【正文】 do begin select and remove a rule R from S。 C:=the condition part of R。 if C is true in the database then result:=true else if C is false in the database then do nothing else if validate (C) is true then result:=true end。 validate:=result end。 55 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 問題求解的方法 R1 :如果 X能被 12整除則 X能被 6整除 。 R2 :如果 X能被 20整除則 X能被 10整除 。 R3 :如果 X能被 6整除則 X能被 2整除 。 R4 :如果 X能被 10整除則 X能被 5整除 。 N能被 12整除 , N能被 20整除 Validate(N能被 5整除 ) S={R4} Validate(N能被 10整除 ) S’ ={R2} N能被 20整除 56 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 問題求解的方法 在很多應用中，條件部分是復合表達式，如：如果C1且 C2且 C3， 則 Validate必須修改以適應這種規(guī)則，修改的方法如下： ?（ 1）將 “ if C is false in the database” 改為： “ if (C1 is false) or (C2 is false) or (C3 is false)” ?（ 2）將 “ if Validate(C) is true” 改為： “ if (Validate(C1) is true)and (Validate(C2) is true) or (Validate(C3) is true)” 57 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 問題求解的方法 ?3. 混合方法 procedure mixedmethod。 begin repeat let user enter data into the database。 call procedure′generate′to generate new facts which are added to the database。 call′selecthypothesis′to select a goal statement E。 call′validate (E)′。 until the problem is solved end。 58 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring ? 設綜合數(shù)據(jù)庫的初始狀態(tài)為 {C， B， Z}，目標狀態(tài)為 { M， M， …… ， M }，規(guī)則庫中有如下規(guī)則： r1： C→{D ， L} r2： C→{B ， M} r3： B→{M ， M} r4： Z→{B ， B， M} 解決該問題時，可先把初始綜合數(shù)據(jù)庫分為三個子庫，然后對這三個子庫分別應用規(guī)則庫中的相應規(guī)則進行求解。 例： 59 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring {C,B,Z} {C} {B} {Z} {D,L} {B,M} {M,M} {B,B,M} {D} {L} {B} {M} {M} {M} {B} {M} {B} {M,M} {M} {M} {M,M} {M,M} {M} {M} {M} {M} r1 r2 r3 r4 r3 r3 r3 60 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 產生式系統(tǒng)的類型 ? 可恢復的產生式系統(tǒng) 是指那種采用回溯控制方式的產生式系統(tǒng) 其求解問題的方法是：當執(zhí)行某條規(guī)則后，如果發(fā)現(xiàn)所得到的新的綜合數(shù)據(jù)庫不可能求出問題的解，就立即撤消由該規(guī)則所產生的結果，使綜合數(shù)據(jù)庫恢復到先前的狀態(tài)，然后再另選別的規(guī)則繼續(xù)求解。 它既可以向綜合數(shù)據(jù)庫中添加新的內容，又可以從綜合數(shù)據(jù)庫中刪除或修改老的內容。這種求解問題的方法，更符合人們的一般習慣。 61 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 產生式系統(tǒng)的特點 主要優(yōu)點： 自然性：采用“如果 …… ，則 ……” 的形式，人類的判斷性知識基本一致。 模塊性：規(guī)則是規(guī)則庫中最基本的知識單元，各規(guī)則之間只能通過綜合數(shù)據(jù)庫發(fā)生聯(lián)系，而不能相互調用，從而增加了規(guī)則的模塊性。 有效性：產生式知識表示法既可以表示確定性知識，又可以表示不確定性知識，既有利于表示啟發(fā)性知識，又有利于表示過程性知識。 一致性：規(guī)則庫中的所有規(guī)則都具有相同的格式，并且綜合數(shù)據(jù)庫可被所有規(guī)則訪問，因此規(guī)則庫中的規(guī)則可以統(tǒng)一處理。 62 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 主要缺點： 效率較低：各規(guī)則之間的聯(lián)系必須以綜合數(shù)據(jù)庫為媒介。并且，其求解過程是一種反復進行的“匹配 —沖突消解 —執(zhí)行”過程。這樣的執(zhí)行方式將導致執(zhí)行的低效率。 不便于表示結構性知識：由于產生式表示中的知識具有一致格式，且規(guī)則之間不能相互調用，因此那種具有結構關系或層次關系的知識則很難以自然的方式來表示。 產生式系統(tǒng)的特點 63 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 第 2章 知識表示 ? 知識表示與知識表示的概念 ? 一階謂詞邏輯表示法 ? 產生式表示法 ? 語義網(wǎng)絡表示法 ? 框架表示法 ? 過程表示法 64 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 語義網(wǎng)絡表示法 ? 語義網(wǎng)絡的基本概念 ? 事務和概念的語義網(wǎng)絡表示 ? 情況和動作的語義網(wǎng)絡表示 ? 邏輯關系的語義網(wǎng)絡表示 ? 語義網(wǎng)絡的求解過程 ? 語義網(wǎng)絡表示法的特征 語義網(wǎng)絡是奎廉 () 1968年在研究人類聯(lián)想記憶時提出的一種心理學模型，認為記憶是由概念間的聯(lián)系實現(xiàn)的。隨后，奎廉又把它用作知識表示。 1972年，西蒙在他的自然語言理解系統(tǒng)中也采用了語義網(wǎng)絡表示法。 1975年，亨德里克 ()又對全稱量詞的表示提出了語義網(wǎng)絡分區(qū)技術。 65 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring ?什么是語義網(wǎng)絡 ?語義網(wǎng)絡是 1968年 Quillian提出來的，目的是用來描述人對事物的認識，對人腦的功能的模擬。 ?語義網(wǎng)絡是一個有向圖，其中結點表示個體，而弧表示二個體間的二元關系，弧上標記關系模型名稱，單一個體就由一結點表示。 語義網(wǎng)絡的基本概念 66 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 什么是語義網(wǎng)絡 結點： 實體，表示各種事物、概念、情況、屬性、狀態(tài)、事件、動作等； ?。赫Z義關系，表示它所連結的兩個實體之間的語義聯(lián)系，它必須帶有標識。 語義基元 語義網(wǎng)絡中最基本的語義單元稱為語義基元，可用三元組表示為： （結點 1，弧，結點 2） 基本網(wǎng)元 指一個語義基元對應的有向圖 語義網(wǎng)絡的基本概念 67 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 例如：若有語義基元（ A, R, B），其中， A、 B分別表示兩個結點， R表示 A與 B之間的某種語義聯(lián)系，則它所對應的基本網(wǎng)元如下圖所示： A B R 語義網(wǎng)絡的基本概念 68 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 語義網(wǎng)絡的簡單例子： 例 用于一網(wǎng)絡表示“鴕鳥是一種鳥” 事實的表示： 例：“雪的顏色是白的” 規(guī)則的表示： 例：規(guī)則 R的含義是“如果 A 則 B ” 鴕鳥 鳥 是一種 雪 白 顏色 A B R 語義網(wǎng)絡的基本概念 69 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 實例關系： ISA 體現(xiàn)的是“具體與抽象”的概念，含義為“是一個”，表示一個事物是另一個事物的一個實例。例 分類關系： AKO 亦稱泛化關系，體現(xiàn)的是“子類與超類”的概念，含義為“是一種”，表示一個事物是另一個事物的一種類型。例 成員關系： AMemberof 體現(xiàn)的是“個體與集體”的關系，含義為“是一員”，表示一個事物是另一個事物的一個成員。例 鳥 動物 AKO 張強 共青團員 AMemberof 人 李剛 ISA 語義網(wǎng)絡的基本概念 70 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring 屬性關系： 指事物和其屬性之間的關系。常用的屬性關系有 ： Have： 含義為“有”，表示一個結點具有另一個結點所描述的屬性 Can： 含義為 “能”、“會”，表示一個結點能做另一個結點的事情 語義網(wǎng)絡的基本概念 Age: 含義為 “年齡” ，表示一個結點是另一個結點在年齡方面的屬性 鳥 翅膀 Have 例如：“鳥有翅膀” 張強 18 Age 例如：“張強 18歲” 71 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring ? Partof ：含義為“是一部分”，表示一個事物是另一個事物的一部分。 大腦 人體 Partof 語義網(wǎng)絡的基本概念 例如，“大腦是人體的一部分” 72 Department of Computer Science amp。 Technology, Nanjing University Artificial Intelligence Spring ? 時間關系 指不同事件在其發(fā)生時間方面的先后次序關系。 常用的時間關系有： Before： 含義為“在前”，表示一個事件在另一個事件之前發(fā)生 After: 含義為“在后”，表示一個事件在另一個事件之后發(fā)