知識(shí)表示與知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)

1、第六章知識(shí)表示與知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)一、知識(shí)表示：知識(shí)的符號(hào)化對(duì)傳統(tǒng)的AI說(shuō)，知識(shí)表示就智能的表現(xiàn)之一。知識(shí)表示就是要研究可行、有效的、通用的用機(jī)器表達(dá)知識(shí)的原則與方法。知識(shí)的分類：事物性知識(shí)：事物的概念、類別、性質(zhì)事件性知識(shí)：事件的論述、特性、現(xiàn)象、時(shí)間、因果性能性知識(shí)：如何做事情及其做事的技巧（典型的表示方法就是程序）元知識(shí)：關(guān)于知識(shí)的范圍、來(lái)源、重要性，力量弱點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)等知識(shí)表示方法應(yīng)具有的性質(zhì)：1 .充分性：充分、詳盡地表示知識(shí)正確性：保證推理正確有效性：提高推理效率靈活性：模塊化好，利用知識(shí)和靈活運(yùn)用和增刪，修改。自然性：表示接近自然語(yǔ)言，易于理解。如謂詞邏輯：效率低普通程序：效率高、不靈活二、謂

2、詞邏輯表示方法：缺點(diǎn)：1.效率低，當(dāng)知識(shí)增多時(shí)，運(yùn)用知識(shí)會(huì)導(dǎo)致組合爆炸，只能用于小型知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)。語(yǔ)言結(jié)核小，表達(dá)事物較簡(jiǎn)單，不適合表達(dá)復(fù)雜事物。三、產(chǎn)生式規(guī)則表示過(guò)程性知識(shí)（可以放在程序中，最好放在規(guī)則庫(kù)中），利用數(shù)據(jù)庫(kù)中事實(shí)做正向或 逆向推理。以前的課中講到了重寫規(guī)則，也叫產(chǎn)生式規(guī)則，其例子用來(lái)說(shuō)明檢查語(yǔ)法的正確性。規(guī)則的作用十分強(qiáng)大，有時(shí)簡(jiǎn)單的規(guī)則能夠產(chǎn)生有趣的結(jié)果。例：重寫系統(tǒng)（L系統(tǒng)）同時(shí)使用產(chǎn)生式規(guī)則：如：a-*ab, b-*abaababaabaababaababa給這種字符串賦予幾何意義.用龜來(lái)說(shuō)明：(x,y,a)表示龜?shù)臓顟B(tài)。(x,y)表示位置，a表示龜爬行的方向。步長(zhǎng)：d,角

3、度增量8,用下面命令控制龜?shù)倪\(yùn)動(dòng)：F:向前移動(dòng)步長(zhǎng)d,新狀態(tài)：(x l,yl, a)XI = x 4- cos a * dY1 = y + sin a * d在點(diǎn)(x,y)與(x l,yl)之間畫一條線。f：向前移動(dòng)步長(zhǎng)d,不畫線。+：向左轉(zhuǎn)角度8,新狀態(tài)：(xl,yl, a +8)-：向右轉(zhuǎn)角度8,新狀態(tài)：(xl,yl, a -8)舉例：w: F-F-F-F, & =90P: F-*F-F+F+FF-F-F+F舉例：6=25.7w： FP: F-F+FF-FF產(chǎn)生式系統(tǒng)一般由三個(gè)部分組成：一組規(guī)則，規(guī)則庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)(當(dāng)前狀態(tài))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)則與數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的匹配選

4、出匹配的規(guī)則加以執(zhí)行刪除老數(shù)據(jù)，或代換老數(shù)據(jù)或生成新數(shù)據(jù)問(wèn)題：怎樣算匹配上？匹配不上？選擇規(guī)則與數(shù)據(jù)匹配的次序？多個(gè)規(guī)則匹配成功時(shí)，確定所選規(guī)則的準(zhǔn)則是什么？ 非確定性匹配問(wèn)題。特點(diǎn)：1.格式固定，一致性IF-THEN模塊化好：易擴(kuò)充與修改。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，影響間接，非透明，看不出流程的輪廓。自然效率低：執(zhí)行時(shí)竟選消除非確定性匹配問(wèn)題多出現(xiàn)在醫(yī)學(xué)應(yīng)用上?？人訟流涕A頭痛八渾身酸痛A怕冷一感冒其中有2個(gè)或3個(gè)滿足或給每一項(xiàng)加權(quán)；加權(quán)和20.8T感冒。語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)Quillian在1966年寫的一篇博士論文最早研究語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示知識(shí)。模擬人的聯(lián)想記憶的 心理學(xué)模型。房間里只有一些椅子。有的是我的，有的是李華的我的是木質(zhì)的，李華的是皮的我是老師，李華是學(xué)生表示簡(jiǎn)單，自然，使知識(shí)分類，分等級(jí)。推理時(shí)，對(duì)于給定的事物與事實(shí)，構(gòu)造一個(gè)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)片斷，然后到知識(shí)庫(kù)中尋找同其 結(jié)構(gòu)，細(xì)節(jié)相一致的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于屬性的繼承性。缺點(diǎn)：不能保證推理的正確性框架結(jié)構(gòu)：Minsky 1975年提出，“人的記憶的構(gòu)架” 一個(gè)機(jī)器人闖入房間：顏色:窗:2.尹類框架：廚房 一 上層：房間框架 轉(zhuǎn)入條件：煤氣罐數(shù)0 煤氣罐數(shù)：d 煤氣罐:煤氣灶:4 .匹配不完全匹配，框架是對(duì)一類事物的完整全部描述。不匹配：屬性不存在：沒有窗有兩扇門方法：規(guī)定必要條件，如某個(gè)屬性必須存在允許誤差范圍，門的數(shù)目4預(yù)測(cè)煤氣灶=煤氣罐數(shù)X2如