【正文】 義網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行匹配 。 匹配后 X的值應(yīng)為 “ 脆甜 ” 。 當(dāng)然 , 這是一個(gè)簡(jiǎn)單問(wèn)題 。 4/7/2023 116 圖 7―15 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)片段 蘋果 x 富士 特點(diǎn) AKO 4/7/2023 117 基于語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的推理 如果問(wèn)題復(fù)雜 , 也可能不能通過(guò)直接匹配得到結(jié)果 , 那么還需要沿著有關(guān)邊進(jìn)行搜索 , 通過(guò)繼承來(lái)獲得結(jié)果 。 例如要問(wèn)：吃富士蘋果對(duì)人的健康有何意義 ？ 那么 , 通過(guò)上述網(wǎng)絡(luò)片斷不能直接獲得答案 , 這時(shí) , 就需沿著邊 “ AKO” 一直搜索到節(jié)點(diǎn) “ 水果 ” , 由水果的 “ 富營(yíng)養(yǎng) ” 性 , 通過(guò)特性繼承便得到富士蘋果也富營(yíng)養(yǎng) 。 4/7/2023 118 第二章 知識(shí)表達(dá)技術(shù) 2． 8 框架表達(dá)法 一個(gè)通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式存儲(chǔ)以往的經(jīng)驗(yàn) —— 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 框架 框架 一個(gè)結(jié)構(gòu) 一種組織 結(jié)構(gòu)或組織 新資料可用從經(jīng)驗(yàn)中得到的概念來(lái)分析 /解釋 框架表示法 一結(jié)構(gòu)化表示方法 框架 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn) 槽 值表示結(jié)構(gòu) 框架 —— 一組語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)和槽 ， 這組結(jié)點(diǎn)和槽可以描述格式固定的事物 、 行動(dòng)和事件 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)可看作結(jié)點(diǎn)和弧線的集合 4/7/2023 119 第二章 知識(shí)表達(dá)技術(shù) 2． 8 框架表達(dá)法 框架結(jié)構(gòu) 框架 (Frame)是一種組織和表示知識(shí)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 框架名 槽 (Slot) 槽名 槽值 /填充值 （ 任意數(shù)目 ） FRAME 框架名 槽名 1： 側(cè)面名 11：側(cè)面值 11 側(cè)面名 12：側(cè)面值 12 ?? 側(cè)面名 1m：側(cè)面值 1m ?? 槽名 n： 側(cè)面名 n1：側(cè)面值 n1 側(cè)面名 n2：側(cè)面值 n2 ?? 側(cè)面名 nm：側(cè)面值 nm 4/7/2023 120 第二章 知識(shí)表達(dá)技術(shù) 2． 8 框架表達(dá)法 各種屬性的 槽 或 側(cè)面 缺省值 （ DEFAULT） 側(cè)面 —— 用于說(shuō)明該側(cè)面的典型取值 一鳥(niǎo)類框架 ， 鳥(niǎo)是否會(huì)飛屬性槽可填 “ 會(huì)飛 ” 缺省值 附加過(guò)程側(cè)面 —— 說(shuō)明槽值的計(jì)算過(guò)程和填槽時(shí)要做的動(dòng)作 一組子程序 槽或側(cè)面的取值 類型 數(shù)值型 —— 整型數(shù) （ INTEGERS） 浮點(diǎn)數(shù) （ FLOATS） 地震框架中強(qiáng)度槽和財(cái)產(chǎn)損失槽的取值 字符串 （ STRINGS） —— 如地震框架中地點(diǎn)槽和斷層槽取值 約束類型 —— 可以通過(guò)上面給出的基本類型通過(guò)布爾運(yùn)算構(gòu)成 4/7/2023 121 框架的概念 顧名思義 ， 框架就是一種結(jié)構(gòu) ， 一種模式 ， 其一般形式是 : 框架名 槽名 1槽值 1| 側(cè)面名 11側(cè)面值 111， 側(cè)面值 112， … 側(cè)面名 12側(cè)面值 121， 側(cè)面值 122， … 槽名 2槽值 2|側(cè)面名 21側(cè)面值 211， 側(cè)面值 212， … 側(cè)面名 22側(cè)面值 221， 側(cè)面值 222， … … … 4/7/2023 122 … 槽名 k槽值 k| 側(cè)面名 k1側(cè)面值 k11， 側(cè)面值 k12， … 側(cè)面名 k2側(cè)面值 k21， 側(cè)面值 k22， … … 即一個(gè)框架一般有若干個(gè)槽，一個(gè)槽有一個(gè)槽值或者有若干個(gè)側(cè)面，而一個(gè)側(cè)面又有若干個(gè)側(cè)面值。其中槽值和側(cè)面值可以是數(shù)值、字符串、布爾值，也可以是一個(gè)動(dòng)作或過(guò)程，甚至還可以是另一個(gè)框架的名字。 4/7/2023 123 例 下面是一個(gè)描述 “ 教師 ” 的框架： 框架名 :教師 類屬 :知識(shí)分子 工作 :范圍 :(教學(xué) ， 科研 ) 缺省 :教學(xué) 性別 :(男 ， 女 ) 學(xué)歷 :(中師 ， 高師 ) 類型 :(小學(xué)教師 ， 中學(xué)教師 ， 大學(xué)教師 ) 4/7/2023 124 例 下面是一個(gè)描述 “ 大學(xué)教師 ” 的框架： 框架名 :大學(xué)教師 類屬 :教師 學(xué)歷 :(學(xué)士 ， 碩士 ， 博士 ) 專業(yè) :學(xué)科專業(yè) 職稱 :(助教 ， 講師 ， 副教授 ， 教授 ) 外語(yǔ) :語(yǔ)種 :范圍 :(英 ， 法 ， 日 ， 俄 ， 德 ， …) 缺省 :英 水平 :(優(yōu) ， 良 ， 中 ， 差 ) 缺省 :良 4/7/2023 125 例 下面是描述一個(gè)具體教師的框架 : 框架名 :教師 1 類屬 :大學(xué)教師 姓名 :李明 性別 :男 年齡 :25 職業(yè) :教師 職稱 :助教 專業(yè) :計(jì)算機(jī)應(yīng)用 4/7/2023 126 比較例 ，可以看出，前者描述的是一個(gè)概念，后者描述的則是一個(gè)具體的事物。二者的關(guān)系是， 后者是前者的一個(gè)實(shí)例 。因此，后者一般稱為前者的實(shí)例框架。這就是說(shuō)，這兩個(gè)框架之間存在一種層次關(guān)系。一般稱前者為父框架，后者為子框架。當(dāng)然，“父”和“子”是相對(duì)而言的。例如“大學(xué)教師”雖然是“教師 1”的父框架，但它卻是“教師”框架的子框架，而“教師”又是“知識(shí)分子”的子框架。 4/7/2023 127 框架之間的這種層次關(guān)系對(duì)減少信息冗余有重要的意義。凡是父框架所具有的屬性，子框架也一定具有。于是，子框架就可以從父框架那里繼承某些槽值或側(cè)面值。 除此之外，由于一個(gè)框架的槽值還可以是另一個(gè)框架名，這就將框架橫向聯(lián)系起來(lái)了。而框架間的“父子”關(guān)系又是一種縱向關(guān)系，于是，某一領(lǐng)域的全體框架便構(gòu)成了一個(gè)框架網(wǎng)絡(luò)或框架系統(tǒng)。 4/7/2023 128 基于框架的推理 基于框架的推理方法是繼承 。 所謂繼承 ， 就是子框架可以擁有其父框架的槽及其槽值 。 實(shí)現(xiàn)繼承的操作有匹配 、 搜索和填槽 。 4/7/2023 129 框架名 : 〈教師 1 姓名 : 性別 : 年齡 : 25 職稱 : 專業(yè) : 部門 : 外語(yǔ)水平： 框架名 :大學(xué)教師 類屬 :教師 學(xué)歷 :(學(xué)士，碩士，博士 ) 專業(yè) :學(xué)科專業(yè) 職稱 :(助教，講師，副教授，教授 ) 外語(yǔ) :語(yǔ)種 :范圍 :(英，法，日，俄，德， …) 缺省 :英 水平 :(優(yōu)，良，中，差 ) 缺省 :良 4/7/2023 130 第二章 知識(shí)表達(dá)技術(shù) 2． 8 框架表達(dá)法 框架間的關(guān)系 類框架 實(shí)例框架 類 — 超類關(guān)系 （ AKO） 包含關(guān)系 實(shí)例 — 類關(guān)系 （ ISA） 屬于關(guān)系 主子調(diào)用關(guān)系 （ 組成連接 ） 指針 框架 系統(tǒng) 4/7/2023 131 第二章 知識(shí)表達(dá)技術(shù) 2． 8 框架表達(dá)法 【 例 2． 9】 框架間關(guān)系 例：機(jī)器人糾紛問(wèn)題 設(shè)機(jī)器人羅賓與蘇西在一起玩耍 ， 淘氣的蘇西打了羅賓一下 ， 其結(jié)果可 以猜想 ， 有兩種可能性： 一是：羅賓憤怒 ， 還擊蘇西一下； 蘇西也不示弱 ， 二人摔打起來(lái) 另是：羅賓沒(méi)有還手 ， 但感到委 屈 ， 哭了起來(lái) 高興初態(tài)羅賓對(duì)象憤怒終態(tài) 結(jié)果狀態(tài)變化高興初態(tài)羅賓對(duì)象委屈終態(tài) 結(jié)果狀態(tài)變化打動(dòng)作羅賓發(fā)出者蘇西接受者 結(jié)果動(dòng)作行為打動(dòng)作蘇西發(fā)出者羅賓接受者 結(jié)果動(dòng)作行為打動(dòng)作蘇西發(fā)出者羅賓接受者 結(jié)果動(dòng)作行為哭動(dòng)作羅賓發(fā)出者動(dòng)作行為4/7/2023 132 第二章 知識(shí)表達(dá)技術(shù) 2． 8 框架表達(dá)法 【 例 2． 10】 自然災(zāi)害新聞報(bào)道 “ 今天一次強(qiáng)度為里氏 7級(jí)的地震襲擊了 X地區(qū) ， 造成 250人死亡和 5百萬(wàn)人民幣的財(cái)產(chǎn)損失 。 有專家說(shuō)： ‘ 多年來(lái) ，靠近 Y斷層的地方一直是一個(gè)危險(xiǎn)的地區(qū) 。 ’” 地震框架 地點(diǎn)： X 日期： 今天 強(qiáng)度： 7 死亡人數(shù)： 250 財(cái)產(chǎn)損失： 5百萬(wàn)人民幣 斷層： Y 框架系統(tǒng) 地震是一災(zāi)害事件 ， 災(zāi)害事件 還 有洪水 、 颶風(fēng)等 4/7/2023 133 還需指出的是 ， 產(chǎn)生式規(guī)則也可用框架表示 。 例如 ， 產(chǎn)生式 如果頭痛且發(fā)燒 ， 則患感冒 。 用框架表示可為： 框架名： 診斷 1 前提：條件 1:頭痛 條件 2:發(fā)燒 結(jié)論 :患感冒 4/7/2023 134 第二章 知識(shí)表達(dá)技術(shù) 2． 8 框架表達(dá)法 框架系統(tǒng)與產(chǎn)生式系統(tǒng)的結(jié)合 規(guī)則框架 ： 外部形式槽 —— 用來(lái)記錄用戶給出本規(guī)則的原始形式 分析方法槽 —— 用相應(yīng)的方法將原始規(guī)則轉(zhuǎn)換成某種內(nèi)部形式 ， 這種內(nèi)部表示包含一組表達(dá)式 轉(zhuǎn)換的結(jié)果是向相應(yīng)的條件槽 、 結(jié)論槽和動(dòng)作槽填值 條件槽 結(jié)論槽 動(dòng)作槽 另外 ， 也可以向規(guī)則框架中填入描述信息 ， 如規(guī)則之間的關(guān)系 、規(guī)則的用途 、 要達(dá)到的目標(biāo)等 4/7/2023 135 第二章 知識(shí)表達(dá)技術(shù) 2． 8 框架表達(dá)法 框架系統(tǒng)特性： 繼承性 一個(gè)框架系統(tǒng) =一種樹(shù)型結(jié)構(gòu) 樹(shù)的每一個(gè)節(jié)點(diǎn) =一個(gè)框架結(jié)構(gòu) ISA AKO連接 通用性 各種問(wèn)題 擴(kuò)充性 某細(xì)節(jié) ?另一框架 預(yù)測(cè)性 得到不直接信息 判斷推理 認(rèn)識(shí)某類事物 修正性 不完整 ?完善 描述 4/7/2023 136 第二章 知識(shí)表達(dá)技術(shù) 2． 9 特征表表達(dá)法 特征表 是通過(guò)對(duì)象特征來(lái)表達(dá)知識(shí)的一種表格形式 人工智能語(yǔ)言 LISP 特征表 屬性和取值 特點(diǎn)： 便于表達(dá) 敘述性 知識(shí) 便于表達(dá) 過(guò)程性 知識(shí)或 控制性 知識(shí) 便于 檢索 不同問(wèn)題 ， 不同對(duì)象 ， 興趣特征不同 ?屬性 項(xiàng)目 不同 不同觀點(diǎn) ， 不同方法 ?特征 /屬性 不同 （ 同一問(wèn)題 /對(duì)象 ） 系統(tǒng)狀態(tài)不同 ?取值 不同 (同一屬性 ) 注意 :各種屬性在不同地方重復(fù)出現(xiàn) ， 應(yīng) 避免矛盾和不一致現(xiàn)象 4/7/2023 137 第二章 知識(shí)表達(dá)技術(shù) 2． 9 特征表表達(dá)法 【 例 2． 13】 機(jī)器人行動(dòng)規(guī)劃問(wèn)題 在一含有凹室 (alcove)的房間里 ， 有兩張桌子A和 B， 一個(gè)機(jī)器人 （ robot） 和一個(gè)箱子 （ box） ，如圖 2． 8所示 。 為了 讓機(jī)器人從凹室出發(fā) ， 把桌子 A上的箱子移 到桌子 B上 ， 然后回 到凹室 ， 需要制定相 應(yīng)的行動(dòng)規(guī)劃 ABal covero botbo x4/7/2023 138 第二章 知識(shí)表達(dá)技術(shù) 2． 9 特征表表達(dá)法 【 例 2． 13】 機(jī)器人行動(dòng)規(guī)劃問(wèn)題 （ 1） 初始狀態(tài)： 對(duì) 象 屬 性 取 值 ROBOT LOCATION ALCOVE HOLDS EMPTY BOX SUPPORTEDBY A A ISA TABLE SUPPORTS BOX B ISA TABLE SUPPORTS EMPTY 4/7/2023 139 第二章 知識(shí)表達(dá)技術(shù) 2． 9 特征表表達(dá)法 【 例 2． 13】 機(jī)器人行動(dòng)規(guī)劃問(wèn)題 （ 2） 目標(biāo)狀態(tài)： 對(duì) 象 屬 性 取 值 ROBOT LOCATION ALCOVE HOLDS EMPTY BOX SUPPORTEDBY B A ISA TABLE SUPPORTS