【正文】 。所有這些自動機的工作都是獨立進行的。其結構包括兩個部分：一部分為純語法性質，以 語態(tài) 為代表，另一部分是語義性質，稱為格結構。事實上，它是反對稱的 (因不允許循環(huán) ) 4)子空間偏序相當于傳統(tǒng)程序設計語言中的嵌套結構 5)利用“可見性”，能使系統(tǒng)提高系統(tǒng)的運行效率，因為在一個子空間中進行操作時，只需考慮相關可見空間，這樣可減少搜索和推理范圍 第二章 知識與知識表示 第五節(jié) 語義網絡 三、命題語義網絡 一般謂詞語義網絡 d)間接和嵌套命題的表示 例：李平說他想看紅樓夢 三個命題： 1)李平說 …. 2)他想 …. 3)他看紅樓夢 第二章 知識與知識表示 第五節(jié) 語義網絡 三、命題語義網絡 一般謂詞語義網絡 d)間接和嵌套命題的表示 例：李平說他想看紅樓夢 李平 人 說 g1 GS 個體 動作主體 動作對象 個體 s t 想 g2 看 紅樓夢 同一 同一 動作主體 動作主體 動作對象 動作對象 F F 書 個體 個體 第二章 知識與知識表示 第五節(jié) 語義網絡 四、數據語義網絡 基本概念 以數據為中心的語義網絡。這是在設計產生式系統(tǒng)時應該考慮的一個策略問題，這就是解決匹配沖突的策略。 b)引入狀態(tài)參數法 在每個謂詞中增加一個狀態(tài)參數，以使得一個謂詞在不同狀態(tài)可取不同值。 注：最廣通代可不唯一。 第二章 知識與知識表示 第三節(jié) 產生式系統(tǒng) 四、推理方向 向后推理 b)實現(xiàn)方式 (推理步驟 )：若一個或結點的所有子與結點皆失敗，則該父或結點也失敗。若有 n個這樣的謂詞，則從樹根生出 n枝“或枝”，每枝或叉的終點是上述數據基謂詞經過最廣通代之后的一個樣品；然后，再查看有無這樣的規(guī)則，它們的右部謂詞與目標謂詞之間存在最廣通代，若有 m個這樣的規(guī)則， 第二章 知識與知識表示 第三節(jié) 產生式系統(tǒng) 四、推理方向 向后推理 b)實現(xiàn)方式 (推理步驟 )：則從樹根再生出 m枝“或叉”，每枝或叉的終點是上述規(guī)則的右部謂詞經過最廣通代之后的樣品。 5)有時，無目標的向前推理也是需要的。 S1 S2 S3 執(zhí)行 產生式 Pa 執(zhí)行 產生式 Pb …... 第二章 知識與知識表示 第三節(jié) 產生式系統(tǒng) 四、推理方向 向前推理基本原理 注： 1)在大部分向前推理的產生式系統(tǒng)中，每個條件用一個謂詞來表示，產生式的左部是一串謂詞，產生式的右部也是一串謂詞。但是也有例外，如在許多語法置換系統(tǒng)中，同一字符串中的幾個同名變量可被置換為不同的子串。 匹配成功后， RHS的動作是把數據基內該知識元中所含的子串換成在 RHS中出現(xiàn)的子串。 第二章 知識與知識表示 第三節(jié) 產生式系統(tǒng) 二、基本特征 產生式系統(tǒng)特點 d)機器可讀性 包括機器識別產生式、語法檢查和某種程度上的語義檢查。這是模塊化不徹底的表現(xiàn)，可擴展性差。 第二章 知識與知識表示 第三節(jié) 產生式系統(tǒng) 二、基本特征 產生式系統(tǒng)特點 b)知識的模塊化 在每個具體的產生式系統(tǒng)所適用的專門領域知識被分成許多知識元，存于數據基中。 第二章 知識與知識表示 第三節(jié) 產生式系統(tǒng) 二、基本特征 產生式系統(tǒng)構成 c)一個解釋程序 負責整個產生式系統(tǒng)的運行，包括規(guī)則左部和數據基的匹配、從匹配成功的規(guī)則（可能不止一個）中選出一個加以執(zhí)行、解釋執(zhí)行規(guī)則右部的動作，并掌握時機結束產生式系統(tǒng)的運行等等。 在核實左部情形時，通常采用匹配的方法，即查看當前數據基中是否存在規(guī)則左部所指示的情形。這是前提和結論之間的關系，可用產生式（或稱規(guī)則）來表示。 與或句的生成步驟 1）化成前束范式，使所有量詞均在合式公式的最前面，且每個量詞的轄域均是整個公式。 第二章 知識與知識表示 第二節(jié) 演繹系統(tǒng) 一、謂詞演算 謂詞演算 謂詞及謂詞之間關系的研究 2） 項 A）常量和變量是項 B）若 t1,t2,..,tn是項，則 fn(t1,t2,…,tn) 和Fn(t1,t2,…,tn) 也是項 (fn 為 n目函數常量， Fn 為 n目函數變量 )。 第二章 知識與知識表示 第一節(jié) 引言 三、知識表示原則 過程性表示還是說明性表示？ 過程性表示：給出解決一個問題的具體過程。 類比性知識 既不給出外延，也不給出內涵，只給出它與其它事物的某些相似之處。第二章 知識與知識表示 第一節(jié) 引言 一、知識 知識是信息經過加工整理、解釋、挑選和改造而成的。 第二章 知識與知識表示 第一節(jié) 引言 二、知識類型 類比性知識 注：類比性知識一般不能完整地刻劃事物，有時會以偏概全，但它可以啟發(fā)人們在不同領域的知識間架起橋梁，利用一個領域的知識去解決另一個領域的問題。 注：說明性表示涉及細節(jié)少，抽象程度高，可靠性較好，修改方便，但執(zhí)行效率較低。 3）原子公式和合式公式 (wff) 第二章 知識與知識表示 第二節(jié) 演繹系統(tǒng) 一、謂詞演算 主要的謂詞演算 命題演算 ?一階謂詞演算 ?二階謂詞演算 其中，最重要的是一階謂詞演算。 2）消去存在量詞，只剩下全稱量詞。 產生式（規(guī)則）：前提和結論之間的關系式。若存在，則認為匹配成功，否則認為匹配不成功。 注：其中每一步均可有不同的含義。而每個規(guī)則指明了有關知識元之間的關系及其使用方法。 第二章 知識與知識表示 第三節(jié) 產生式系統(tǒng) 二、基本特征 產生式系統(tǒng)特點 b)知識的模塊化 注：知識的模塊化使得知識基（包括數據基和規(guī)則基）的補充和修改變得非常容易。 語法檢查包括無矛盾性檢驗和冗余檢查。 注：這種產生式系統(tǒng)稱為置換系統(tǒng)。另一例外是作用域的放大。產生式的左部與當前數據基匹配成功的含義是：對產生式左部所有謂詞中出現(xiàn)的變量可以實行一種統(tǒng)一的置換，使得置換后的謂詞均是當前數據基中某個謂詞的樣品。這往往是為了推出所需要的全部結果。若和某個右部謂詞相對應的左部有 k個謂詞，則從相應或叉的終點又生出 k枝“與叉”，每枝與叉的終點對應于一個左部謂詞，其中的所有變元均已按照右部謂詞所作的最廣通代作了相應的置換。若一個與結點成功，則它的父或結點也成功。 第二章 知識與知識表示 第三節(jié) 產生式系統(tǒng) 五、框架問題 框架問題 一般，每個謂詞只有已知其真假和還未知道其真假的區(qū)別，不會原先是真的，后來變假了，或反過來，原先是假的，后來變真了。 注：具有不同狀態(tài)參數的同一謂詞是不同的謂詞樣品，從而完全可有不同的值。 解決沖突的策略 a)按事先排好的固定順序 b)按通用性和針對性排序 c)按數據的新鮮性排序 d)按子目標的新鮮性排序 e)按使用產生式和數據的公平性排序 f)按匹配程度排序 第二章 知識與知識表示 第四節(jié) 框架結構 一、事物的屬性 屬性 用于描述事物特性的項 注： 1)掌握了事物的屬性，就有關于事物的知識 2)屬性一般具有屬性名和相應值 3)屬性是描述事物的最小元素 屬性表 將同一事物的各方面屬性列成一張表，構成該事物的屬性表 注： 1)屬性表是屬性的集合，用于描述事物的整體特性 2)屬性表中的屬性之間可存在依賴關系 第二章 知識與知識表示 第四節(jié) 框架結構 一、事物的屬性 屬性框架 對于具有同樣一些屬性的事物 ,可將這些屬性確定為屬性框架 注： 1)只要在此框架內對諸屬性賦以不同的值 ,就可得到對同一類事物不同個體的描述 2)屬性框架與數據庫中關系表的定義非常相似，但屬性框架中的某些屬性可被看作事物而擁有自己的屬性表，從而可形成層次式的嵌套結構 3)在對事物進行推理的過程中，事物的屬性有時也要一起參加推理，推理可包含對有關屬性的運算，運算結果組成推理結果的一部分 第二章 知識與知識表示 第四節(jié) 框架結構 一、事物的屬性 屬性框架 對于具有同樣一些屬性的事物 ,可將這些屬性確定為屬性框架 注： 4)屬性框架內的屬性之間可存在橫向關系和縱向關系，且縱向關系更能深刻地反映客觀世界中各事物之間的關系 5)在事物子類的屬性和事物母類的屬性之間存在一種繼承和發(fā)展的關系。 導因 利用數據時，需要數據的語義和數據間的關系，以向用戶提供數據的有關知識，包括支持用戶對數據實行推理的功能 作用 用于知識型數據庫的一種知識表示方法 第二章 知識與知識表示 第五節(jié) 語義網絡 四、數據語義網絡 主要形式 a)DBTG模型 系 —二 級樹 b)ER模型 學生 選課 課程 學號 姓名 教室 課程號 課程名 第二章 知識與知識表示 第五節(jié) 語義網絡 四、數據語義網絡 主要形式 c)SuLo語義聯(lián)系模型 以實體之間的聯(lián)系為中心 ,使用九種基本聯(lián)系模型 ,以確切地表達各種數據之間的關系 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成的一個集合 ,稱作 CC(概念類 )節(jié)點 CC CC CC 學校 院系 部處 第二章 知識與知識表示 第五節(jié) 語義網絡 四、數據語義網絡 主要形式 c)SuLo語義聯(lián)系模型 2)特征聯(lián)系 由一組特征構成某一實體的完整描述，有兩類節(jié)點： DE(表示一組特征刻劃了一個可獨立存在的實體 )、 CE (表示一組特征刻劃了一個不可獨立存在的實體 ) 注： CE的存在依賴于由某個 DE聯(lián)系表達的獨立存在的實體 第二章 知識與知識表示 第五節(jié) 語義網絡 四、數據語義網絡 主要形式 c)SuLo語義聯(lián)系模型 3)相互作用聯(lián)系 用 EI節(jié)點表示，用以描述兩個實體之間的相互作用，其聯(lián)系的實體中必須包含兩個分量： AG(動作主體 )、 DO(動作對象 )。一個格結構由許多格變元組成，每個格變元從語法上講是一個名詞短語，從語義上講分別屬于五種格關系 (動作主體、主題、地點、源泉、目標 ) 第二章 知識與知識表示 第五節(jié) 語義網絡 五、語言語義網絡 舉例 例：豬八戒背媳婦 背 現(xiàn)在時說明式肯定式 豬八戒 媳婦 語態(tài) 格一 格二 地點 主題 第二章 知識與知識表示 第五節(jié) 語義網絡 六、幾種特殊的語義網絡 結構網絡 用于描述客觀事物結構 注：結構網絡常見于模式識別，機器學習等應用領域中 分類網絡 用于描述抽象的概念，對它們按層次進行分類，每個概念用一個節(jié)點代表，節(jié)點之間的關系只有兩種：子集關系和個體關系。 第二章 知識與知識表示 第五節(jié) 語義網絡 七、語義網絡上的推理 閉式推理 b)基本思想 2)若尋找兩個概念 C1與 C2之間的聯(lián)系，則啟動相應節(jié)點 n1與 n2對應的自動機，使它們發(fā)出信息，啟動鄰近自動機，進一步啟動其它自動機。 注： 1)從人與自然的關系來說，常識應是那些經過人類社會千百年實踐檢驗固定下來的，對于大多數情況而言正確地反映了對客觀世界規(guī)律的認識 2)常識有可能有例外，但在沒有跡象表明當前情況屬于例外時，按常識處理，一般應合理、正確。 對某些主題的常識難以用描述性知識表示方法來描述 不確定性、近似性、模糊性、時變性 第二章 知識與知識表示 第七節(jié) 常識性知識表示 三、常識的重要性 具有常識的系統(tǒng)會有商業(yè)應用價值 如，家庭機器人 具有常識處理功能的專家系統(tǒng)會更有用 a)識別何時需要外部的知識 b)擴展專家系統(tǒng)的知識 如，采用類比、比喻方法擴展 理解自然語言 第二章 知識與知識表示 第七節(jié) 常識性知識表示 四、常識處理方法 非單調推理 C