【正文】 注： 1)GS是全體命題的集合 2)F弧指示所代表的命題 g s r b 學(xué)生 讀 書 個(gè)體 個(gè)體 個(gè)體 個(gè)體 動(dòng)作主體 動(dòng)作對(duì)象 F ? 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) 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)所有的書 ?x ? y(學(xué)生 (x)?書 (y) ?讀過(guò) (x,y)) GS g s r b 學(xué)生 讀 書 個(gè)體 個(gè)體 個(gè)體 個(gè)體 動(dòng)作主體 動(dòng)作對(duì)象 F ? ? 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) 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) 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 學(xué)生 g1 GS 作家 s r 讀 書 b like n 喜歡 g2 個(gè)體 動(dòng)作主體 動(dòng)作對(duì)象 個(gè)體 個(gè)體 個(gè)體 動(dòng)作主體 動(dòng)作對(duì)象 個(gè)體 個(gè)體 個(gè)體 F ? ? F 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) 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。 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 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) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 四、數(shù)據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 主要形式 a)DBTG模型 系 —二 級(jí)樹 b)ER模型 學(xué)生 選課 課程 學(xué)號(hào) 姓名 教室 課程號(hào) 課程名 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) 主要形式 c)SuLo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 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) 主要形式 c)SuLo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) 四、數(shù)據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 主要形式 c)SuLo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 )。前者用 IF弧連接 ,后者用 THEN弧連接 注： SuLo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。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) 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) 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)常見(jiàn)于模式識(shí)別，機(jī)器學(xué)習(xí)等應(yīng)用領(lǐng)域中 分類網(wǎng)絡(luò) 用于描述抽象的概念，對(duì)它們按層次進(jìn)行分類，每個(gè)概念用一個(gè)節(jié)點(diǎn)代表，節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系只有兩種：子集關(guān)系和個(gè)體關(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) 七、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)上的推理 推理種類 a)閉式推理 b)開式推理 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 七、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)上的推理 閉式推理 a)作用 主要用于尋找?guī)讉€(gè)概念之間的內(nèi)在聯(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) 七、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)上的推理 閉式推理 b)基本思想 2)若尋找兩個(gè)概念 C1與 C2之間的聯(lián)系，則啟動(dòng)相應(yīng)節(jié)點(diǎn) n1與 n2對(duì)應(yīng)的自動(dòng)機(jī)，使它們發(fā)出信息，啟動(dòng)鄰近自動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步啟動(dòng)其它自動(dòng)機(jī)。 如：動(dòng)作對(duì)象 (x,y)?個(gè)體 (x,z) ? ?t(個(gè)體 (t,z) ?動(dòng)作對(duì)象 (t,y) 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 七、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)上的推理 開式推理 c)實(shí)現(xiàn)方式 2)直接將推理規(guī)則編入語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中 注：這種類型的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)把語(yǔ)義的重點(diǎn)不放在弧上而放在節(jié)點(diǎn)中，這是因?yàn)閹缀跛械幕”硎就缓x，即前提和推論的連接 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第六節(jié) 過(guò)程性知識(shí)表示 一、知識(shí)的過(guò)程性含義 把解決一個(gè)問(wèn)題的過(guò)程描述出來(lái)，即，解題知識(shí)的過(guò)程性表示 把客觀事物的發(fā)展過(guò)程用某種方式表示出來(lái)，即，故事知識(shí)的過(guò)程性表示 注： 1)在某些情況下，這兩種含義很難絕然分開 2)第二種含義往往用于理解用自然語(yǔ)言寫的故事，主要是故事知識(shí)的過(guò)程性表示 3)最典型的過(guò)程性知識(shí)表示當(dāng)然是通常的計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第六節(jié) 過(guò)程性知識(shí)表示 二、常見(jiàn)的過(guò)程性知識(shí)表示法 狀態(tài)空間 所有可能狀態(tài)的全體，構(gòu)成狀態(tài)空間。 注： 1)從人與自然的關(guān)系來(lái)說(shuō)，常識(shí)應(yīng)是那些經(jīng)過(guò)人類社會(huì)千百年實(shí)踐檢驗(yàn)固定下來(lái)的，對(duì)于大多數(shù)情況而言正確地反映了對(duì)客觀世界規(guī)律的認(rèn)識(shí) 2)常識(shí)有可能有例外，但在沒(méi)有跡象表明當(dāng)前情況屬于例外時(shí)，按常識(shí)處理，一般應(yīng)合理、正確。 注： 4)為了使人與計(jì)算機(jī)的交互盡可能地像人際交往一樣簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)，為了使計(jì)算機(jī)求解問(wèn)題的知識(shí)環(huán)境更有利于問(wèn)題的求解，必須考慮使計(jì)算機(jī)具有常識(shí)，包括常識(shí)內(nèi)容和常識(shí)機(jī)制。 對(duì)某些主題的常識(shí)難以用描述性知識(shí)表示方法來(lái)描述 不確定性、近似性、模糊性、時(shí)變性 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第七節(jié) 常識(shí)性知識(shí)表示 三、常識(shí)的重要性 具有常識(shí)的系統(tǒng)會(huì)有商業(yè)應(yīng)用價(jià)值 如，家庭機(jī)器人 具有常識(shí)處理功能的專家系統(tǒng)會(huì)更有用 a)識(shí)別何時(shí)需要外部的知識(shí) b)擴(kuò)展專家系統(tǒng)的知識(shí) 如，采用類比、比喻方法擴(kuò)展 理解自然語(yǔ)言 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第七節(jié) 常識(shí)性知識(shí)表示 四、常識(shí)處理方法 非單調(diào)推理 CYC工程 將最起碼的常識(shí)裝進(jìn)計(jì)算機(jī)并使之發(fā)揮作用 五、常識(shí)表示 邏輯公式表示 自然語(yǔ)言 六、常識(shí)推理 有關(guān)常識(shí)內(nèi)容和常識(shí)機(jī)制的研究 注： 1)常識(shí)內(nèi)容和常識(shí)機(jī)制是一個(gè)統(tǒng)一體 2)常識(shí)推理不僅涉及規(guī)則的層次，也涉及控制的層次 第八節(jié) 基于本體的知識(shí)表示法 一、 語(yǔ)義 Web與本體 二、描述邏輯 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 目前的網(wǎng)絡(luò) ? 資源通過(guò) 極有限的語(yǔ)義 相互鏈接（如：具有一定表達(dá)意義的文件名） ? 一個(gè)資源所在的系統(tǒng) 無(wú)法自動(dòng)判定 其它系統(tǒng)中的資源含義（如：圖中資源 D通過(guò) href與資源 A和C建立了鏈接， 但是無(wú)法知道 A和 C的含義） C A B D 語(yǔ)義 Web ? 每個(gè) 資源有清晰的定義 ，如軟件，文件，人，地點(diǎn) ? 概念之間的 關(guān)系有清晰的定義 ，如軟件產(chǎn)生文件，軟件依賴于軟件，文件的版本，文件具有主題，人所在地點(diǎn) 來(lái)源： BernersLee， 2020 產(chǎn)生 依賴于 依賴于 是 …的版本 主題 作者 位于 語(yǔ)義 Web的目標(biāo) 讓 計(jì)算機(jī)能夠“ 理解 ”分布在網(wǎng)上的信息和知識(shí)，并在“理解”的前提下更好地處理、利用這些信息和知識(shí)，使 Web成為 支持全球化知識(shí)共享的智能信息服務(wù) 平臺(tái)，為人們提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù) What is the Semantics? Semantics ? Frege(18481925): Reference and Sense ? Syntax, Semantics, Pragmatics (語(yǔ)用 ) ? Denotational Semantics vs. Operational Semantics Main features ? 指稱性 (Denotation) ? 唯一性 (Uniqueness) ? 相關(guān)性 (Relatedness) Semantic Web Principles ? Principle 1: Everything can be identified by URIs ? Principle 2: Resources and links can have types ? Principle 3: Partial information is tolerated ? Principle 4: There is no need for absolute truth ? Principle 5: Evolution is supported ? Principle 6: Minimalist design Semantic Web Layers Ontology amp。 ? 開發(fā)可重用的 Ontology以推進(jìn)共享和重用是Ontology研究的一個(gè)重要目標(biāo)。該關(guān)系的前 n1個(gè)元素可以唯一決定第 n個(gè)元素。 instanceof 表達(dá)概念的實(shí)例與概念之間的關(guān)系 ， 類似于面向?qū)ο笾械膶?duì)象和類之間的關(guān)系 。g233。 SENSUS 面向自然語(yǔ)言處理 ， 為機(jī)器翻譯提供概念結(jié)構(gòu) ， 包括 7萬(wàn)多概念 。 XML Schema 定義 XML文檔的結(jié)構(gòu)約束的語(yǔ)言 。 資源描述框架（ RDF） ? RDF：資源描述框架（ Resource Description Framework： RDF）是 W3C領(lǐng)導(dǎo)下開發(fā)的用于元數(shù)據(jù)互操作性的標(biāo)準(zhǔn) ? 提供自動(dòng)的、語(yǔ)義級(jí)別（ Semantic）的互操作性 RDF數(shù)據(jù)模型 ? RDF數(shù)據(jù)模型包括： – 資源（ Resource） – 屬性（ Property） – 聲明或陳述（ Statement） ? 資源、屬性、值 ? RDF的文檔是一個(gè)由主謂賓結(jié)構(gòu)的斷言組成的集合 – 主體（ Subject） — 資源 – 謂詞（ Predicate） — 屬性 – 客體（ Object） — 值 RDF Schema ? RDFS 為本體提供了一種簡(jiǎn)單基本的建模語(yǔ)言 – Concepts – Properties – Isa hierarchy – Simple domain and range restrictions OWL ? W3C 2020年 7月 31日發(fā)行 OWL Web 本體語(yǔ)言（ OWL Web Ontology Language） 工作草案的細(xì)節(jié)，其目的是為了更好地開發(fā)語(yǔ)義 Web ? OWL的三個(gè)子語(yǔ)言 – OWL Lite – OWL DL – OWL Full Full DL Lite OWL的三個(gè)子語(yǔ)言 子語(yǔ)言 描述 例子 OWL Lite 用于提供給那些只需要 一個(gè)分類層次 和 簡(jiǎn)單的屬性約束 的用戶 。 當(dāng)一個(gè)類可以是多個(gè)類的一個(gè)子類時(shí) ， 它被約束不能是另外一個(gè)類的實(shí)例 。 OWL ? 二、描述邏輯 用于表示概念及概念層次知識(shí)的知識(shí)表示