構(gòu)成a)一組規(guī)則(即產(chǎn)生式本身) 每個(gè)規(guī)則分為左部(LHS)和右部(RHS)。 一般說(shuō)來(lái)，左部表示情形，即什么條件發(fā)生時(shí)此產(chǎn)生式應(yīng)該被調(diào)用。右部表示動(dòng)作，即此產(chǎn)生式被調(diào)用后所做的事情。 在核實(shí)左部情形時(shí)，通常采用匹配的方法，即查看當(dāng)前數(shù)據(jù)基中是否存在規(guī)則左部所指示的情形。若存在

17、，則認(rèn)為匹配成功，否則認(rèn)為匹配不成功。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)二、基本特征1、產(chǎn)生式系統(tǒng)構(gòu)成a)一組規(guī)則(即產(chǎn)生式本身) 匹配成功時(shí)，執(zhí)行右部規(guī)定的動(dòng)作。這種動(dòng)作一般是對(duì)數(shù)據(jù)基中的數(shù)據(jù)作某種處理。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)二、基本特征1、產(chǎn)生式系統(tǒng)構(gòu)成b)數(shù)據(jù)基 每個(gè)產(chǎn)生式系統(tǒng)均有一個(gè)數(shù)據(jù)基，其中存放的數(shù)據(jù)既是構(gòu)成產(chǎn)生式的基本元素，又是產(chǎn)生式作用的對(duì)象。 注：

18、數(shù)據(jù)基不同于數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)基中的數(shù)據(jù)是廣義的，可以是常量、變量、多元組、謂詞、表結(jié)構(gòu)、圖象等等。其意義往往指一個(gè)事實(shí)或斷言，可看成一個(gè)知識(shí)元。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)二、基本特征1、產(chǎn)生式系統(tǒng)構(gòu)成c)一個(gè)解釋程序 負(fù)責(zé)整個(gè)產(chǎn)生式系統(tǒng)的運(yùn)行，包括規(guī)則左部和數(shù)據(jù)基的匹配、從匹配成功的規(guī)則（可能不止一個(gè)）中選出一個(gè)加以執(zhí)行、解釋執(zhí)行規(guī)則右部的動(dòng)作，并掌握時(shí)機(jī)結(jié)束產(chǎn)生式系統(tǒng)的運(yùn)行等等。注：其中每一步均可有不同

19、的含義。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)二、基本特征2、產(chǎn)生式系統(tǒng)特點(diǎn)a)相對(duì)固定的格式 任何產(chǎn)生式均由LHS和RHS組成，左部匹配，右部動(dòng)作。 匹配提供的信息只有兩種：成功或失敗。 匹配過(guò)程中不允許產(chǎn)生副作用。規(guī)則匹配失敗時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)基無(wú)影響。 匹配一般無(wú)遞歸，無(wú)復(fù)雜的計(jì)算。右部的動(dòng)作一般是最基本的，無(wú)復(fù)雜的控制。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)二、基本特征2、產(chǎn)生式系統(tǒng)特

20、點(diǎn)b)知識(shí)的模塊化 在每個(gè)具體的產(chǎn)生式系統(tǒng)所適用的專門領(lǐng)域知識(shí)被分成許多知識(shí)元，存于數(shù)據(jù)基中。而每個(gè)規(guī)則指明了有關(guān)知識(shí)元之間的關(guān)系及其使用方法。 規(guī)則本身也可看成是知識(shí)元，這種知識(shí)元不同于通常數(shù)據(jù)基中存放的知識(shí)元，因?yàn)樗侵甘救绾问褂脭?shù)據(jù)基中存放的知識(shí)元，因此，也稱為元知識(shí)，即關(guān)于知識(shí)的知識(shí)。由此可見(jiàn)，元知識(shí)也是模塊化的。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)二、基本特征2、產(chǎn)生式系統(tǒng)特點(diǎn)b)知識(shí)的模塊化

21、 此外，還有如何使用這些規(guī)則的知識(shí)，包括規(guī)則匹配的次序、匹配沖突的解決等解釋系統(tǒng)中所包含的功能。這種有關(guān)元知識(shí)的知識(shí)稱為高階元知識(shí)。它們也可模塊化并寫成規(guī)則的形式。不過(guò)，只有少數(shù)系統(tǒng)能做到，而大部分系統(tǒng)是將高階元知識(shí)不明確地寫成規(guī)則的形式，不以任何明確的形式顯示出來(lái)，規(guī)則使用方法隱含在系統(tǒng)本身的定義中。這是模塊化不徹底的表現(xiàn)，可擴(kuò)展性差。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)二、基本特征2、產(chǎn)生式系統(tǒng)特點(diǎn)b)知識(shí)的

22、模塊化 注：知識(shí)的模塊化使得知識(shí)基（包括數(shù)據(jù)基和規(guī)則基）的補(bǔ)充和修改變得非常容易。但要注意任何修改和擴(kuò)充必須保持知識(shí)基的無(wú)矛盾性和一致性。這種一致性檢驗(yàn)最好由系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行，至少檢驗(yàn)到一定程度。因?yàn)閺睦碚撋希谀承┣樾蜗聫氐椎囊恢滦詸z驗(yàn)是不現(xiàn)實(shí)的。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)二、基本特征2、產(chǎn)生式系統(tǒng)特點(diǎn)c)相互影響的間接性 產(chǎn)生式系統(tǒng)一般是“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”，看不見(jiàn)控制流。 一個(gè)產(chǎn)生式的調(diào)用對(duì)其

23、它產(chǎn)生式的影響不是直接傳送過(guò)去，而是通過(guò)修改數(shù)據(jù)基來(lái)間接實(shí)現(xiàn)（當(dāng)其它產(chǎn)生式的左部與數(shù)據(jù)基匹配時(shí)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)基內(nèi)容已變，從而，各產(chǎn)生式執(zhí)行效果也就跟著發(fā)生變化）。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)二、基本特征2、產(chǎn)生式系統(tǒng)特點(diǎn)c)相互影響的間接性 注：這個(gè)特點(diǎn)有利于知識(shí)模塊性，但使產(chǎn)生式系統(tǒng)的效率受到影響。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)二、基本特征2、產(chǎn)生式系統(tǒng)特點(diǎn)d)機(jī)器可讀性 包括機(jī)器

24、識(shí)別產(chǎn)生式、語(yǔ)法檢查和某種程度上的語(yǔ)義檢查。 語(yǔ)法檢查包括無(wú)矛盾性檢驗(yàn)和冗余檢查。 語(yǔ)義檢查涉及知識(shí)的具體領(lǐng)域，如通常數(shù)據(jù)庫(kù)中的一致性檢驗(yàn)。 可讀性的另一含義是對(duì)產(chǎn)生式作出解釋，是對(duì)產(chǎn)生式系統(tǒng)為解決某一問(wèn)題所給答案的解釋，即，對(duì)推理過(guò)程作出解釋。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)二、基本特征2、產(chǎn)生式系統(tǒng)特點(diǎn)注：產(chǎn)生式系統(tǒng)對(duì)某些領(lǐng)域的應(yīng)用是很有效的，如醫(yī)療診斷，而對(duì)另一些領(lǐng)域不那么適用，如數(shù)學(xué)。其關(guān)鍵

25、在于知識(shí)能否模塊化。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)三、產(chǎn)生式的知識(shí)元形式1、常量字符串 是知識(shí)元的最簡(jiǎn)單形式。 匹配有精確匹配、不完全匹配(只要求LHS中的知識(shí)元是當(dāng)前數(shù)據(jù)基中某個(gè)知識(shí)元的子串即可)。 匹配成功后，RHS的動(dòng)作是把數(shù)據(jù)基內(nèi)該知識(shí)元中所含的子串換成在RHS中出現(xiàn)的子串。 注：這種產(chǎn)生式系統(tǒng)稱為置換系統(tǒng)。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)三、產(chǎn)生

26、式的知識(shí)元形式2、變量 若產(chǎn)生式的左部均只有一個(gè)符號(hào)，則這些符號(hào)也稱為變量。 注：引進(jìn)變量的一個(gè)效果是把命題化為謂詞，引進(jìn)變量后，可構(gòu)造由謂詞構(gòu)成的產(chǎn)生式系統(tǒng)，它的表達(dá)能力要強(qiáng)得多。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)三、產(chǎn)生式的知識(shí)元形式3、元組 在許多專家系統(tǒng)中，經(jīng)常以（對(duì)象,屬性,值）的三元組形式作為產(chǎn)生式系統(tǒng)的知識(shí)元。4、樹(shù)和圖,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)三、

27、產(chǎn)生式的知識(shí)元形式注：1)知識(shí)元可涉及復(fù)雜的計(jì)算，如exist(x,D) 2)一般地，變量的作用域僅限于它所在的產(chǎn)生式。若在匹配過(guò)程中，某規(guī)則中的一個(gè)變量被約束為某個(gè)值，則同一規(guī)則中所有同名變量必須約束為同一個(gè)值，但對(duì)其它規(guī)則中的同名變量無(wú)任何影響。同時(shí)，不論是規(guī)則匹配失敗或成功地結(jié)束，被約束的變量均要恢復(fù)原狀，即只起一種形式參數(shù)的作用。但是也有例外，如在許多語(yǔ)法置換系統(tǒng)中，同一字符串中的幾個(gè)同名變量可被置換為不同的子

28、串。另一例外是作用域的放大。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)四、推理方向1、最基本推理方式 a)向前推理：數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)推理。 b)向后推理：目標(biāo)驅(qū)動(dòng)推理。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)四、推理方向2、向前推理基本原理 每個(gè)產(chǎn)生式的左部有一組條件，右部有一組動(dòng)作。每當(dāng)數(shù)據(jù)基的當(dāng)前狀態(tài)符合某一產(chǎn)生式左部的所有條件時(shí)，相應(yīng)產(chǎn)生式被激發(fā)，并執(zhí)行其右部的動(dòng)作。這些動(dòng)作一般要修改數(shù)據(jù)基的內(nèi)容

29、，動(dòng)作執(zhí)行完畢，數(shù)據(jù)基的狀態(tài)可能已經(jīng)發(fā)生改變。此時(shí)，再找一個(gè)產(chǎn)生式，…，如此循環(huán)反復(fù)。,,,S1,…...,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)四、推理方向2、向前推理基本原理 注：1)在大部分向前推理的產(chǎn)生式系統(tǒng)中，每個(gè)條件用一個(gè)謂詞來(lái)表示，產(chǎn)生式的左部是一串謂詞，產(chǎn)生式的右部也是一串謂詞。產(chǎn)生式的左部與當(dāng)前數(shù)據(jù)基匹配成功的含義是：對(duì)產(chǎn)生式左部所有謂詞中出現(xiàn)的變量可以實(shí)行一種統(tǒng)一的置換，使得置換后的謂詞均是當(dāng)前數(shù)據(jù)基中

30、某個(gè)謂詞的樣品。執(zhí)行產(chǎn)生式右部動(dòng)作的含義是：把左部匹配成功時(shí)實(shí)行的那個(gè)變量置換傳播到右部來(lái)，使右部謂詞中出現(xiàn)的變量按同一方式實(shí)行置換。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)四、推理方向2、向前推理基本原理 注：2)向前推理可形成一片森林。 3)對(duì)于產(chǎn)生式的激發(fā)還應(yīng)加一個(gè)條件：當(dāng)執(zhí)行一個(gè)產(chǎn)生式右部的動(dòng)作不能改變數(shù)據(jù)基的狀態(tài)時(shí)，即使產(chǎn)生式左部能與數(shù)據(jù)基匹配，也不應(yīng)當(dāng)激發(fā)該產(chǎn)生式。即，當(dāng)產(chǎn)生式的右部不能為數(shù)

31、據(jù)基增添新的謂詞時(shí)，就不應(yīng)激發(fā)此產(chǎn)生式，否則會(huì)產(chǎn)生許多無(wú)用的空轉(zhuǎn)，可能使產(chǎn)生式系統(tǒng)的運(yùn)行不能停止。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)四、推理方向2、向前推理基本原理 注：4)在一般情況下，運(yùn)行產(chǎn)生式系統(tǒng)應(yīng)有一個(gè)目標(biāo)。每執(zhí)行一次向前推理，就要將當(dāng)前數(shù)據(jù)基狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)比較一下，若已達(dá)到目標(biāo)，則停止運(yùn)行。 5)有時(shí)，無(wú)目標(biāo)的向前推理也是需要的。這往往是為了推出所需要的全部結(jié)果。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表

32、示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)四、推理方向3、向后推理a)基本原理 設(shè)目標(biāo)狀態(tài)為S1,則首先查看數(shù)據(jù)基的當(dāng)前狀態(tài)是否已是S1。若是，則不必做任何工作，問(wèn)題已解決，否則，查看有無(wú)這樣的規(guī)則R1，可把狀態(tài)S2轉(zhuǎn)換為S1。若有，則查看當(dāng)前數(shù)據(jù)基的狀態(tài)是否是S2，若是，則只要執(zhí)行R1，即可達(dá)到狀態(tài)S1，問(wèn)題也可解決。若當(dāng)前數(shù)據(jù)基的狀態(tài)不是S2，則進(jìn)一步查看有無(wú)這樣的規(guī)則R2，可把狀態(tài)S3轉(zhuǎn)換為S2，若有，則查看當(dāng)前數(shù)據(jù)基的狀態(tài)是否是S3,

33、…，如此反復(fù)，得到一條向后推理鏈。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)四、推理方向3、向后推理a)基本原理,,,S1,S3,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)四、推理方向3、向后推理b)實(shí)現(xiàn)方式 對(duì)于這類產(chǎn)生式系統(tǒng)，推理目標(biāo)也可取一個(gè)謂詞的形態(tài)，稱為目標(biāo)謂詞。 推理步驟是：以目標(biāo)謂詞為樹(shù)根，首先查看當(dāng)前數(shù)據(jù)基中是否有這樣的謂詞存在，它們與目標(biāo)謂詞存在最廣通代。若有n個(gè)這樣的謂詞，則

34、從樹(shù)根生出n枝“或枝”，每枝或叉的終點(diǎn)是上述數(shù)據(jù)基謂詞經(jīng)過(guò)最廣通代之后的一個(gè)樣品；然后，再查看有無(wú)這樣的規(guī)則，它們的右部謂詞與目標(biāo)謂詞之間存在最廣通代，若有m個(gè)這樣的規(guī)則，,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)四、推理方向3、向后推理b)實(shí)現(xiàn)方式 (推理步驟)：則從樹(shù)根再生出m枝“或叉”，每枝或叉的終點(diǎn)是上述規(guī)則的右部謂詞經(jīng)過(guò)最廣通代之后的樣品。若和某個(gè)右部謂詞相對(duì)應(yīng)的左部有k個(gè)謂詞，則從相應(yīng)或叉的終點(diǎn)又生出k枝“

35、與叉”，每枝與叉的終點(diǎn)對(duì)應(yīng)于一個(gè)左部謂詞，其中的所有變?cè)寻凑沼也恐^詞所作的最廣通代作了相應(yīng)的置換。 在上述過(guò)程中，或叉的起點(diǎn)稱為或結(jié)點(diǎn)，其終點(diǎn)稱為與結(jié)點(diǎn)；與叉的起點(diǎn)稱為與結(jié)點(diǎn)，其終點(diǎn)稱為或結(jié)點(diǎn)。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)四、推理方向3、向后推理b)實(shí)現(xiàn)方式 (推理步驟)：由上可知：或結(jié)點(diǎn)和與結(jié)點(diǎn)互為因果。按此辦法不斷進(jìn)行下去，可使與叉和或叉，與結(jié)點(diǎn)和或結(jié)點(diǎn)循環(huán)輪回，生成一棵樹(shù)，稱為與或樹(shù)。

36、它可以是有窮的，也可是無(wú)窮的。 若從一個(gè)或結(jié)點(diǎn)生出的所有或叉中，有一枝或叉的終點(diǎn)是當(dāng)前數(shù)據(jù)基中某個(gè)謂詞的一個(gè)樣品，則稱此或結(jié)點(diǎn)成功，它的子與結(jié)點(diǎn)(即上述謂詞樣品)自然也成功，并且是與或樹(shù)的一個(gè)葉結(jié)點(diǎn)。若從一個(gè)或結(jié)點(diǎn)不能生出任何或叉，則稱此或結(jié)點(diǎn)失敗，它也與或樹(shù)的一個(gè)葉結(jié)點(diǎn)。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)四、推理方向3、向后推理b)實(shí)現(xiàn)方式 (推理步驟)：若一個(gè)或結(jié)點(diǎn)的所有子與結(jié)點(diǎn)皆失敗，則該父或結(jié)點(diǎn)

37、也失敗。若一個(gè)與結(jié)點(diǎn)成功，則它的父或結(jié)點(diǎn)也成功。若一個(gè)父與結(jié)點(diǎn)的所有子或結(jié)點(diǎn)皆成功，則該父與結(jié)點(diǎn)也成功。 若由于某些葉結(jié)點(diǎn)的成功，使得根結(jié)點(diǎn)(它一定是或節(jié)點(diǎn))成功，則整個(gè)推理成功。若到某個(gè)時(shí)刻，由于某些葉結(jié)點(diǎn)的失敗而使得推理不再能進(jìn)行，則整個(gè)推理失敗，否則，與或樹(shù)有可能無(wú)窮地生長(zhǎng)下去。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)四、推理方向3、向后推理c)最廣通代定義定義1[通代] 若有一組謂詞W={?1,?2,…,

38、 ?n}，又有一個(gè)代換?，使 ?1?=?2?=…=?n?，則稱?為謂詞組W的通代。定義2[廣通代] 若?1和?2均是謂詞組W的通代，另有一個(gè)代換?3，使得：[W?1]?3=W?2 ，則稱通代?1較通代?2為廣。定義3[最廣通代] 設(shè)?是謂詞組W的一個(gè)通代,若對(duì)任意其它通代?，?均比?廣，則稱?為W的一個(gè)最廣通代。注：最廣通代可不唯一。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)五、框架問(wèn)題1、框架問(wèn)題 一般，每個(gè)謂

39、詞只有已知其真假和還未知道其真假的區(qū)別，不會(huì)原先是真的，后來(lái)變假了，或反過(guò)來(lái)，原先是假的，后來(lái)變真了。即，真的假不了，假的真不了。 但對(duì)于一些系統(tǒng)，謂詞的真假值會(huì)在推理過(guò)程中發(fā)生變化，且數(shù)據(jù)基的狀態(tài)每次只改變一些。而其余部分則沒(méi)有變化。這就是框架問(wèn)題。 注：具有框架問(wèn)題的系統(tǒng)主要是用于描述客觀世界中狀態(tài)變遷的系統(tǒng)。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)五、框架問(wèn)題2、處理方法 a)直接指明法 在每個(gè)產(chǎn)

40、生式中直接指明增加哪些謂詞，刪去哪些謂詞。 b)引入狀態(tài)參數(shù)法 在每個(gè)謂詞中增加一個(gè)狀態(tài)參數(shù)，以使得一個(gè)謂詞在不同狀態(tài)可取不同值。 注：具有不同狀態(tài)參數(shù)的同一謂詞是不同的謂詞樣品，從而完全可有不同的值。 c)謂詞函數(shù)化(高階邏輯法) 所用的謂詞全部寫成函數(shù)的形式，這樣謂詞樣品就是項(xiàng)。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)六、非確定性匹配 不要求產(chǎn)生式的左部能與數(shù)據(jù)基中的數(shù)據(jù)完全匹配，往往只需要部分

41、的匹配(主要是由于已有的信息不是十完備)，就可推出某些結(jié)論性的信息。 注：可采用權(quán)、可信度來(lái)表示和確定事實(shí)與規(guī)則的匹配程度,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)七、匹配沖突的解決1、匹配沖突 在向前推理時(shí)，有n個(gè)產(chǎn)生式(n>1)的左部均能與當(dāng)前數(shù)據(jù)基中的數(shù)據(jù)匹配成功，或有m組不同數(shù)據(jù)(m>1)均能和同一產(chǎn)生式的左部匹配成功，或兩種情況的組合。 在向后推理時(shí)，有n個(gè)產(chǎn)生式(n>1

42、)的右部均能和同一子目標(biāo)匹配成功，或有m組不同數(shù)據(jù)(m>1)均能和同一子目標(biāo)匹配成功，或有l(wèi)個(gè)子目標(biāo)(l>1)均能找到相應(yīng)的數(shù)據(jù)或產(chǎn)生式右部并匹配成功，或三種情況的復(fù)合。 這就形成了匹配沖突。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng)七、匹配沖突的解決1、匹配沖突 注：產(chǎn)生式系統(tǒng)中的解釋執(zhí)行系統(tǒng)必須具有某種選擇功能，以便排除上面列舉的二義性。這是在設(shè)計(jì)產(chǎn)生式系統(tǒng)時(shí)應(yīng)該考慮的一個(gè)策略問(wèn)題，這就是解決

43、匹配沖突的策略。2、解決沖突的策略a)按事先排好的固定順序b)按通用性和針對(duì)性排序c)按數(shù)據(jù)的新鮮性排序d)按子目標(biāo)的新鮮性排序e)按使用產(chǎn)生式和數(shù)據(jù)的公平性排序f)按匹配程度排序,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第四節(jié) 框架結(jié)構(gòu)一、事物的屬性1、屬性 用于描述事物特性的項(xiàng) 注：1)掌握了事物的屬性，就有關(guān)于事物的知識(shí) 2)屬性一般具有屬性名和相應(yīng)值 3)屬性是

44、描述事物的最小元素2、屬性表 將同一事物的各方面屬性列成一張表，構(gòu)成該事物的屬性表 注：1)屬性表是屬性的集合，用于描述事物的整體特性 2)屬性表中的屬性之間可存在依賴關(guān)系,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第四節(jié) 框架結(jié)構(gòu)一、事物的屬性3、屬性框架 對(duì)于具有同樣一些屬性的事物,可將這些屬性確定為屬性框架 注：1)只要在此框架內(nèi)對(duì)諸屬性賦以不同的值,就可得到對(duì)同一類事物不同個(gè)體的描述

45、 2)屬性框架與數(shù)據(jù)庫(kù)中關(guān)系表的定義非常相似，但屬性框架中的某些屬性可被看作事物而擁有自己的屬性表，從而可形成層次式的嵌套結(jié)構(gòu) 3)在對(duì)事物進(jìn)行推理的過(guò)程中，事物的屬性有時(shí)也要一起參加推理，推理可包含對(duì)有關(guān)屬性的運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果組成推理結(jié)果的一部分,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第四節(jié) 框架結(jié)構(gòu)一、事物的屬性3、屬性框架 對(duì)于具有同樣一些屬性的事物,可將這些屬性確定為屬性框架 注：4)屬性框架內(nèi)的屬性之間可存在橫

46、向關(guān)系和縱向關(guān)系，且縱向關(guān)系更能深刻地反映客觀世界中各事物之間的關(guān)系 5)在事物子類的屬性和事物母類的屬性之間存在一種繼承和發(fā)展的關(guān)系。繼承可以是直接繼承，也可是經(jīng)過(guò)計(jì)算以新的值繼承；可以是全盤繼承，也可是有選擇的繼承 6)將事物及其屬性分類-分層加以描述的方法是框架理論的基礎(chǔ),第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第四節(jié) 框架結(jié)構(gòu)二、框架1、概念 用于表示事物各方面的屬性、事物之間的類屬關(guān)系及事物的特征和變異等的概念2、

47、基本思想 使用“套套”—事物狀態(tài)、屬性、發(fā)展過(guò)程和相互關(guān)系的規(guī)律,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第四節(jié) 框架結(jié)構(gòu)二、框架3、框架的主要特征a)有一個(gè)框架名（可帶有參數(shù)）b)有一組屬性，每個(gè)屬性稱為一個(gè)槽，里面可存放屬性值c)每個(gè)屬性對(duì)值有要求，不同屬性的類型可不同d)有些屬性值可為子框架調(diào)用（可帶參數(shù)）e)有些屬性值是預(yù)先確定，有些屬性值需在生成實(shí)例時(shí)代入f)有些屬性值在代入時(shí)需滿足一定條件，有時(shí)，在不同屬性的屬性值之

48、間還有一些條件需要滿足,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第四節(jié) 框架結(jié)構(gòu)二、框架4、框架系統(tǒng)應(yīng)具備的功能a)描述 通過(guò)工具建立和管理（查閱、修改、推理、…）對(duì)某類客觀事物的一個(gè)描述。 注：1)描述可由一組相互聯(lián)系、互相支持的框架組成 2)在建立單個(gè)框架時(shí)，可根據(jù)需要設(shè)置一組槽，規(guī)定每個(gè)槽的性質(zhì)，及槽之間的關(guān)系3)每個(gè)槽在框架中被認(rèn)為無(wú)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的，但當(dāng)需要時(shí)，它本身又可擴(kuò)充為一個(gè)有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框架,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第四

49、節(jié) 框架結(jié)構(gòu)二、框架4、框架系統(tǒng)應(yīng)具備的功能b)子類 將復(fù)雜的事物分為子類,再將子類分成更小的子類,定義更小的框架。c)實(shí)例 注：子類的最低層是實(shí)例,它已不是一個(gè)類,而只是一個(gè)個(gè)體的描述,它是框架體系樹(shù)的樹(shù)葉,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第四節(jié) 框架結(jié)構(gòu)二、框架4、框架系統(tǒng)應(yīng)具備的功能d)匹配注：1)框架匹配一般是部分匹配，完全匹配是特殊情形 2)框架不完全符合實(shí)際事物的可能性有：規(guī)定的屬性不存在、規(guī)定的屬性值不

50、符、屬性的缺省值和被匹配事物相應(yīng)屬性值不符、為某個(gè)屬性的值規(guī)定的類型或條件不成立3)可通過(guò)規(guī)定必要條件、規(guī)定允許誤差范圍、規(guī)定計(jì)算偏差度、規(guī)定屬性加權(quán)、設(shè)置一組判定產(chǎn)生式、既規(guī)定充分因子又規(guī)定必要因子、不局限于絕對(duì)成功的匹配來(lái)確定匹配成功條件,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第四節(jié) 框架結(jié)構(gòu)二、框架4、框架系統(tǒng)應(yīng)具備的功能e)預(yù)測(cè) 根據(jù)框架對(duì)客觀事物進(jìn)行預(yù)測(cè)注：1)預(yù)測(cè)實(shí)際上是一種框架內(nèi)部的推理 2)預(yù)測(cè)的用途有：指導(dǎo)進(jìn)一步

51、的觀察、假定還未觀察到的或難以觀察到的事物,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第四節(jié) 框架結(jié)構(gòu)二、框架4、框架系統(tǒng)應(yīng)具備的功能f)繼承注：繼承除了子類繼承，還可有如下情形的繼承：有限制地繼承和排斥屬性、有限制地繼承和排斥屬性值、有限制地繼承和排斥條件、給出屬性值的映射函數(shù)、指明屬性的分裂等,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第四節(jié) 框架結(jié)構(gòu)二、框架4、框架系統(tǒng)應(yīng)具備的功能g)變異 用于處理實(shí)際事物與框架很不一致的反?，F(xiàn)象注：變異的概

52、念使框架匹配的定義進(jìn)一步精確化。h)更新 注：在發(fā)生變異的情形下需更新i)修改 對(duì)老框架進(jìn)行修改，以符合變異要求j)查找 注：查找時(shí)，可能需要回溯,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)一、基本思想1、用一個(gè)有向圖表示概念和概念之間的關(guān)系，其中節(jié)點(diǎn)代表概念，節(jié)點(diǎn)之間的連接弧(也稱聯(lián)想弧)代表概念之間的關(guān)系2、尋找兩個(gè)概念之間關(guān)系的方法是：從此兩個(gè)概念出發(fā)，分別以廣度優(yōu)先的方法沿著連接弧向前搜索，這兩個(gè)搜索圈逐漸

53、擴(kuò)大，若某個(gè)時(shí)刻兩者碰上，即形成一條連接兩個(gè)概念的通路，則認(rèn)為是找到了兩個(gè)概念之間的聯(lián)系,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)二、 常見(jiàn)的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)形式1、命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)2、數(shù)據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) E-R圖（實(shí)體-關(guān)系圖）3、語(yǔ)言語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò),第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)三、命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)1、簡(jiǎn)單命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) a)基本思想 用節(jié)點(diǎn)表示命題，弧表示命題關(guān)系,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)三、

54、命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)1、簡(jiǎn)單命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) b)舉例 例1：她身穿大紅襖，頭戴一枝花,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)三、命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)1、簡(jiǎn)單命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) b)舉例 例2：他用激光打印機(jī)打印了這份文件,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)三、命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)2、一般謂詞語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) a)基本思想 使用網(wǎng)絡(luò)分塊化技術(shù)：將復(fù)雜命題拆成許多子命題，每個(gè)子命題用一個(gè)小的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示，稱為一個(gè)

55、空間，復(fù)雜命題構(gòu)成大空間，子命題構(gòu)成子空間，它本身又可看作大空間中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，子空間可層層嵌套，也可用弧互相連接,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)三、命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)2、一般謂詞語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) b)舉例 例1： 每個(gè)學(xué)生都讀過(guò)一本書 ?x?y(學(xué)生(x)?書(y) ?讀過(guò)(x,y)),第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)三、命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)2、一般謂詞語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) b)舉例 例2：每個(gè)學(xué)生都讀過(guò)所有的

56、書 ?x ? y(學(xué)生(x)?書(y) ?讀過(guò)(x,y)),第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)三、命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)2、一般謂詞語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) b)舉例 例3：每個(gè)學(xué)生都讀過(guò)一本所有作家都喜歡的書 ?x (學(xué)生(x)??y(書(y) ?讀過(guò)(x,y) ??z(作家(z) ?喜歡(z,y))),第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)三、命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)2、一般謂詞語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) b)舉例 例3：每個(gè)學(xué)生都

57、讀過(guò)一本所有作家都喜歡的書,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)三、命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)2、一般謂詞語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) c)子空間(塊)偏序排序規(guī)則 1)若從子空間S1內(nèi)的某個(gè)節(jié)點(diǎn)有弧通向子空間S2中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)(或S2完全包含S1)，則稱S2在S1之上，或S1在S2之下。 2)若S2在S1之上，S3又在S2之上，則S3也在S1之上（滿足傳遞性） 注：1)這里，各子空間的節(jié)點(diǎn)之間不允許形成循環(huán)，它們形成一個(gè)偏序

58、，一般說(shuō)來(lái)還構(gòu)成一個(gè)半格 2)在語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的推理和實(shí)現(xiàn)技術(shù)上，偏序有其特殊的意義，可將偏序解釋為“可見(jiàn)”,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)三、命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)2、一般謂詞語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) c)子空間(塊)偏序排序規(guī)則 注：3)可見(jiàn)的定義為：若子空間S2在S1之上，則S1對(duì)于S1來(lái)說(shuō)，是可見(jiàn)的。顯然，可見(jiàn)關(guān)系具有自反和傳遞兩種性質(zhì)，但沒(méi)有對(duì)稱性。事實(shí)上，它是反對(duì)稱的(因不允許循環(huán)) 4)子空間偏序相當(dāng)于傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

59、語(yǔ)言中的嵌套結(jié)構(gòu) 5)利用“可見(jiàn)性”，能使系統(tǒng)提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，因?yàn)樵谝粋€(gè)子空間中進(jìn)行操作時(shí)，只需考慮相關(guān)可見(jiàn)空間，這樣可減少搜索和推理范圍,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)三、命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)2、一般謂詞語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) d)間接和嵌套命題的表示 例：李平說(shuō)他想看紅樓夢(mèng) 三個(gè)命題： 1)李平說(shuō)…. 2)他想…. 3)他看紅樓夢(mèng),第二章 知識(shí)與知識(shí)表示

60、,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)三、命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)2、一般謂詞語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) d)間接和嵌套命題的表示 例：李平說(shuō)他想看紅樓夢(mèng),第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)四、數(shù)據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)1、基本概念 以數(shù)據(jù)為中心的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)。2、導(dǎo)因 利用數(shù)據(jù)時(shí)，需要數(shù)據(jù)的語(yǔ)義和數(shù)據(jù)間的關(guān)系，以向用戶提供數(shù)據(jù)的有關(guān)知識(shí)，包括支持用戶對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)行推理的功能3、作用 用于知識(shí)型數(shù)據(jù)庫(kù)的一種知識(shí)表示方法,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié)

61、 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)四、數(shù)據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)4、主要形式 a)DBTG模型 系—二級(jí)樹(shù) b)E-R模型,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)四、數(shù)據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)4、主要形式 c)Su-Lo語(yǔ)義聯(lián)系模型 以實(shí)體之間的聯(lián)系為中心,使用九種基本聯(lián)系模型,以確切地表達(dá)各種數(shù)據(jù)之間的關(guān)系 1)成員聯(lián)系 表示由屬于同一概念的一組原子元素或下層概念構(gòu)成的一個(gè)集合,稱作CC(概念類)節(jié)點(diǎn),,,,CC,CC

62、,CC,,,,,,學(xué)校,院系,部處,,,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)四、數(shù)據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)4、主要形式 c)Su-Lo語(yǔ)義聯(lián)系模型 2)特征聯(lián)系 由一組特征構(gòu)成某一實(shí)體的完整描述，有兩類節(jié)點(diǎn)：DE(表示一組特征刻劃了一個(gè)可獨(dú)立存在的實(shí)體)、CE (表示一組特征刻劃了一個(gè)不可獨(dú)立存在的實(shí)體) 注：CE的存在依賴于由某個(gè)DE聯(lián)系表達(dá)的獨(dú)立存在的實(shí)體,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)

63、四、數(shù)據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)4、主要形式 c)Su-Lo語(yǔ)義聯(lián)系模型 3)相互作用聯(lián)系 用EI節(jié)點(diǎn)表示，用以描述兩個(gè)實(shí)體之間的相互作用，其聯(lián)系的實(shí)體中必須包含兩個(gè)分量：AG(動(dòng)作主體)、DO(動(dòng)作對(duì)象)。另外，可包含對(duì)相互作用加以修飾的成分(用MD表示) 注：AG,DO,MD標(biāo)記在弧上,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)四、數(shù)據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)4、主要形式 c)Su-Lo語(yǔ)義聯(lián)系模型 4)集合關(guān)系聯(lián)系

64、 用SR節(jié)點(diǎn)表示 (1)子集關(guān)系 母集用ST弧聯(lián)系，子集用SB弧連接 (2)互斥關(guān)系 均用SX弧連接 (3)相交關(guān)系 均用SI弧連接,(4)對(duì)應(yīng)關(guān)系 均用SE弧連接,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)四、數(shù)據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)4、主要形式 c)Su-Lo語(yǔ)義聯(lián)系模型 5)合成聯(lián)系 用CP節(jié)點(diǎn)表示，分概念本身用COP弧連接 6

65、)因果聯(lián)系 用CF節(jié)點(diǎn)表示，用于建立原因(一般以相互作用節(jié)點(diǎn)表示)與結(jié)果(相互作用節(jié)點(diǎn)或其它概念節(jié)點(diǎn))之間的聯(lián)系，用CA和EF分別標(biāo)記連接原因和結(jié)果的弧,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)四、數(shù)據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)4、主要形式 c)Su-Lo語(yǔ)義聯(lián)系模型 7)活動(dòng)方式聯(lián)系 用AM節(jié)點(diǎn)表示，聯(lián)系的一方是一個(gè)活動(dòng)(用相互作用聯(lián)系表示)，另一方是一些此活動(dòng)的實(shí)體或聯(lián)系。前者用AC弧連接,后者用MAC弧連接

66、 8)活動(dòng)目的聯(lián)系 用AP節(jié)點(diǎn)表示，聯(lián)系的一方是活動(dòng)(可用EI或DE等節(jié)點(diǎn)表示)，另一方是活動(dòng)的目的，也可用同類節(jié)點(diǎn)表示。前者用AC弧連接,后者用PR弧連接,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)四、數(shù)據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)4、主要形式 c)Su-Lo語(yǔ)義聯(lián)系模型 9)蘊(yùn)涵聯(lián)系 用LRI節(jié)點(diǎn)表示，聯(lián)系的一方是前提 (可用EI或DE等節(jié)點(diǎn)表示)，另一方是結(jié)論。前者用IF弧連接,后者用THEN弧連接 注

67、：Su-Lo語(yǔ)義聯(lián)系模型要用大量的附加一致性規(guī)則，即語(yǔ)義過(guò)程，去補(bǔ)充，從而使得語(yǔ)義過(guò)程不是網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)組成部分，使得由網(wǎng)絡(luò)表示的知識(shí)很不完整，也不直觀。,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)五、語(yǔ)言語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)1、基本思想 在分析語(yǔ)句時(shí)，以動(dòng)詞為中心，而將所有其它成分都看作是對(duì)動(dòng)詞(動(dòng)作)的修飾。每一種修飾稱為一個(gè)格，不同形式的格是對(duì)句子理解的重要支柱。其結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)部分：一部分為純語(yǔ)法性質(zhì)，以為代表，另一部分是語(yǔ)義性質(zhì)，稱為

68、格結(jié)構(gòu)。一個(gè)格結(jié)構(gòu)由許多格變?cè)M成，每個(gè)格變?cè)獜恼Z(yǔ)法上講是一個(gè)名詞短語(yǔ)，從語(yǔ)義上講分別屬于五種格關(guān)系(動(dòng)作主體、主題、地點(diǎn)、源泉、目標(biāo)),第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)五、語(yǔ)言語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)2、舉例 例：豬八戒背媳婦,,背,現(xiàn)在時(shí)說(shuō)明式肯定式,,豬八戒,,媳婦,,語(yǔ)態(tài),格一,格二,地點(diǎn),主題,第二章 知識(shí)與知識(shí)表示,第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)六、幾種特殊的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)1、結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 用于描述客觀事物結(jié)構(gòu) 注：結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)常