【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 ， 對文檔沒有任何語義約束 。 一個類可以被同時表達為許多個體的一個集合以及這個集合中的一個個體 。 GUM 面向自然語言處理 ， 支持多語種處理 ， 包括基本概念及獨立于各種具體語言的概念組織方式 。所以很難從一個系統(tǒng)中提取知識運用到另一個系統(tǒng)中。 第二章 知識與知識表示 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 針對語義網(wǎng)絡(luò)中的某個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)中的通路進行搜索，直到找到能回答這個問題的概念節(jié)點為止 第二章 知識與知識表示 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，此時可把每個基本元素看成一個謂詞，并用產(chǎn)生規(guī)則來表達這種關(guān)系。前者用 AC弧連接 ,后者用 PR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 9)蘊涵聯(lián)系 用 LRI節(jié)點表示，聯(lián)系的一方是前提 (可用 EI或DE等節(jié)點表示 )，另一方是結(jié)論。 注：可采用權(quán)、可信度來表示和確定事實與規(guī)則的匹配程度 第二章 知識與知識表示 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，有 n個產(chǎn)生式 (n1)的左部均能與當前數(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。若到某個時刻，由于某些葉結(jié)點的失敗而使得推理不再能進行，則整個推理失敗，否則，與或樹有可能無窮地生長下去。若有，則查看當前數(shù)據(jù)基的狀態(tài)是否是 S2，若是，則只要執(zhí)行 R1，即可達到狀態(tài)S1，問題也可解決。 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 每個產(chǎn)生式的左部有一組條件，右部有一組動作。 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 注：產(chǎn)生式系統(tǒng)對某些領(lǐng)域的應(yīng)用是很有效的，如醫(yī)療診斷，而對另一些領(lǐng)域不那么適用，如數(shù)學(xué)。 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 b)知識的模塊化 此外，還有如何使用這些規(guī)則的知識，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 b)數(shù)據(jù)基 每個產(chǎn)生式系統(tǒng)均有一個數(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)生式作用的對象。當用作反向推理時，比較實用。 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）每個常量均是某個 Di中的一個元素 C）每個變量均在某個 Di中取值 D） 每個 m目函數(shù)均是一個映射 Di1?Di2 ?... ?Dim?Dim+1 （對于 j?k,可以有 Dij=Dik) 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 m目謂詞均是一個映射 Di1?Di2 ?... ?Dim?（ T， F） （ T代表真， F代表假 ) 5） 若一個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 不直接給出事實本身，只給出它在某方面的行為。 是否適合于推理？ 注：人工智能主要對適合推理的知識表示感興趣。 第二章 知識與知識表示 第二節(jié) 演繹系統(tǒng) 二、自然演繹系統(tǒng) 注： 3）在實際應(yīng)用中，僅推演永真式是不夠的，任何有意義的知識推理系統(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 ) 每個規(guī)則分為左部 (LHS)和右部 (RHS)。規(guī)則匹配失敗時，對數(shù)據(jù)基無影響。 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 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”，看不見控制流。 樹和圖 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 注： 1)知識元可涉及復(fù)雜的計算，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，當產(chǎn)生式的右部不能為數(shù)據(jù)基增添新的謂詞時，就不應(yīng)激發(fā)此產(chǎn)生式，否則會產(chǎn)生許多無用的空轉(zhuǎn)，可能使產(chǎn)生式系統(tǒng)的運行不能停止。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 對老框架進行修改，以符合變異要求 j)查找 注：查找時，可能需要回溯 第二章 知識與知識表示 第五節(jié) 語義網(wǎng)絡(luò) 一、基本思想 用一個有向圖表示概念和概念之間的關(guān)系，其中節(jié)點代表概念，節(jié)點之間的連接弧 (也稱聯(lián)想弧 )代表概念之間的關(guān)系 尋找兩個概念之間關(guān)系的方法是：從此兩個概念出發(fā)，分別以廣度優(yōu)先的方法沿著連接弧向前搜索，這兩個搜索圈逐漸擴大，若某個時刻兩者碰上，即形成一條連接兩個概念的通路，則認為是找到了兩個概念之間的聯(lián)系 第二章 知識與知識表示 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（實體 關(guān)系圖） 語言語義網(wǎng)絡(luò) 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) 簡單命題語義網(wǎng)絡(luò) a)基本思想 用節(jié)點表示命題，弧表示命題關(guān)系 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) 簡單命題語義網(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 動作 事物 個體 子集 部分 部分 地點 地點 對象 方式 方式 對象 個體 個體 個體 個體 狀態(tài) 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) 簡單命題語義網(wǎng)絡(luò) b)舉例 例 2：他用激光打印機打印了這份文件 辦公機器 插座 打印機 激光打印機 打印 完成的動作 動作 他 男人 人 文件 辦公資料 資料 個體 子集 電源 子集 個體 工具 動作主體 動作對象 個體 子集 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) 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，每個子命題用一個小的語義網(wǎng)絡(luò)表示，稱為一個空間，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節(jié)點，子空間可層層嵌套，也可用弧互相連接 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) b)舉例 例 1： 每個學(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 個體 個體 個體 個體 動作主體 動作對象 F ? 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) b)舉例 例 2：每個學(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 個體 個體 個體 個體 動作主體 動作對象 F ? ? 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) b)舉例 例 3：每個學(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) b)舉例 例 3：每個學(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 個體 動作主體 動作對象 個體 個體 個體 動作主體 動作對象 個體 個體 個體 F ? ? F 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 1)若從子空間 S1內(nèi)的某個節(jié)點有弧通向子空間S2中的某個節(jié)點 (或 S2完全包含 S1)，則稱 S2在 S1之上，或 S1在 S2之下。 第二章 知識與知識表示 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 知識與知識表示 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€概念之間的內(nèi)在聯(lián)系。 注： 4)為了使人與計算機的交互盡可能地像人際交往一樣簡便、經(jīng)濟，為了使計算機求解問題的知識環(huán)境更有利于問題的求解，必須考慮使計算機具有常識，包括常識內(nèi)容和常識機制。 instanceof 表達概念的實例與概念之間的關(guān)系 ， 類似于面向?qū)ο笾械膶ο蠛皖愔g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)互操作性的標準 ? 提供自動的、語義級別（ 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） 工作草案的細節(jié)，其目的是為了更好地開發(fā)語義 Web ? OWL的三個子語言 – OWL Lite – OWL DL – OWL Full Full DL Lite OWL的三個子語言 子語言 描述 例子 OWL Lite 用于提供給那些只需要 一個分類層次 和 簡單的屬性約束 的用戶 。 OWL DL 支持那些需要在推理系統(tǒng)上進行最大程度表達的用戶 ， 這里的推理系統(tǒng)能夠保證 計算完全性 （ putational pleteness， 即所有 的 結(jié)論都能夠保證被計算出來 ） 和 可決定性（ decidability， 即所有的計算都在有限的時間內(nèi)完成 ） 。 如“ 價格 ” 是桌子的