【正文】 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 。 它包括了 OWL語言的所有約束 ， 但是可以被僅僅置于特定的約束下 。 OWL 添加了更多的用于描述屬性和類型的詞匯 ， 例如類型之間的不相交性 （ disjointness） ， 基數(shù)（ cardinality） ， 等價性 ， 屬性的更豐富的類型 ，屬性特征 （ 例如對稱性 ， symmetry） ， 以及枚舉類型 （ enumerated classes） 等 。 The Ontology Language Stack Ontology語言棧 名稱 描述 XML 結構化文檔的表層語法 ， 對文檔沒有任何語義約束 。 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 。 構造 Ontology的規(guī)則 最有影響的是 Gruber在 1995年提出的 5條規(guī)則： ? 明確性和客觀性 ： Ontology應該用自然語言對所定義的術語給出明確、客觀的語義定義 ? 完全性 ：所給出的定義是完整的，完全能表達所描述的術語的含義 ? 一致性 ：由術語得出的推論與術語本身的含義是相容的，不會產(chǎn)生矛盾 ? 最大單調可擴展性 ：向 Ontology中添加通用或專用的術語時，不需要修改已有的內容 ? 最小承諾 ：對待建模對象給出盡可能少的約束 目前大家公認在構造特定領域的 Ontology的過程中需要領域專家的參與 本體構建工具 (1) ? Prot233。 kindof 表達概念之間的繼承關系 ， 類似于面向對象中的父類與子類之間的關系 。從語義上講，它表示的是對象的集合，其定義一般采用框架（ frame）結構，包括概念的名稱，與其他概念之間的關系的集合，以及用自然語言對概念的描述 ? . In universityontology: student and professor are two classes – 關系（ relations） ?在領域中概念之間的交互作用，形式上定義為 n維笛卡兒積的子集： R:C1 C2 … Cn ? Such as: subclassof, isa Ontology的建模元語 (Cont.) – 函數(shù)（ functions） ?一類特殊的關系。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。 2)對常識進行描述時，會涉及多個實體、函數(shù)和關系，從而會使描述非常復雜，產(chǎn)生混淆。 第二章 知識與知識表示 第七節(jié) 常識性知識表示 一、常識定義 常識是人類社會中經(jīng)過長期驗證使用，眾所周知、不言自明的知識。 2)對原子概念的要求是：無二義性、表示唯一性、正交性 (表達范圍不應重復 )、原子性、概括性 第二章 知識與知識表示 第六節(jié) 過程性知識表示 二、常見的過程性知識表示法 概念依賴理論 b)Schank的概念依賴理論 1)將概念分為七個范疇： PP(概念名詞 )、 PA(對象屬性 )、 ACT(動作 )、 LOC(位置 )、 TIME、 AA(動作屬性 )、 VAL(各類屬性的值 ) 2)用“概念體 (conceptualization)” 表示概念之間的關系 第二章 知識與知識表示 第六節(jié) 過程性知識表示 二、常見的過程性知識表示法 腳本 第二章 知識與知識表示 第七節(jié) 常識性知識表示 一、常識定義 常識是人類社會中經(jīng)過長期驗證使用，眾所周知、不言自明的知識。 第二章 知識與知識表示 第五節(jié) 語義網(wǎng)絡 七、語義網(wǎng)絡上的推理 開式推理 a)作用 針對語義網(wǎng)絡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 七、語義網(wǎng)絡上的推理 開式推理 c)實現(xiàn)方式 1)建立一套有關弧的推理體系 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)則來表達這種關系。所有這些自動機的工作都是獨立進行的。 注： 1)分類網(wǎng)絡是理解客觀事物的重要工具，常見于專家系統(tǒng)應用中 第二章 知識與知識表示 第五節(jié) 語義網(wǎng)絡 六、幾種特殊的語義網(wǎng)絡 分類網(wǎng)絡 注： 2)若令分類網(wǎng)絡為嚴格的樹形結構，并且在每條弧上標出循這條弧往下走的條件，則分類網(wǎng)絡就成了一種判定樹，在專家系統(tǒng)中有廣泛的應用，許多專家系統(tǒng)都是基于分類的專家系統(tǒng) 第二章 知識與知識表示 第五節(jié) 語義網(wǎng)絡 六、幾種特殊的語義網(wǎng)絡 推理網(wǎng)絡 本質上是一種已規(guī)范化的命題網(wǎng)絡，其基本節(jié)點是事實或概念，而節(jié)點間的關系則表示推理規(guī)則 注： 1)推理網(wǎng)絡較適合于專家系統(tǒng)中的推理 2)有的推理網(wǎng)絡將每個判斷中的謂詞部分和變元部分分開，以得到更深入的推理關系和更模塊化的推理規(guī)則表示 3)推理網(wǎng)絡表示的推理可以是不精確的 第二章 知識與知識表示 第五節(jié) 語義網(wǎng)絡 六、幾種特殊的語義網(wǎng)絡 框架網(wǎng)絡 是語義網(wǎng)絡和框架的聯(lián)合使用，其中，網(wǎng)絡中的節(jié)點是框架，相當于基本事實或假設，利用節(jié)點之間的關系可由某些框架推論出另一些框架；或者，網(wǎng)絡中的節(jié)點既可代表框架，也可代表框架中的槽，每條弧的一頭連著某個框架的一個槽，另一頭連著另一個框架，其意義是，后面的框架是前面的槽所代表的子框架，以此實現(xiàn)框架的任意深度的嵌套調用。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。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 四、數(shù)據(jù)語義網(wǎng)絡 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 )，另一方是結論。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(wǎng)絡 三、命題語義網(wǎng)絡 一般謂詞語義網(wǎng)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(wǎng)絡 三、命題語義網(wǎng)絡 一般謂詞語義網(wǎng)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(wǎng)絡 四、數(shù)據(jù)語義網(wǎng)絡 基本概念 以數(shù)據(jù)為中心的語義網(wǎng)絡。 c)實例 注：子類的最低層是實例 ,它已不是一個類 ,而只是一個個體的描述 ,它是框架體系樹的樹葉 第二章 知識與知識表示 第四節(jié) 框架結構 二、框架 框架系統(tǒng)應具備的功能 d)匹配 注： 1)框架匹配一般是部分匹配，完全匹配是特殊情形 2)框架不完全符合實際事物的可能性有：規(guī)定的屬性不存在、規(guī)定的屬性值不符、屬性的缺省值和被匹配事物相應屬性值不符、為某個屬性的值規(guī)定的類型或條件不成立 3)可通過規(guī)定必要條件、規(guī)定允許誤差范圍、規(guī)定計算偏差度、規(guī)定屬性加權、設置一組判定產(chǎn)生式、既規(guī)定充分因子又規(guī)定必要因子、不局限于絕對成功的匹配來確定匹配成功條件 第二章 知識與知識表示 第四節(jié) 框架結構 二、框架 框架系統(tǒng)應具備的功能 e)預測 根據(jù)框架對客觀事物進行預測 注： 1)預測實際上是一種框架內部的推理 2)預測的用途有：指導進一步的觀察、假定還未觀察到的或難以觀察到的事物 第二章 知識與知識表示 第四節(jié) 框架結構 二、框架 框架系統(tǒng)應具備的功能 f)繼承 注：繼承除了子類繼承，還可有如下情形的繼承：有限制地繼承和排斥屬性、有限制地繼承和排斥屬性值、有限制地繼承和排斥條件、給出屬性值的映射函數(shù)、指明屬性的分裂等 第二章 知識與知識表示 第四節(jié) 框架結構 二、框架 框架系統(tǒng)應具備的功能 g)變異 用于處理實際事物與框架很不一致的反?，F(xiàn)象 注：變異的概念使框架匹配的定義進一步精確化。這是在設計產(chǎn)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。 注：可采用權、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。 b)引入狀態(tài)參數(shù)法 在每個謂詞中增加一個狀態(tài)參數(shù)，以使得一個謂詞在不同狀態(tài)可取不同值。而其余部分則沒有變化。 注：最廣通代可不唯一。若到某個時刻，由于某些葉結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。 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。按此辦法不斷進行下去，可使與叉和或叉，與結點和或結點循環(huán)輪回，生成一棵樹，稱為與或樹。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(shù)據(jù)基謂詞經(jīng)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(chǎn)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(jīng)過最廣通代之后的樣品。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。 5)有時，無目標的向前推理也是需要的。 3)對于產(chǎn)生式的激發(fā)還應加一個條件：當執(zhí)行一個產(chǎn)生式右部的動作不能改變數(shù)據(jù)基的狀態(tài)時，即使產(chǎn)生式左部能與數(shù)據(jù)基匹配，也不應當激發(fā)該產(chǎn)生式。 S1 S2 S3 執(zhí)行 產(chǎn)生式 Pa 執(zhí)行 產(chǎn)生式 Pb …... 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 注： 1)在大部分向前推理的產(chǎn)生式系統(tǒng)中，每個條件用一個謂詞來表示，產(chǎn)生式的左部是一串謂詞，產(chǎn)生式的右部也是一串謂詞。 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。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。 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 元組 在許多專家系統(tǒng)中，經(jīng)常以（對象 ,屬性 ,值）的三元組形式作為產(chǎn)生式系統(tǒng)的知識元。 匹配成功后， RHS的動作是把數(shù)據(jù)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(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)對某些領域的應用是很有效的，如醫(yī)療診斷，而對另一些領域不那么適用，如數(shù)學。 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 d)機器可讀性 包括機器識別產(chǎn)生式、語法檢查和某種程度上的語義檢查。因為從理論上，在某些情形下徹底的一致性檢驗是不現(xiàn)實的。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(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)