【正文】 示器 pc電 腦Part －Of第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 ⑤推論關(guān)系 如果一個(gè)概念可由另一個(gè)概念推出，則稱它們之間存在推論關(guān)系。 例 “ 唐朝在宋朝之前 ” 可用下圖所示的語義網(wǎng)絡(luò)表示 。 例 “ 貓與虎相似 ” 可用下圖所示的語義網(wǎng)絡(luò)表示 。其語義網(wǎng)絡(luò)如圖所示。如果以動(dòng)作或關(guān)系為中心來組織知識(shí)，則這個(gè)語義網(wǎng)絡(luò)不僅可以表示簡單事實(shí)，還可以表示一種情況、一個(gè)事件或一系列動(dòng)作。必要時(shí)要在語義網(wǎng)中增加一些中間結(jié)點(diǎn)。 因?yàn)橹挥薪o予者是 JOHN， 接受者是 MARY， 給予物是 Book， 這三個(gè)關(guān)系同時(shí)成立時(shí) ， 才構(gòu)成事件 G1 。 如圖表示的就是具有 “ 或 ” 關(guān)系的語義網(wǎng)絡(luò) ， 其含義用謂詞公式表示出來就是 : 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 （ 3） 否定關(guān)系 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 （ 4）蘊(yùn)涵關(guān)系 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 （ 5）量化 語義網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)同樣可以是變量，同樣有存在量詞和全稱量詞。 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 ( 2）全稱量詞的量化 (書 P134) 表達(dá)全稱量詞可以把語義網(wǎng)分割成多個(gè)空間來實(shí)現(xiàn)量化，其中每一個(gè)空間對(duì)應(yīng)于一個(gè)或幾個(gè)變量范圍。 ） 語義網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成： A、 語義網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的知識(shí)庫； B、 用于求解問題的解釋程序 —— 語義網(wǎng)絡(luò)推理機(jī) 。 繼承推理需要利用 ISA和 AKO等具有繼承性質(zhì)的語義聯(lián)系來進(jìn)行 。 因此 ， 雖然BRICK1沒有 Shape槽 ， 但可以從這個(gè)語義網(wǎng)絡(luò)推理出 BRICK1的外形是矩形的 。 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 ( 2 ） 如果需要繼承 在某些情況下 ， 當(dāng)我們不知道槽值但又需要這個(gè)槽值時(shí) ， 可以利用已知信息進(jìn)行計(jì)算 。 在需要的時(shí)候執(zhí)行這個(gè)程序 ， 就可以根據(jù)BRICK1的密度計(jì)算出重量 ， 并把它存入 BRICK1的WEIGHT槽的側(cè)面中 ， 其結(jié)果如圖 (b） 所示 。 對(duì) BLOCK和 BRICK節(jié)點(diǎn)來說 ， COLOR弧都是 DEFAULT弧 ， 在圖中以括號(hào)加以標(biāo)識(shí) 。 當(dāng)然 ， 這種匹配一般不是完全的 ， 具有不確定性 ， 因此需要解決不確定性匹配的問題 。他在東方大學(xué)主修計(jì)算機(jī)課程。 假設(shè)現(xiàn)在希望知道趙云主修的課程 ， 根據(jù)這個(gè)問題可以構(gòu)造一個(gè)語義網(wǎng)絡(luò)片斷 ， 如圖所示 。 用其它表示方法能表達(dá)的知識(shí)幾乎都可以用語義網(wǎng)絡(luò)表示出來 。 (一個(gè)給定的語義網(wǎng)絡(luò)所表達(dá)的含義完全依賴于處理程序如何對(duì)它進(jìn)行解釋 。 (由于節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系可以是線性的也可以是非線性的 ， 甚至是遞歸的 ， 因而對(duì)相應(yīng)知識(shí)的檢索就相對(duì)復(fù)雜一些 ， 要求對(duì)網(wǎng)絡(luò)的搜索要有強(qiáng)有力的組織原則 。 夏克在其研制的 SAM ( scriPt APPher Mechanism ） 中對(duì)動(dòng)作一類的概念進(jìn)行了原子化 ， 抽取了 11 種原子動(dòng)作 ， 并把它們作為槽來表示一些基本行為 。 (4）場景：描述事件序列，可以有多個(gè)場景。 腳本就像一個(gè)電影劇本一樣，一場一場地表示一些特定事件的序列。 過程表示法 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 一． 說明性表示方法是一種靜態(tài)表示知識(shí)的方法，其主要特征是把領(lǐng)域內(nèi)的過程性知識(shí)與控制性知識(shí)（即問題求解策略）分離開來。至于如何利用這些知識(shí)推出結(jié)論，那是控制系統(tǒng)的任務(wù)。 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 雙線箭頭表示匹配；虛線表示返回值， Y ” 表示成功， N ” 表示失敗。 （ 2）控制系統(tǒng)容易設(shè)計(jì) 由于控制性知識(shí)已融入過程中，因而控制系統(tǒng)就比較容易設(shè)計(jì)，它僅起著解釋過程規(guī)則的作用。 ?從對(duì)象的實(shí)現(xiàn)機(jī)制來講 ， 對(duì)象是一臺(tái)自動(dòng)機(jī) ， 它有一個(gè)名字 ， 有一組數(shù)據(jù)和一組操作 ， 用于不同對(duì)象間的相互作用通過互傳消息實(shí)現(xiàn) 。 類也是一個(gè)對(duì)象，只是它的數(shù)據(jù)及操作是該類中各具體對(duì)象共同的那部分。這樣，超類、類、具體對(duì)象就形成了一個(gè)層次結(jié)構(gòu)。 像這樣把一切局部于對(duì)象的信息及操作都局限于對(duì)象之內(nèi)，在外面是不可見的，對(duì)象之間除了互遞消息之外，不再有其它聯(lián)系，這就是所謂 “ 封裝 ” 的概念。 2 ．繼承性 子類可繼承直接超類的數(shù)據(jù)及操作。 便于進(jìn)行增量設(shè)計(jì) 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 二、 表示知識(shí)方法 第 3章 第 3章 演講完畢，謝謝觀看！ 。例如，運(yùn)算符 “+ ” 、 “ 一 ” 、 “ 、 ” 、 “ / ” 既可做整數(shù)四則運(yùn)算，也可做實(shí)數(shù)四則運(yùn)算，但它們的執(zhí)行代碼卻全然不同。 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 繼承 在由超類、子類以及具體對(duì)象所形成的層次結(jié)構(gòu)中，父類所具有的數(shù)據(jù)和操作可被子類繼承，（除非在子類對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)及操作重新進(jìn)行了定義），這稱為對(duì)象類之間的繼承關(guān)系。 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 3 ．封裝 前已述及，一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)只能由它的私有操作來改變它，其它對(duì)象的操作不能直接改變它的狀態(tài)。各個(gè)類還可以進(jìn)一步進(jìn)行抽象，形成超類。 面向?qū)ο蟊硎痉? 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 類 類在概念上是一種抽象機(jī)制，它是對(duì)一組相似對(duì)象的抽象。 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 一、 面向?qū)ο蟮幕靖拍? 對(duì)象 ?從廣義上講 ， 所謂 “ 對(duì)象 ” 是指客觀世界中的任何事物 。 (2）傳統(tǒng)的過程調(diào)用是確定的，即只有一個(gè)過程響應(yīng)調(diào)用，而過程規(guī)則調(diào)用時(shí)與目標(biāo)匹配的過程規(guī)則可有多個(gè)。RETURN 表示該過程規(guī)則結(jié)束，每一條過程規(guī)則都需以 RETURN 作為結(jié)束標(biāo)志，當(dāng)其它過程調(diào)用該過程規(guī)則時(shí)，一旦執(zhí)行到 RETURN 就將把控制權(quán)返回到調(diào)用它的過程規(guī)則那里去；帶 “? ”的變量表示其值將在該過程中求得。 二． 過程性表示方法著重于對(duì)知識(shí)的利用，它把與問題有關(guān)的知識(shí)以及如何運(yùn)用這些知識(shí)求解問題的控制策略都表述為一個(gè)或多個(gè)求解問題的過程，每一個(gè)過程是一段程序，用于完成對(duì)一個(gè)具體事件或情況的處理。 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 ?知識(shí)的表示方法的兩種不同的觀點(diǎn) 在人工智能的發(fā)展史中 ， 關(guān)于知識(shí)的表示方法曾存在兩種不同的觀點(diǎn) 。 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 結(jié)局：顧客吃了飯；顧客花了錢；老板掙了錢；餐廳食品減少了。 (2）角色：描述事件中可能出現(xiàn)的人物。 腳本與框架類似 ， 由一組槽組成 ， 用來表示特定領(lǐng)域內(nèi)一些事件的發(fā)生序列 。 )另外 ， 目前采用的表示量詞的網(wǎng)絡(luò)表示方法在邏輯上都是不充分的 ， 不能保證不存在二義性 。 C、 自然性：語義網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上是一個(gè)帶有標(biāo)識(shí)的有向圖 ，可直觀地把事物的屬性及事物間的語義聯(lián)系表示出來 ， 便于理解 ， 自然語言與語義網(wǎng)絡(luò)之間的轉(zhuǎn)換也比較容易實(shí)現(xiàn) 。 如果還希望知道趙云是什么時(shí)間入學(xué)的以及他在哪個(gè)學(xué)校學(xué)習(xí)等 ， 只需在表示問題的語義網(wǎng)絡(luò)片斷中增加相應(yīng)的空節(jié)點(diǎn)及弧就可以了 。這些事實(shí)可用如圖所示的語義網(wǎng)絡(luò)表示出來，并放入知識(shí)庫中。 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 下面通過一個(gè)例子來說明這一過程。 其主要過程為： (A） 根據(jù)待求解問題的要求構(gòu)造一個(gè)網(wǎng)絡(luò)片斷 ， 其中有些節(jié)點(diǎn)或弧的標(biāo)識(shí)是空的 ， 反映待求解的問題 。 只要不與現(xiàn)有事實(shí)相沖突 ， 就默認(rèn)這個(gè)值為這個(gè)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前值 ， 語義網(wǎng)中這種推理稱為默認(rèn)繼承 。 這種槽有 ifneeded側(cè)面 ， ifneeded程序就放在這側(cè)面中 。 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 在語義網(wǎng)絡(luò)中一共有 3種繼承過程：值繼承 ， 如果需要 （ if needed） 繼承和默認(rèn) （ default) 繼承 。 BRICK節(jié)點(diǎn)在其 Shape（ 外形 ） 槽中填入了 RECTANGULAR（ 矩形 ） ， 說明磚塊的外形是矩形的 。 語義網(wǎng)絡(luò)中最簡單的推理是通過繼承關(guān)系求得某些個(gè)體的一些屬性值 。 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 三、語義網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及語義網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的推理 在語義網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)所給定的語義還沒有一個(gè)統(tǒng)一的表示方法，因此很多以語義網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)所采用的推理過程完全不同，但大多數(shù)語義網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的推理過程都包含 繼承和匹配 兩個(gè)操作。 ①存在量詞的量化 存在量詞在語義網(wǎng)絡(luò)中可直接用 ISA 鏈來表示。 例如表示“ 李明給王寧 《 三國演義 》 ， 王寧讀 《 三國演義 》 ” 這個(gè)事件 ， 引入 “ 與 ” 結(jié)點(diǎn)連接兩個(gè)動(dòng)作 “ 給 ” 與 “ 讀 ” ，語義網(wǎng)絡(luò)顯得非常簡練 。 （ 1） 合取關(guān)系 一般地 ， 語義網(wǎng)絡(luò)中若不加任何標(biāo)志 ， 可以認(rèn)為連接之間的關(guān)系是合取關(guān)系 。從本質(zhì)上講，結(jié)點(diǎn)之間的連接是二元關(guān)系。例如把事實(shí)“小燕子從春天到秋天占有一個(gè)巢”擴(kuò)展，可得到如圖所示的語義網(wǎng)絡(luò)。 表示動(dòng)作 （ 情況 ） 的結(jié)點(diǎn)有一組向外的弧 ， 這些弧所指向的結(jié)點(diǎn)表示與這個(gè)動(dòng)作 （ 情況 ） 有關(guān)的各種變量 （ 如動(dòng)作發(fā)出者 、 接受者 、 動(dòng)作狀態(tài) 、 程度 、 后果等 ） 。例“書放在桌子上”可用下圖所示的語義網(wǎng)絡(luò)表示。 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 ⑥ 時(shí)間關(guān)系：如 Before、 After、 At聯(lián)系 用來表示事件之間的時(shí)間先后關(guān)系的 。 例如，“整數(shù)由正整數(shù)、負(fù)整數(shù)及零組成”。例“鳥有翅膀”。如： ISA、 AKO、AMemberOf、 InstanceOf等。 （ 4）結(jié)點(diǎn)和弧必須帶有標(biāo)識(shí)，以便區(qū)分各個(gè)不同對(duì)象以及對(duì)象之間各種不同的關(guān)系。 語義網(wǎng)絡(luò)表示法 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 一、語義網(wǎng)絡(luò)的概念 （ 1）語義網(wǎng)絡(luò)是通過概念及語義關(guān)系來表達(dá)知識(shí)的一種網(wǎng)絡(luò)圖。 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 （ 3） 自然性：框架表示法體現(xiàn)了人們?cè)谟^察事物時(shí)的思維活動(dòng) ， 當(dāng)遇到新事物時(shí) ， 通過從記憶中調(diào)用類似事物的框架 ， 并將其中某些細(xì)節(jié)進(jìn)行修改 、 補(bǔ)充 ， 就形成了對(duì)新事物的認(rèn)識(shí) ， 這與人們的認(rèn)識(shí)活動(dòng)是一致的 。 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 這里之所以說是“有可能”，是由于知識(shí)庫中可與問題框架“教師一 x”匹配成功的框架可能不止一個(gè)，因而目前匹配成功的框架還只能作為預(yù)選框架，需要進(jìn)一步收集信息，以便從中選出一個(gè)，或者根據(jù)框架中其它槽的內(nèi)容以及框架間的關(guān)系明確下一步查找的方向和線索。 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 現(xiàn)在來看一個(gè)例子。 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 框架的匹配是通過對(duì)相應(yīng)的槽的槽名及槽值逐個(gè)進(jìn)行比較實(shí)現(xiàn)的。 當(dāng)要求解某個(gè)問題時(shí)，首先把這個(gè)問題用一個(gè)框架表示出來。 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 (4)有利于進(jìn)行框架推理 用框架表示知識(shí)的系統(tǒng)一般由兩大部分組成：一是由框架及其相互關(guān)聯(lián)構(gòu)成的知識(shí)庫；另一是由一組解釋程序構(gòu)成的框架推理機(jī)。 而在下層框架中只描述相應(yīng)事物獨(dú)有的屬性 。對(duì)該知識(shí) ， 可用如下兩個(gè)框架表示： 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 第 3章 知識(shí)與知識(shí)表示 (f) PossibleReason槽 。 例如 ，輪胎是汽車一部分 ， 但兩者的結(jié)構(gòu)及性能卻完全不同 ，“ 輪胎 ” 框架不能繼承 “ 汽車 ” 框架所描述的屬性及值 。 顯然 ， 輪胎只是汽車的一部分 （ 部件 ） 。 第