人工智能課件框架表示法

2.4框架表示法

第2章知識表示

2.1概述2.2謂詞邏輯表示法2.3產(chǎn)生式表示法人工智能丁世飛2.4框架表示法第2章知識表示2.1概述人工智能12.4框架表示法

框架表示法是以框架理論為基礎(chǔ)發(fā)展起來的一種結(jié)構(gòu)化的知識表示，它適用于表達多種類型的知識。1975年美國麻省理工學(xué)院明斯基(Minsky)在論文“Aframeworkforrepresentingknowledge”中提出了框架理論，引起了人工智能學(xué)者的重視。他是針對人們在理解情景、故事時提出的心理學(xué)模型，論述的是思想方法不是具體實現(xiàn)。

框架理論的基本觀點是“人腦已存儲有大量的典型情景，當人面臨新的情景時，就從記憶中選擇（粗匹配）一個稱作框架的基本知識結(jié)構(gòu)，這個框架是以前記憶的一個知識空框，而其具體內(nèi)容依新的情景而改變，對這空框的細節(jié)加工修改和補充，形成對新情景的認識又記憶于人腦中，以豐富人的知識?！?2/11/2022人工智能丁世飛2.4框架表示法框架表示法是以框架理論為基礎(chǔ)發(fā)展起2【觀察事物時的思維】人頭腦中形成的對于事物的抽象模型（框架）；用“自頂向下”的方法先匹配一個現(xiàn)有的抽象模型（框架）;再確定抽象模型（框架）中的細節(jié)?？蚣鼙硎痉魉够?，1975，強調(diào)事物內(nèi)部的結(jié)構(gòu)化描述；較好地反映人觀察事物的思維方式；應(yīng)用于機器人識別領(lǐng)域。人工智能丁世飛【觀察事物時的思維】人工智能丁世飛32.4框架表示法

框架是表示某一類情景的結(jié)構(gòu)化的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?？蚣苡擅枋鍪挛锏母鱾€方面的槽組成，每個槽可有若干個側(cè)面。一個槽用于描述所討論對象的某一方面的屬性，一個側(cè)面用于描述相應(yīng)屬性的一個方面。槽和側(cè)面所具有的值分別稱為槽值和側(cè)面值。槽值可以是邏輯的、數(shù)字的，可以是程序、條件、默認值或是一個子框架。槽值含有如何使用框架信息、下一步可能發(fā)生的信息、預(yù)計未實現(xiàn)該如何做的信息等。在一個用框架表示的知識系統(tǒng)中，一般都含有多個框架，為了區(qū)分不同的框架以及一個框架內(nèi)不同的槽，不同的側(cè)面，需要分別賦予不同的名字，分別稱為框架名、槽名及側(cè)面名。因此，一個框架通常由框架名、槽名、側(cè)面和值這四部分組成，其一般結(jié)構(gòu)如下：2.4.1框架結(jié)構(gòu)人工智能丁世飛2.4框架表示法框架是表示某一類情景的結(jié)42.4框架表示法

＜框架名＞槽名1:側(cè)面名11值11側(cè)面名12值12::側(cè)面名1m值1m槽名2:側(cè)面名21值21側(cè)面名22值22::側(cè)面名2m值2m::框架的一般結(jié)構(gòu)人工智能丁世飛2.4框架表示法＜框架名＞框架的一般結(jié)構(gòu)人工智能丁世52.4框架表示法

::槽名n:側(cè)面名n1值n1側(cè)面名n2值n2::側(cè)面名nm值nm約束:約束條件1約束條件2:約束條件n框架的一般結(jié)構(gòu)人工智能丁世飛2.4框架表示法6框架的一般表示結(jié)構(gòu)框架由描述事物各個方面屬性的槽（slot）組成 <框架>:=(Frame<框架名>{<槽>}+)槽有多側(cè)面（aspect） <槽>:=(<槽名>{<側(cè)面>}+) <側(cè)面>:=<側(cè)面名>：<側(cè)面值>與語義網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的表示結(jié)構(gòu)相比較：表示結(jié)構(gòu)接近，但框架更豐富（引入側(cè)面）語義網(wǎng)絡(luò)節(jié)點：<槽>:={<槽名>:<槽內(nèi)容>}框架更強調(diào)表示事物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；語義網(wǎng)絡(luò)節(jié)點更強調(diào)表示事物間的關(guān)系；人工智能丁世飛框架的一般表示結(jié)構(gòu)人工智能丁世飛72.4框架表示法

例如，要用框架來描述“優(yōu)質(zhì)商品”這一概念。首先分析商品所具有的屬性，一個商品可能具有的屬性有：商品名稱、生產(chǎn)廠商、生產(chǎn)日期、獲獎情況等等，這里只考慮這幾個屬性。這幾個屬性可以定義為“優(yōu)質(zhì)商品”框架的槽，而“獲獎情況”這個屬性還可以從獲獎等級、頒獎部門和獲獎時間這3個側(cè)面來加以描述。如果給各個槽和側(cè)面賦予具體的值，就得到了“優(yōu)質(zhì)商品”這一概念的一個實例框架。框架名：<優(yōu)質(zhì)商品>商品名稱：紅桃K生產(chǎn)廠商：紅桃K集團生產(chǎn)日期：1998年6月17日獲獎情況：獲獎等級：省級

頒獎單位：湖北省衛(wèi)生廳

獲獎時間：2000年5月人工智能丁世飛2.4框架表示法例如，要用框架來描述“優(yōu)質(zhì)商品”82.4框架表示法

通常在框架系統(tǒng)中定義一些公用、常用且標準的槽名，并把這些槽名稱為系統(tǒng)預(yù)定義槽名。人們在使用這些槽名時，不用說明就知道它表示何種聯(lián)系。下面給出幾個比較常用的、用來表示對象間關(guān)系的槽名：（1）ISA槽ISA槽用于指出對象間抽象概念上的類屬關(guān)系。其直觀意義是“是一個”，“是一種”，“是一只”……。在一般情況下，用ISA槽指出的聯(lián)系都具有繼承性。

所謂框架的繼承性就是指當下層框架中的某些槽值或側(cè)面值沒有被直接給定時，可以從其上層框架中繼承這些值或?qū)傩?。例如，椅子一般?條腿，如果一把具體的椅子沒有指出它有幾條腿時，則可以通過一般椅子的特性，得出它有4條腿。人工智能丁世飛2.4框架表示法通常在框架系統(tǒng)中定義一些公用、常9在此例中，棋手框架中的ISA槽指出該框架所描述的事物是運動員框架所描述事物的屬性及值。人工智能丁世飛在此例中，棋手框架中的ISA槽指出該框架所描述的事物是運動員102.4框架表示法

（2）AKO槽AKO槽用于具體地指出對象間的類屬關(guān)系。其直觀意義是“是一種”。當用它作為某下層框架的槽時，就明確地指出了該下層框架所描述的事物是其上層框架所描述事物中的一種，下層框架可繼承上層框架中值或?qū)傩?。?）Instance槽Instance槽用來表示AKO槽的逆關(guān)系。當用它作為某上層框架的槽時，可在該槽中指出它所聯(lián)系的下層框架。用Instance槽指出的聯(lián)系都具有繼承性，即下層框架可繼承上層框架中所描述的屬性或值。人工智能丁世飛2.4框架表示法（2）AKO槽（3）Instance槽人11Instance槽用來建立AKO槽的逆關(guān)系。當用它作為某上層框架的槽值時，可用來指出它的下層框架是哪些。

框架名：<運動員>Instance:<棋手>，<足球運動員>，<排球運動員>姓名：單位（姓，名）

年齡：單位（歲）

性別：范圍（男，女）

缺?。耗腥斯ぶ悄芏∈里wInstance槽用來建立AKO槽的逆關(guān)系。當用它作為某上層122.4框架表示法

（4）Part-of槽Part-of槽用于指出部分和全體的關(guān)系。當用其作為某框架的一個槽時，槽中所填的值稱為該框架的上層框架名，該框架所描述的對象只是其上層框架所描述對象的一部分。例如，“兩條腿”是“人體”的一部分?？梢詫ⅰ皟蓷l退”和“人體”分別定義成框架，“兩條退”為下層框架，“人體”為其上層框架。在“兩條退”的框架中設(shè)置一個Part-of槽，槽值填入<人體>這個框架名。顯然，用Part-of槽指出的聯(lián)系所描述的下層框架和上層框架之間不具有繼承性。人工智能丁世飛2.4框架表示法（4）Part-of槽人工智能丁世飛13框架的一般表示結(jié)構(gòu)<框架>:=(Frame<框架名>{(<槽名>{<側(cè)面名>：<側(cè)面值>}+)}+)例３、關(guān)于球的框架系統(tǒng)(FrameThing

(Volume

Unit:cm3If-added:Classify))(FrameSphere (Ako

Value:Thing) (Radius

Unit:cmIf-added:Evaluate-Volumn) (Surface

Unit:cm2If-Needed:Evaluate-Surface) (Color

Value:White))(FrameSphere1 (FrameSphere2

(IsaValue:Sphere) (Isa

Value:Sphere) (Radius

Value:10) (Radius

Value:10) (Color

Value:Red) (Surface

Value:125600) (Volume

Value:4190) (Volume

Value:4190000)) )概念的框架槽（屬性）有多個側(cè)面，復(fù)雜！個體事物的框架槽（屬性）只有１個側(cè)面，簡單！概念的框架人工智能丁世飛框架的一般表示結(jié)構(gòu)概念的框架槽（屬性）有多個側(cè)面，復(fù)雜！個體14框架系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)的多個框架聯(lián)合起來構(gòu)成框架系統(tǒng)；框架的某些槽的側(cè)面值可以是其它框架；建立起節(jié)點是框架的網(wǎng)絡(luò)； (FrameThing (VolumeUnit:cm3If-added:Classify) ) (FrameSphere (Ako

Value:

Thing) …… ) (FrameSphere1

(Isa

Value:

Sphere)) …… )槽的側(cè)面值是框架Thing槽的側(cè)面值是框架Sphere簡單的框架系統(tǒng)人工智能丁世飛框架系統(tǒng)槽的側(cè)面值是框架Thing槽的側(cè)面值是框架Spher15<Thing>Volume

Unit:cm3

If-added:Classify<Sphere>RadiusUnit:cmIf-added:Evaluate-VolumnSurfaceUnit:cm2

If-Needed:Evaluate-SurfaceColorValue:WhiteAko<Sphere1>RadiusValue:10ColorValue:RedVolumeValue:4190<Sphere2>RadiusValue:10VolumeValue:4190000IsaIsa建立起節(jié)點是框架的網(wǎng)絡(luò)人工智能丁世飛<Thing><Sphere>Ako<Sphere1><Sp16框架系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)的多個框架聯(lián)合起來構(gòu)成框架系統(tǒng)；框架的某些槽的側(cè)面值可以是其它框架；建立起節(jié)點是框架的網(wǎng)絡(luò)；分類：①事物組成描述復(fù)雜事物的組成（分解事物）

；如，房間可層次地分解為墻、天花板、地板、家具、供電等組成；②層次分類人工智能丁世飛框架系統(tǒng)人工智能丁世飛17 (Frame房間 (墻數(shù)Value:4) (窗數(shù)Value:2) (門數(shù)Value:1) (墻

框架:墻) (天花板

框架:天花板) (地板

框架:地板) (家具框架:家具) ) (Frame墻 (墻面顏色Value:White) (墻面材料Value:油漆) (掛物

框架:物) (窗

框架:窗) (門

框架:門) ) (Frame天花板……) (Frame地板……) (Frame家具……)房間墻地板家具天花板物窗門人工智能丁世飛 (Frame房間房間墻地板家具天花板物窗門人工智能丁世18框架系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)的多個框架聯(lián)合起來構(gòu)成框架系統(tǒng)；框架的某些槽的側(cè)面值可以是其它框架，建立起節(jié)點是框架的網(wǎng)絡(luò)；分類：①事物組成描述復(fù)雜事物的組成（分解事物）；如，房間可層次地分解為墻、天花板、地板、家具、供電等組成；

②層次分類描述事物的層次分類體系（超類-子類、類-個體）；如，不可能把各種房間的所有可能屬性都寫進房屋框架；把房間分成子類，每類房間都有自己的框架。人工智能丁世飛框架系統(tǒng)人工智能丁世飛19 (Frame房間 (墻數(shù)Value:4) (窗數(shù)Value:2) (門數(shù)Value:1) (墻

框架:墻) (天花板

框架:天花板) (地板

框架:地板) (家具

框架:家具) …… ) (Frame廚房 (Ako

Value:房間)

(轉(zhuǎn)入條件:煤氣罐數(shù)>0) (煤氣罐數(shù)Value:1) (煤氣灶

框架:煤氣灶) (煤氣罐

框架:煤氣罐) ) (Frame公用廚房 (AkoValue:廚房)

(轉(zhuǎn)入條件:煤氣罐數(shù)>1) (煤氣罐數(shù)Value:2) )廚房公用廚房房間墻地板家具天花板物窗門煤氣罐數(shù)>0煤氣罐數(shù)>1訪問屬性“墻”AkoAko人工智能丁世飛 (Frame房間廚房公用廚房房間墻地板家具天花板物窗門煤202.4框架表示法

例2.4.1

下面一是一個描述“教師”的框架。

框架名：<教師>

類屬：<知識分子>

工作：范圍：（教學(xué)，科研）缺?。航虒W(xué)

性別：（男，女）

學(xué)歷：（中專，大學(xué)）

類別：（<小學(xué)教師>，<中學(xué)教師>，<大學(xué)教師>）在這個框架中，框架名為“教師”，它含有5個槽，槽名分別是“類屬”、“工作”、“性別”、“學(xué)歷”和“類別”。這些槽名后面就是其槽值，而槽值“<知識分子>”又是一個框架名?！胺秶薄ⅰ叭笔　笔遣邸肮ぷ鳌钡膬蓚€不同的側(cè)面，其后是側(cè)面值。2.4.2框架表示知識舉例

人工智能丁世飛2.4框架表示法例2.4.1下面一是一個描述“教師”212.4框架表示法

例2.4.2下面是描述“大學(xué)教師”的框架。

框架名：<大學(xué)教師>

類屬：<教師>

學(xué)位：范圍：（學(xué)士，碩士，博士）缺省：碩士

專業(yè)：<學(xué)科專業(yè)>

職稱：范圍：（助教，講師，副教授，教授）缺?。褐v師水平：范圍：（優(yōu)，良，中，差）缺?。毫紡纳鲜鰞衫梢钥闯?，這兩個框架之間存在一種層次關(guān)系，稱前者為上層框架（或父框架），后者為下層框架（或子框架）。人工智能丁世飛2.4框架表示法例2.4.2下面是描述“大學(xué)教師”的框222.4框架表示法

例2.4.3下面是描述一個具體教師的框架?？蚣苊?lt;教師-1>類屬：<大學(xué)教師>姓名：張宇性別：男年齡：32職業(yè)：<教師>職稱：副教授部門：計算機系研究方向：計算機軟件與理論工作：參加時間：2000年7月工齡：當前年份-2000工資：<工資單>比較上面幾個例子，可以發(fā)現(xiàn)“教師-1”是“大學(xué)教師”的下層框架，而“大學(xué)教師”又是“教師”的下層框架，“教師”又是“知識分子”的下層框架?？蚣苤g的這種層次關(guān)系是相對而言的，下層框架可以從上層框架繼承某些屬性或值。這樣，一些相同的信息可以不必重復(fù)存儲，節(jié)省了存儲空間，這種層次結(jié)構(gòu)對減少冗余信息有重要意義。

人工智能丁世飛2.4框架表示法例2.4.3下面是描述一個具體教師的框232.4框架表示法

例2.4.4

下面有關(guān)地震的新聞報道，請用框架結(jié)構(gòu)表示這段報道?！敖裉欤淮螐姸葹槔锸?.5級的強烈地震襲擊了下斯洛文尼亞（LowSlabovia）地區(qū)，造成25人死亡和5億美元的財產(chǎn)損失。下斯洛文尼亞地區(qū)主席說：多年來，靠近薩迪壕金斯斷層的重災(zāi)區(qū)一直是一個危險地區(qū)。這是本地區(qū)發(fā)生的第3號地震。”

解：首先分析關(guān)于地震報道中所涉及的一些有關(guān)地震的關(guān)鍵屬性，這些屬性是地震發(fā)生的地點、時間、傷亡人數(shù)、財產(chǎn)損失數(shù)量、地震強度的震級和斷層情況。這些屬性可以作為該框架的各個槽。接下來，將本報道中的有關(guān)數(shù)據(jù)填入相應(yīng)的槽后就得到了給第3號地震的框架?？蚣苊?lt;第3號地震>地點：LowSlabovia時間：今天傷亡人數(shù)：25財產(chǎn)損失：5億美元震級：8.5級斷層：薩迪壕金斯人工智能丁世飛2.4框架表示法例2.4.4下面有關(guān)地震的新聞報道，請242.4框架表示法

第3號地震LowSlabovia今天255億美元8.5級薩迪壕金斯時間地點傷亡人數(shù)財產(chǎn)損失震級斷層圖2.2斯洛文尼亞第3號地震框架圖該框架也可以用圖2.2表示。

人工智能丁世飛2.4框架表示法第3號地震LowSlabovia今天2252.4框架表示法

在框架表示的知識庫中，主要有兩種活動：一是填槽，即框架中未知內(nèi)容的槽需要填寫；而是“匹配”，根據(jù)已知事件尋找合適的框架，并將該內(nèi)容填入槽中。上述兩種操作均將引起推理，其主要推理形式有：

1、默認推理在框架網(wǎng)絡(luò)中，各框架之間通過ISA鏈（槽）構(gòu)成半序的繼承關(guān)系。在填槽過程中，如果沒有特別的說明，子框架的槽值將繼承父框架相應(yīng)的曹值，稱為默認推理。2.4.3推理方法人工智能丁世飛2.4框架表示法在框架表示的知識庫中，主要有兩種262.4框架表示法

2、匹配由框架所構(gòu)成的知識庫，當利用它進行推理、形成概念和作出決策、判斷時，其過程往往是根據(jù)已知的信息，通過與知識庫中預(yù)先存儲的框架進行匹配，找出一個或幾個與該信息所提供的情況最適合的預(yù)選框架，形成初步假設(shè)，即由輸入信息激活相應(yīng)的框架。然后在在該假設(shè)框架引導(dǎo)下，收集進一步的信息。按某種評價原則，對預(yù)選的框架進行評價，以決定最后接受或放棄預(yù)選的框架，即在框架引導(dǎo)下的推理。這個過程可以用來模擬人類利用已有的經(jīng)驗進行思考、決策，以及形成概念、假設(shè)的過程。人工智能丁世飛2.4框架表示法2、匹配人工智能丁世飛27基于框架系統(tǒng)的推理設(shè)計框架系統(tǒng)的目的： 支持結(jié)構(gòu)化信息的存??；其他推理技術(shù)（如，產(chǎn)生式系統(tǒng)）從框架系統(tǒng)中取出信息去進行推理。結(jié)構(gòu)化信息存取的主要技術(shù)：①特性繼承②相容匹配另一課件P302-318人工智能丁世飛基于框架系統(tǒng)的推理人工智能丁世飛282.4框架表示法

（1）繼承性

是框架的一個很重要的性質(zhì)，下層框架可以從上層框架繼承某些屬性或值，也可以進行補充和修改。這樣一些相同的信息可以不必重復(fù)存儲，減少冗余信息節(jié)省了存儲空間。（2）結(jié)構(gòu)化框架表示法是一種結(jié)構(gòu)化的知識表示方法。不但把知識的內(nèi)部結(jié)構(gòu)表示出來還可以把知識之間的聯(lián)系也表示出來，是一種表達能很強的知識表示方法。2.4.4框架表示法的特點

人工智能丁世飛2.4框架表示法（1）繼承性2.4.4框架292.4框架表示法

（3）自然性在人類思維和理解活動中分析和解釋遇到的情況時，就從記憶中選擇一個類似事物的框架，通過對其細節(jié)進行修改或補充，形成對新事物的認識，這與人們的認識活動是一致的。（4）推理靈活多變框架表示法沒有固定的推理機制，它可以根據(jù)待求解問題的特點采取靈活地采取多種推理方法。（5）框架表示法的主要不足之處在于它不善于表達過程性知識。因此它經(jīng)常與產(chǎn)生式表示法結(jié)合起來使用，以取得互補效果。2.4.4框架表示法的特點

人工智能丁世飛2.4框架表示法（3）自然性在人類思維和理解30作業(yè)：

1.框架表示法有什么特點？2.試構(gòu)造一個描述你的臥室的框架系統(tǒng)。人工智能丁世飛作業(yè)：1.框架表示法有什么特點？人工智能丁世飛312.4框架表示法

第2章知識表示

2.1概述2.2謂詞邏輯表示法2.3產(chǎn)生式表示法人工智能丁世飛2.4框架表示法第2章知識表示2.1概述人工智能322.4框架表示法

框架表示法是以框架理論為基礎(chǔ)發(fā)展起來的一種結(jié)構(gòu)化的知識表示，它適用于表達多種類型的知識。1975年美國麻省理工學(xué)院明斯基(Minsky)在論文“Aframeworkforrepresentingknowledge”中提出了框架理論，引起了人工智能學(xué)者的重視。他是針對人們在理解情景、故事時提出的心理學(xué)模型，論述的是思想方法不是具體實現(xiàn)。

框架理論的基本觀點是“人腦已存儲有大量的典型情景，當人面臨新的情景時，就從記憶中選擇（粗匹配）一個稱作框架的基本知識結(jié)構(gòu)，這個框架是以前記憶的一個知識空框，而其具體內(nèi)容依新的情景而改變，對這空框的細節(jié)加工修改和補充，形成對新情景的認識又記憶于人腦中，以豐富人的知識。”12/11/2022人工智能丁世飛2.4框架表示法框架表示法是以框架理論為基礎(chǔ)發(fā)展起33【觀察事物時的思維】人頭腦中形成的對于事物的抽象模型（框架）；用“自頂向下”的方法先匹配一個現(xiàn)有的抽象模型（框架）;再確定抽象模型（框架）中的細節(jié)?？蚣鼙硎痉魉够?975，強調(diào)事物內(nèi)部的結(jié)構(gòu)化描述；較好地反映人觀察事物的思維方式；應(yīng)用于機器人識別領(lǐng)域。人工智能丁世飛【觀察事物時的思維】人工智能丁世飛342.4框架表示法

框架是表示某一類情景的結(jié)構(gòu)化的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?？蚣苡擅枋鍪挛锏母鱾€方面的槽組成，每個槽可有若干個側(cè)面。一個槽用于描述所討論對象的某一方面的屬性，一個側(cè)面用于描述相應(yīng)屬性的一個方面。槽和側(cè)面所具有的值分別稱為槽值和側(cè)面值。槽值可以是邏輯的、數(shù)字的，可以是程序、條件、默認值或是一個子框架。槽值含有如何使用框架信息、下一步可能發(fā)生的信息、預(yù)計未實現(xiàn)該如何做的信息等。在一個用框架表示的知識系統(tǒng)中，一般都含有多個框架，為了區(qū)分不同的框架以及一個框架內(nèi)不同的槽，不同的側(cè)面，需要分別賦予不同的名字，分別稱為框架名、槽名及側(cè)面名。因此，一個框架通常由框架名、槽名、側(cè)面和值這四部分組成，其一般結(jié)構(gòu)如下：2.4.1框架結(jié)構(gòu)人工智能丁世飛2.4框架表示法框架是表示某一類情景的結(jié)352.4框架表示法

＜框架名＞槽名1:側(cè)面名11值11側(cè)面名12值12::側(cè)面名1m值1m槽名2:側(cè)面名21值21側(cè)面名22值22::側(cè)面名2m值2m::框架的一般結(jié)構(gòu)人工智能丁世飛2.4框架表示法＜框架名＞框架的一般結(jié)構(gòu)人工智能丁世362.4框架表示法

::槽名n:側(cè)面名n1值n1側(cè)面名n2值n2::側(cè)面名nm值nm約束:約束條件1約束條件2:約束條件n框架的一般結(jié)構(gòu)人工智能丁世飛2.4框架表示法37框架的一般表示結(jié)構(gòu)框架由描述事物各個方面屬性的槽（slot）組成 <框架>:=(Frame<框架名>{<槽>}+)槽有多側(cè)面（aspect） <槽>:=(<槽名>{<側(cè)面>}+) <側(cè)面>:=<側(cè)面名>：<側(cè)面值>與語義網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的表示結(jié)構(gòu)相比較：表示結(jié)構(gòu)接近，但框架更豐富（引入側(cè)面）語義網(wǎng)絡(luò)節(jié)點：<槽>:={<槽名>:<槽內(nèi)容>}框架更強調(diào)表示事物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；語義網(wǎng)絡(luò)節(jié)點更強調(diào)表示事物間的關(guān)系；人工智能丁世飛框架的一般表示結(jié)構(gòu)人工智能丁世飛382.4框架表示法

例如，要用框架來描述“優(yōu)質(zhì)商品”這一概念。首先分析商品所具有的屬性，一個商品可能具有的屬性有：商品名稱、生產(chǎn)廠商、生產(chǎn)日期、獲獎情況等等，這里只考慮這幾個屬性。這幾個屬性可以定義為“優(yōu)質(zhì)商品”框架的槽，而“獲獎情況”這個屬性還可以從獲獎等級、頒獎部門和獲獎時間這3個側(cè)面來加以描述。如果給各個槽和側(cè)面賦予具體的值，就得到了“優(yōu)質(zhì)商品”這一概念的一個實例框架?？蚣苊?lt;優(yōu)質(zhì)商品>商品名稱：紅桃K生產(chǎn)廠商：紅桃K集團生產(chǎn)日期：1998年6月17日獲獎情況：獲獎等級：省級

頒獎單位：湖北省衛(wèi)生廳

獲獎時間：2000年5月人工智能丁世飛2.4框架表示法例如，要用框架來描述“優(yōu)質(zhì)商品”392.4框架表示法

通常在框架系統(tǒng)中定義一些公用、常用且標準的槽名，并把這些槽名稱為系統(tǒng)預(yù)定義槽名。人們在使用這些槽名時，不用說明就知道它表示何種聯(lián)系。下面給出幾個比較常用的、用來表示對象間關(guān)系的槽名：（1）ISA槽ISA槽用于指出對象間抽象概念上的類屬關(guān)系。其直觀意義是“是一個”，“是一種”，“是一只”……。在一般情況下，用ISA槽指出的聯(lián)系都具有繼承性。

所謂框架的繼承性就是指當下層框架中的某些槽值或側(cè)面值沒有被直接給定時，可以從其上層框架中繼承這些值或?qū)傩浴＠?，椅子一般?條腿，如果一把具體的椅子沒有指出它有幾條腿時，則可以通過一般椅子的特性，得出它有4條腿。人工智能丁世飛2.4框架表示法通常在框架系統(tǒng)中定義一些公用、常40在此例中，棋手框架中的ISA槽指出該框架所描述的事物是運動員框架所描述事物的屬性及值。人工智能丁世飛在此例中，棋手框架中的ISA槽指出該框架所描述的事物是運動員412.4框架表示法

（2）AKO槽AKO槽用于具體地指出對象間的類屬關(guān)系。其直觀意義是“是一種”。當用它作為某下層框架的槽時，就明確地指出了該下層框架所描述的事物是其上層框架所描述事物中的一種，下層框架可繼承上層框架中值或?qū)傩?。?）Instance槽Instance槽用來表示AKO槽的逆關(guān)系。當用它作為某上層框架的槽時，可在該槽中指出它所聯(lián)系的下層框架。用Instance槽指出的聯(lián)系都具有繼承性，即下層框架可繼承上層框架中所描述的屬性或值。人工智能丁世飛2.4框架表示法（2）AKO槽（3）Instance槽人42Instance槽用來建立AKO槽的逆關(guān)系。當用它作為某上層框架的槽值時，可用來指出它的下層框架是哪些。

框架名：<運動員>Instance:<棋手>，<足球運動員>，<排球運動員>姓名：單位（姓，名）

年齡：單位（歲）

性別：范圍（男，女）

缺省：男人工智能丁世飛Instance槽用來建立AKO槽的逆關(guān)系。當用它作為某上層432.4框架表示法

（4）Part-of槽Part-of槽用于指出部分和全體的關(guān)系。當用其作為某框架的一個槽時，槽中所填的值稱為該框架的上層框架名，該框架所描述的對象只是其上層框架所描述對象的一部分。例如，“兩條腿”是“人體”的一部分?？梢詫ⅰ皟蓷l退”和“人體”分別定義成框架，“兩條退”為下層框架，“人體”為其上層框架。在“兩條退”的框架中設(shè)置一個Part-of槽，槽值填入<人體>這個框架名。顯然，用Part-of槽指出的聯(lián)系所描述的下層框架和上層框架之間不具有繼承性。人工智能丁世飛2.4框架表示法（4）Part-of槽人工智能丁世飛44框架的一般表示結(jié)構(gòu)<框架>:=(Frame<框架名>{(<槽名>{<側(cè)面名>：<側(cè)面值>}+)}+)例３、關(guān)于球的框架系統(tǒng)(FrameThing

(Volume

Unit:cm3If-added:Classify))(FrameSphere (Ako

Value:Thing) (Radius

Unit:cmIf-added:Evaluate-Volumn) (Surface

Unit:cm2If-Needed:Evaluate-Surface) (Color

Value:White))(FrameSphere1 (FrameSphere2

(IsaValue:Sphere) (Isa

Value:Sphere) (Radius

Value:10) (Radius

Value:10) (Color

Value:Red) (Surface

Value:125600) (Volume

Value:4190) (Volume

Value:4190000)) )概念的框架槽（屬性）有多個側(cè)面，復(fù)雜！個體事物的框架槽（屬性）只有１個側(cè)面，簡單！概念的框架人工智能丁世飛框架的一般表示結(jié)構(gòu)概念的框架槽（屬性）有多個側(cè)面，復(fù)雜！個體45框架系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)的多個框架聯(lián)合起來構(gòu)成框架系統(tǒng)；框架的某些槽的側(cè)面值可以是其它框架；建立起節(jié)點是框架的網(wǎng)絡(luò)； (FrameThing (VolumeUnit:cm3If-added:Classify) ) (FrameSphere (Ako

Value:

Thing) …… ) (FrameSphere1

(Isa

Value:

Sphere)) …… )槽的側(cè)面值是框架Thing槽的側(cè)面值是框架Sphere簡單的框架系統(tǒng)人工智能丁世飛框架系統(tǒng)槽的側(cè)面值是框架Thing槽的側(cè)面值是框架Spher46<Thing>Volume

Unit:cm3

If-added:Classify<Sphere>RadiusUnit:cmIf-added:Evaluate-VolumnSurfaceUnit:cm2

If-Needed:Evaluate-SurfaceColorValue:WhiteAko<Sphere1>RadiusValue:10ColorValue:RedVolumeValue:4190<Sphere2>RadiusValue:10VolumeValue:4190000IsaIsa建立起節(jié)點是框架的網(wǎng)絡(luò)人工智能丁世飛<Thing><Sphere>Ako<Sphere1><Sp47框架系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)的多個框架聯(lián)合起來構(gòu)成框架系統(tǒng)；框架的某些槽的側(cè)面值可以是其它框架；建立起節(jié)點是框架的網(wǎng)絡(luò)；分類：①事物組成描述復(fù)雜事物的組成（分解事物）

；如，房間可層次地分解為墻、天花板、地板、家具、供電等組成；②層次分類人工智能丁世飛框架系統(tǒng)人工智能丁世飛48 (Frame房間 (墻數(shù)Value:4) (窗數(shù)Value:2) (門數(shù)Value:1) (墻

框架:墻) (天花板

框架:天花板) (地板

框架:地板) (家具框架:家具) ) (Frame墻 (墻面顏色Value:White) (墻面材料Value:油漆) (掛物

框架:物) (窗

框架:窗) (門

框架:門) ) (Frame天花板……) (Frame地板……) (Frame家具……)房間墻地板家具天花板物窗門人工智能丁世飛 (Frame房間房間墻地板家具天花板物窗門人工智能丁世49框架系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)的多個框架聯(lián)合起來構(gòu)成框架系統(tǒng)；框架的某些槽的側(cè)面值可以是其它框架，建立起節(jié)點是框架的網(wǎng)絡(luò)；分類：①事物組成描述復(fù)雜事物的組成（分解事物）；如，房間可層次地分解為墻、天花板、地板、家具、供電等組成；

②層次分類描述事物的層次分類體系（超類-子類、類-個體）；如，不可能把各種房間的所有可能屬性都寫進房屋框架；把房間分成子類，每類房間都有自己的框架。人工智能丁世飛框架系統(tǒng)人工智能丁世飛50 (Frame房間 (墻數(shù)Value:4) (窗數(shù)Value:2) (門數(shù)Value:1) (墻

框架:墻) (天花板

框架:天花板) (地板

框架:地板) (家具

框架:家具) …… ) (Frame廚房 (Ako

Value:房間)

(轉(zhuǎn)入條件:煤氣罐數(shù)>0) (煤氣罐數(shù)Value:1) (煤氣灶

框架:煤氣灶) (煤氣罐

框架:煤氣罐) ) (Frame公用廚房 (AkoValue:廚房)

(轉(zhuǎn)入條件:煤氣罐數(shù)>1) (煤氣罐數(shù)Value:2) )廚房公用廚房房間墻地板家具天花板物窗門煤氣罐數(shù)>0煤氣罐數(shù)>1訪問屬性“墻”AkoAko人工智能丁世飛 (Frame房間廚房公用廚房房間墻地板家具天花板物窗門煤512.4框架表示法

例2.4.1

下面一是一個描述“教師”的框架。

框架名：<教師>

類屬：<知識分子>

工作：范圍：（教學(xué)，科研）缺省：教學(xué)

性別：（男，女）

學(xué)歷：（中專，大學(xué)）

類別：（<小學(xué)教師>，<中學(xué)教師>，<大學(xué)教師>）在這個框架中，框架名為“教師”，它含有5個槽，槽名分別是“類屬”、“工作”、“性別”、“學(xué)歷”和“類別”。這些槽名后面就是其槽值，而槽值“<知識分子>”又是一個框架名?！胺秶?、“缺省”是槽“工作”的兩個不同的側(cè)面，其后是側(cè)面值。2.4.2框架表示知識舉例

人工智能丁世飛2.4框架表示法例2.4.1下面一是一個描述“教師”522.4框架表示法

例2.4.2下面是描述“大學(xué)教師”的框架。

框架名：<大學(xué)教師>

類屬：<教師>

學(xué)位：范圍：（學(xué)士，碩士，博士）缺?。捍T士

專業(yè)：<學(xué)科專業(yè)>

職稱：范圍：（助教，講師，副教授，教授）缺?。褐v師水平：范圍：（優(yōu)，良，中，差）缺?。毫紡纳鲜鰞衫梢钥闯?，這兩個框架之間存在一種層次關(guān)系，稱前者為上層框架（或父框架），后者為下層框架（或子框架）。人工智能丁世飛2.4框架表示法例2.4.2下面是描述“大學(xué)教師”的框532.4框架表示法

例2.4.3下面是描述一個具體教師的框架?？蚣苊?lt;教師-1>類屬：<大學(xué)教師>姓名：張宇性別：男年齡：32職業(yè)：<教師>職稱：副教授部門：計算機系研究方向：計算機軟件與理論工作：參加時間：2000年7月工齡：當前年份-2000工資：<工資單>比較上面幾個例子，可以發(fā)現(xiàn)“教師-1”是“大學(xué)教師”的下層框架，而“大學(xué)教師”又是“教師”的下層框架，“教師”又是“知識分子”的下層框架?？蚣苤g的這種層次關(guān)系是相對而言的，下層框架可以從上層框架繼承某些屬性或值。這樣，一些相同的信息可以不必重復(fù)存儲，節(jié)省了存儲空間，這種層次結(jié)構(gòu)對減少冗余信息有重要意義。

人工智能丁世飛2.4框架表示法例2.4.3下面是描述一個具體教師的框542.4框架表示法

例2.4.4

下面有關(guān)地震的新聞報道，請用框架結(jié)構(gòu)表示這段報道。“今天，一次強度為里氏8.5級