【正文】 子句，后在前面加非符號，把加了非符號的目標(biāo)子句和條件子句組合，若通過消解推出空子句，則目標(biāo)得以證明。 表示形式：前提 ?結(jié)論 事實(shí) 無需前提條件的產(chǎn)生式，可用于表示已知的事實(shí)。 一般說來，左部表示情形，即什么條件發(fā)生時此產(chǎn)生式應(yīng)該被調(diào)用。 第二章 知識與知識表示 第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng) 二、基本特征 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，執(zhí)行右部規(guī)定的動作。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。 第二章 知識與知識表示 第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng) 二、基本特征 產(chǎn)生式系統(tǒng)特點(diǎn) a)相對固定的格式 任何產(chǎn)生式均由 LHS和 RHS組成，左部匹配，右部動作。 匹配一般無遞歸，無復(fù)雜的計算。 規(guī)則本身也可看成是知識元，這種知識元不同于通常數(shù)據(jù)基中存放的知識元，因為它是指示如何使用數(shù)據(jù)基中存放的知識元，因此，也稱為元知識，即關(guān)于知識的知識。它們也可模塊化并寫成規(guī)則的形式。但要注意任何修改和擴(kuò)充必須保持知識基的無矛盾性和一致性。 一個產(chǎn)生式的調(diào)用對其它產(chǎn)生式的影響不是直接傳送過去，而是通過修改數(shù)據(jù)基來間接實(shí)現(xiàn)（當(dāng)其它產(chǎn)生式的左部與數(shù)據(jù)基匹配時，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）。 語義檢查涉及知識的具體領(lǐng)域，如通常數(shù)據(jù)庫中的一致性檢驗。 第二章 知識與知識表示 第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng) 三、產(chǎn)生式的知識元形式 常量字符串 是知識元的最簡單形式。 第二章 知識與知識表示 第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng) 三、產(chǎn)生式的知識元形式 變量 若產(chǎn)生式的左部均只有一個符號，則這些符號也稱為變量。若在匹配過程中，某規(guī)則中的一個變量被約束為某個值，則同一規(guī)則中所有同名變量必須約束為同一個值，但對其它規(guī)則中的同名變量無任何影響。 第二章 知識與知識表示 第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng) 四、推理方向 最基本推理方式 a)向前推理：數(shù)據(jù)驅(qū)動推理。這些動作一般要修改數(shù)據(jù)基的內(nèi)容，動作執(zhí)行完畢，數(shù)據(jù)基的狀態(tài)可能已經(jīng)發(fā)生改變。執(zhí)行產(chǎn)生式右部動作的含義是：把左部匹配成功時實(shí)行的那個變量置換傳播到右部來，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 知識與知識表示 第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng) 四、推理方向 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)有一個目標(biāo)。 第二章 知識與知識表示 第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng) 四、推理方向 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。 第二章 知識與知識表示 第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng) 四、推理方向 向后推理 a)基本原理 S1 S3 S2 …... 執(zhí)行 產(chǎn)生式 R1 執(zhí)行 產(chǎn)生式 R2 第二章 知識與知識表示 第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng) 四、推理方向 向后推理 b)實(shí)現(xiàn)方式 對于這類產(chǎn)生式系統(tǒng)，推理目標(biāo)也可取一個謂詞的形態(tài)，稱為目標(biāo)謂詞。 在上述過程中，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)。 若從一個或結(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)基中某個謂詞的一個樣品，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，并且是與或樹的一個葉結(jié)點(diǎn)。若一個父與結(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。 定義 2[廣通代 ] 若 ?1和 ?2均是謂詞組 W的通代，另有一個代換 ?3，使得： [W?1]?3=W?2 ，則稱通代 ?1較通代 ?2為廣。即，真的假不了，假的真不了。 注：具有框架問題的系統(tǒng)主要是用于描述客觀世界中狀態(tài)變遷的系統(tǒng)。 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。 這就形成了匹配沖突。繼承可以是直接繼承，也可是經(jīng)過計算以新的值繼承；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 知識與知識表示 第四節(jié) 框架結(jié)構(gòu) 二、框架 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 基本思想 使用“套套” —事物狀態(tài)、屬性、發(fā)展過程和相互關(guān)系的規(guī)律 第二章 知識與知識表示 第四節(jié) 框架結(jié)構(gòu) 二、框架 框架的主要特征 a)有一個框架名（可帶有參數(shù)） b)有一組屬性，每個屬性稱為一個槽，里面可存放屬性值 c)每個屬性對值有要求，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)例時代入 f)有些屬性值在代入時需滿足一定條件，有時，在不同屬性的屬性值之間還有一些條件需要滿足 第二章 知識與知識表示 第四節(jié) 框架結(jié)構(gòu) 二、框架 框架系統(tǒng)應(yīng)具備的功能 a)描述 通過工具建立和管理（查閱、修改、推理、 … ）對某類客觀事物的一個描述。 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)，它們形成一個偏序，一般說來還構(gòu)成一個半格 2)在語義網(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” 第二章 知識與知識表示 第五節(jié) 語義網(wǎng)絡(luò) 三、命題語義網(wǎng)絡(luò) 一般謂詞語義網(wǎng)絡(luò) c)子空間 (塊 )偏序排序規(guī)則 注： 3)可見的定義為：若子空間 S2在 S1之上，則S1對于 S1來說，是可見的。另外，可包含對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 知識與知識表示 第五節(jié) 語義網(wǎng)絡(luò) 四、數(shù)據(jù)語義網(wǎng)絡(luò) 主要形式 c)SuLo語義聯(lián)系模型 4)集合關(guān)系聯(lián)系 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)對應(yīng)關(guān)系 均用 SE弧連接 第二章 知識與知識表示 第五節(jié) 語義網(wǎng)絡(luò) 四、數(shù)據(jù)語義網(wǎng)絡(luò) 主要形式 c)SuLo語義聯(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)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 知識與知識表示 第五節(jié) 語義網(wǎng)絡(luò) 四、數(shù)據(jù)語義網(wǎng)絡(luò) 主要形式 c)SuLo語義聯(lián)系模型 7)活動方式聯(lián)系 用 AM節(jié)點(diǎn)表示，聯(lián)系的一方是一個活動 (用相互作用聯(lián)系表示 )，另一方是一些此活動的實(shí)體或聯(lián)系。 第二章 知識與知識表示 第五節(jié) 語義網(wǎng)絡(luò) 五、語言語義網(wǎng)絡(luò) 基本思想 在分析語句時，以動詞為中心，而將所有其它成分都看作是對動詞 (動作 )的修飾。子集關(guān)系聯(lián)接中間節(jié)點(diǎn)，個體關(guān)系聯(lián)接葉節(jié)點(diǎn)。 b)基本思想 1)將語義網(wǎng)絡(luò)中的每個概念節(jié)點(diǎn)看成一個有限自動機(jī)。繼續(xù)這個過程，使產(chǎn)生的信息沿著以 n1和 n2為中心的波浪形的大圈向外擴(kuò)散。對問題的求解就是從初始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)的遍歷。 3)從人與人的關(guān)系來說，常識應(yīng)是一種公共性的、約定性的知識，一種由于其“眾所周知”而無需在每次交往中顯式說明的知識。 5)常識對人類想要做的許多事情是足夠的。 Semantic Web ? 本體從以下兩個方面使 Web發(fā)揮它的極大潛能 : – 本體為信息 定義形式化語義 以便計算機(jī)處理 – 本體通過雙方認(rèn)可的術(shù)語，定義現(xiàn)實(shí)世界中的語義， 將機(jī)器處理的內(nèi)容與語義聯(lián)系起來 Ontology ? An ontology is a formal, explicit specification of a shared conceptualization – Gruber – ‘Conceptualization’指通過抽象出客觀世界中一些現(xiàn)象的相關(guān)概念而得到的模型 – ‘Explicit’指所使用的概念及使用這些概念的約束都有明確的定義 – ‘Formal’指 Ontology是計算機(jī)可讀的 – ‘Shared’指 Ontology中體現(xiàn)的是共同認(rèn)可的知識，反映的是相關(guān)領(lǐng)域中公認(rèn)的概念集 Ontology的發(fā)展歷程 范疇 提出時間 /提出人 定義 哲學(xué) 客觀存在的一個系統(tǒng)的解釋和說明 ， 客觀現(xiàn)實(shí)的一個抽象本質(zhì) 計算機(jī) 1991/Neches等 給出構(gòu)成相關(guān)領(lǐng)域詞匯的基本術(shù)語和關(guān)系 ， 以及利用這些術(shù)語和關(guān)系構(gòu)成的規(guī)定這些詞匯外延的規(guī)則的定義 1993/Gruber 概念模型的明確的規(guī)范說明 1997/Borst 共享概念模型的形式化規(guī)范說明 1998/Studer 共享概念模型的明確的形式化規(guī)范說明 為什么需要 Ontology? ? 由于對跨系統(tǒng)的知識重用和分享的興趣的增大，導(dǎo)致對 Ontology的興趣大增。 ? 開發(fā)支持構(gòu)建、合并和翻譯 Ontology的工具是研究的另一個目標(biāo)。形式化的定義為F:C1 C2 … Cn1→ Cn ?如 Motherof就是一個函數(shù)， motherof(x,y)表示y是 x的母親 – 公理（ axioms） ?代表永真斷言 ?如概念乙屬于概念甲的范圍 – 實(shí)例（ instances） ?代表元素。 attributeof 表達(dá)某個概念是另一個概念的屬性 。2020 – – 美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院開發(fā) – 使用 Java和 Open Source作為操作平臺 – 可用于編制實(shí)用分類系統(tǒng)和知識庫（ Knowledge Base），可自行設(shè)置的數(shù)據(jù)輸入格式，能夠輸入數(shù)據(jù)，也可插入插件來擴(kuò)展一些特殊的功能如提問、 XML轉(zhuǎn)換等 – 輸出格式有文本、 HTML、 JDBC、 RDF Schema、及 XML Schema 本體構(gòu)建工具 (2) ? OntoEdit / OntoBroker / OntoStudio – – 德國的 Ontoprise公司開發(fā) – 提供實(shí)用分類系統(tǒng)工程環(huán)境，支持構(gòu)造概念、關(guān)系、定理，不依賴于某一表述語言 – 利用模塊和插件結(jié)構(gòu)，靈活性強(qiáng)，并能夠方便地引進(jìn)專門功能和詞庫 – 支持 RDF和 DAML，并能輸入和輸出數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)（如 Oracle, MSSQL, DB2） 目前廣泛使用的本體 名稱 描述 WordNet 基于心理語言規(guī)則的英文詞典 ， 以 synsets（ 在特定的上下文環(huán)境中可互換的同義詞的集合 ） 為單位組織信息 。 Mikrokmos 面向自然語言處理 ， 支持多語種處理 ， 采用一種語言中間的中間語言 TMR表示知識 。 RDF 對象 （ 或者資源 ） 以及它們之間關(guān)系的數(shù)據(jù)模型 ， 為數(shù)據(jù)模型提供了簡單的語義 ， 這些數(shù)據(jù)模型能夠用 XML語法進(jìn)行表達(dá) 。 支持基數(shù) （ cardinality） ，只允許基數(shù)為 0或 1。 OWL Full 支持那些需要在 沒有計算保證 的語法自由的 RDF上進(jìn)行最大程度表達(dá)的用戶 。 ?建立在概念和關(guān)系 (Role)之上 ?概念解釋為對象的集合 ?關(guān)系解釋為對象之間的二元關(guān)系 ?源于語義網(wǎng)絡(luò)和 KLONE ?是一階邏輯 FOL的一個可判定的子集 ?具有合適定義的語義 (基于邏輯 ) Description Logic Architecture Knowledge Base Tbox (schema) Abox (data) Man ≡ Human ∩ Male HappyFather ≡ Man ∩ ?haschild. Female ∩ … John : HappyFather John, Mary : haschild Inference System Interface Basic Description Logic: AL ? Concept Expressions: