【正文】 subclassof, isa Ontology的建模元語 (Cont.) – 函數(shù)（ functions） ?一類特殊的關(guān)系。 The Ontology Language Stack Ontology語言棧 名稱 描述 XML 結(jié)構(gòu)化文檔的表層語法 ， 對(duì)文檔沒有任何語義約束 。 一個(gè)類可以被同時(shí)表達(dá)為許多個(gè)體的一個(gè)集合以及這個(gè)集合中的一個(gè)個(gè)體 。 GUM 面向自然語言處理 ， 支持多語種處理 ， 包括基本概念及獨(dú)立于各種具體語言的概念組織方式 。所以很難從一個(gè)系統(tǒng)中提取知識(shí)運(yùn)用到另一個(gè)系統(tǒng)中。 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語義網(wǎng)絡(luò) 七、語義網(wǎng)絡(luò)上的推理 開式推理 a)作用 針對(duì)語義網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)或某些概念提出問題，并通過語義網(wǎng)上的推理來回答問題 b)工作原理 從被提問的概念出發(fā)，順著網(wǎng)中的通路進(jìn)行搜索，直到找到能回答這個(gè)問題的概念節(jié)點(diǎn)為止 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語義網(wǎng)絡(luò) 七、語義網(wǎng)絡(luò)上的推理 開式推理 c)實(shí)現(xiàn)方式 1)建立一套有關(guān)弧的推理體系 首先確定一組基本元素，然后給出它們的推理關(guān)系，此時(shí)可把每個(gè)基本元素看成一個(gè)謂詞，并用產(chǎn)生規(guī)則來表達(dá)這種關(guān)系。前者用 AC弧連接 ,后者用 PR弧連接 第二章 知識(shí)與知識(shí)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 9)蘊(yùn)涵聯(lián)系 用 LRI節(jié)點(diǎn)表示，聯(lián)系的一方是前提 (可用 EI或DE等節(jié)點(diǎn)表示 )，另一方是結(jié)論。 注：可采用權(quán)、可信度來表示和確定事實(shí)與規(guī)則的匹配程度 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng) 七、匹配沖突的解決 匹配沖突 在向前推理時(shí)，有 n個(gè)產(chǎn)生式 (n1)的左部均能與當(dāng)前數(shù)據(jù)基中的數(shù)據(jù)匹配成功，或有 m組不同數(shù)據(jù)(m1)均能和同一產(chǎn)生式的左部匹配成功，或兩種情況的組合。若到某個(gè)時(shí)刻，由于某些葉結(jié)點(diǎn)的失敗而使得推理不再能進(jìn)行，則整個(gè)推理失敗，否則，與或樹有可能無窮地生長(zhǎng)下去。若有，則查看當(dāng)前數(shù)據(jù)基的狀態(tài)是否是 S2，若是，則只要執(zhí)行 R1，即可達(dá)到狀態(tài)S1，問題也可解決。 第二章 知識(shí)與知識(shí)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 每個(gè)產(chǎn)生式的左部有一組條件，右部有一組動(dòng)作。 第二章 知識(shí)與知識(shí)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) 注：產(chǎn)生式系統(tǒng)對(duì)某些領(lǐng)域的應(yīng)用是很有效的，如醫(yī)療診斷，而對(duì)另一些領(lǐng)域不那么適用，如數(shù)學(xué)。 第二章 知識(shí)與知識(shí)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) b)知識(shí)的模塊化 此外，還有如何使用這些規(guī)則的知識(shí)，包括規(guī)則匹配的次序、匹配沖突的解決等解釋系統(tǒng)中所包含的功能。 第二章 知識(shí)與知識(shí)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 b)數(shù)據(jù)基 每個(gè)產(chǎn)生式系統(tǒng)均有一個(gè)數(shù)據(jù)基，其中存放的數(shù)據(jù)既是構(gòu)成產(chǎn)生式的基本元素，又是產(chǎn)生式作用的對(duì)象。當(dāng)用作反向推理時(shí)，比較實(shí)用。 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第二節(jié) 演繹系統(tǒng) 一、謂詞演算 謂詞解釋 人為地指派給謂詞的含義 注： 4）每種解釋由下列基本部分組成： A）一組基本域 Di,i=1…n B）每個(gè)常量均是某個(gè) Di中的一個(gè)元素 C）每個(gè)變量均在某個(gè) Di中取值 D） 每個(gè) m目函數(shù)均是一個(gè)映射 Di1?Di2 ?... ?Dim?Dim+1 （對(duì)于 j?k,可以有 Dij=Dik) 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第二節(jié) 演繹系統(tǒng) 一、謂詞演算 謂詞解釋 人為地指派給謂詞的含義 注： 4）每種解釋由下列基本部分組成： E） 每個(gè) m目謂詞均是一個(gè)映射 Di1?Di2 ?... ?Dim?（ T， F） （ T代表真， F代表假 ) 5） 若一個(gè)謂詞公式在所有解釋下均為真，則稱此公式為永真公式。 行為性知識(shí) 不直接給出事實(shí)本身，只給出它在某方面的行為。 是否適合于推理？ 注：人工智能主要對(duì)適合推理的知識(shí)表示感興趣。 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第二節(jié) 演繹系統(tǒng) 二、自然演繹系統(tǒng) 注： 3）在實(shí)際應(yīng)用中，僅推演永真式是不夠的，任何有意義的知識(shí)推理系統(tǒng)均需處理非永真公式，它的謂詞被指派以某種解釋，即語義。 第二章 知識(shí)與知識(shí)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 ) 每個(gè)規(guī)則分為左部 (LHS)和右部 (RHS)。規(guī)則匹配失敗時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)基無影響。 第二章 知識(shí)與知識(shí)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) c)相互影響的間接性 產(chǎn)生式系統(tǒng)一般是“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”，看不見控制流。 樹和圖 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng) 三、產(chǎn)生式的知識(shí)元形式 注： 1)知識(shí)元可涉及復(fù)雜的計(jì)算，如 exist(x,D) 2)一般地，變量的作用域僅限于它所在的產(chǎn)生式。即，當(dāng)產(chǎn)生式的右部不能為數(shù)據(jù)基增添新的謂詞時(shí)，就不應(yīng)激發(fā)此產(chǎn)生式，否則會(huì)產(chǎn)生許多無用的空轉(zhuǎn)，可能使產(chǎn)生式系統(tǒng)的運(yùn)行不能停止。它可以是有窮的，也可是無窮的。這就是框架問題。 h)更新 注：在發(fā)生變異的情形下需更新 i)修改 對(duì)老框架進(jìn)行修改，以符合變異要求 j)查找 注：查找時(shí)，可能需要回溯 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語義網(wǎng)絡(luò) 一、基本思想 用一個(gè)有向圖表示概念和概念之間的關(guān)系，其中節(jié)點(diǎn)代表概念，節(jié)點(diǎn)之間的連接弧 (也稱聯(lián)想弧 )代表概念之間的關(guān)系 尋找兩個(gè)概念之間關(guān)系的方法是：從此兩個(gè)概念出發(fā)，分別以廣度優(yōu)先的方法沿著連接弧向前搜索，這兩個(gè)搜索圈逐漸擴(kuò)大，若某個(gè)時(shí)刻兩者碰上，即形成一條連接兩個(gè)概念的通路，則認(rèn)為是找到了兩個(gè)概念之間的聯(lián)系 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語義網(wǎng)絡(luò) 二、 常見的語義網(wǎng)絡(luò)形式 命題語義網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)語義網(wǎng)絡(luò) ER圖（實(shí)體 關(guān)系圖） 語言語義網(wǎng)絡(luò) 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語義網(wǎng)絡(luò) 三、命題語義網(wǎng)絡(luò) 簡(jiǎn)單命題語義網(wǎng)絡(luò) a)基本思想 用節(jié)點(diǎn)表示命題，弧表示命題關(guān)系 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語義網(wǎng)絡(luò) 三、命題語義網(wǎng)絡(luò) 簡(jiǎn)單命題語義網(wǎng)絡(luò) b)舉例 例 1：她身穿大紅襖，頭戴一枝花 人 女人 她 頭上 身上 與 附有 附有 花 大紅襖 戴著 穿著 動(dòng)作 事物 個(gè)體 子集 部分 部分 地點(diǎn) 地點(diǎn) 對(duì)象 方式 方式 對(duì)象 個(gè)體 個(gè)體 個(gè)體 個(gè)體 狀態(tài) 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語義網(wǎng)絡(luò) 三、命題語義網(wǎng)絡(luò) 簡(jiǎn)單命題語義網(wǎng)絡(luò) b)舉例 例 2：他用激光打印機(jī)打印了這份文件 辦公機(jī)器 插座 打印機(jī) 激光打印機(jī) 打印 完成的動(dòng)作 動(dòng)作 他 男人 人 文件 辦公資料 資料 個(gè)體 子集 電源 子集 個(gè)體 工具 動(dòng)作主體 動(dòng)作對(duì)象 個(gè)體 子集 第二章 知識(shí)與知識(shí)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) a)基本思想 使用網(wǎng)絡(luò)分塊化技術(shù)：將復(fù)雜命題拆成許多子命題，每個(gè)子命題用一個(gè)小的語義網(wǎng)絡(luò)表示，稱為一個(gè)空間，復(fù)雜命題構(gòu)成大空間，子命題構(gòu)成子空間，它本身又可看作大空間中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，子空間可層層嵌套，也可用弧互相連接 第二章 知識(shí)與知識(shí)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) b)舉例 例 1： 每個(gè)學(xué)生都讀過一本書 ?x?y(學(xué)生 (x)?書 (y) ?讀過 (x,y)) GS 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) 語義網(wǎng)絡(luò) 三、命題語義網(wǎng)絡(luò) 一般謂詞語義網(wǎng)絡(luò) b)舉例 例 2：每個(gè)學(xué)生都讀過所有的書 ?x ? y(學(xué)生 (x)?書 (y) ?讀過 (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) 語義網(wǎng)絡(luò) 三、命題語義網(wǎng)絡(luò) 一般謂詞語義網(wǎng)絡(luò) b)舉例 例 3：每個(gè)學(xué)生都讀過一本所有作家都喜歡的書 ?x (學(xué)生 (x)??y(書 (y) ?讀過 (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) 語義網(wǎng)絡(luò) 三、命題語義網(wǎng)絡(luò) 一般謂詞語義網(wǎng)絡(luò) b)舉例 例 3：每個(gè)學(xué)生都讀過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 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。 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語義網(wǎng)絡(luò) 七、語義網(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) 語義網(wǎng)絡(luò) 七、語義網(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。 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)求解問題的知識(shí)環(huán)境更有利于問題的求解，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。 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 。 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)語義 Web ? OWL的三個(gè)子語言 – OWL Lite – OWL DL – OWL Full Full DL Lite OWL的三個(gè)子語言 子語言 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 。 OWL DL 支持那些需要在推理系統(tǒng)上進(jìn)行最大程度表達(dá)的用戶 ， 這里的推理系統(tǒng)能夠保證 計(jì)算完全性 （ putational pleteness， 即所有 的 結(jié)論都能夠保證被計(jì)算出來 ） 和 可決定性（ decidability， 即所有的計(jì)算都在有限的時(shí)間內(nèi)完成 ） 。 如“ 價(jià)格 ” 是桌子的