【正文】 OWL ? 二、描述邏輯 用于表示概念及概念層次知識(shí)的知識(shí)表示語(yǔ)言 使用描述性語(yǔ)義，可看作為謂詞邏輯的子語(yǔ)言 一種基于對(duì)象的知識(shí)表示的形式化，也叫概念表示語(yǔ)言或術(shù)語(yǔ)邏輯。 它允許在一個(gè) Ontology在預(yù)定義的 （ RDF、 OWL） 詞匯表上增加詞匯 ， 從而任何推理軟件均不能支持 OWL FULL的所有 feature。 當(dāng)一個(gè)類可以是多個(gè)類的一個(gè)子類時(shí) ， 它被約束不能是另外一個(gè)類的實(shí)例 。 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(lái) ） 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 ） 。 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(kāi)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(yǔ)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(yǔ)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(yǔ)言（ OWL Web Ontology Language） 工作草案的細(xì)節(jié)，其目的是為了更好地開(kāi)發(fā)語(yǔ)義 Web ? OWL的三個(gè)子語(yǔ)言 – OWL Lite – OWL DL – OWL Full Full DL Lite OWL的三個(gè)子語(yǔ)言 子語(yǔ)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 。 RDF Schema 描述 RDF資源的的屬性和類型的詞匯表 ， 提供了對(duì)這些屬性和類型的普遍層次的語(yǔ)義 。 XML Schema 定義 XML文檔的結(jié)構(gòu)約束的語(yǔ)言 。 Ontology Mapping ? 為了能互相理解，對(duì)共享的概念必須使用一致的正式的表達(dá)方式 ? 很難使每個(gè)人對(duì)某一領(lǐng)域的同一本體達(dá)成共識(shí) ? 當(dāng)對(duì)同一領(lǐng)域使用了不同的本體時(shí)，無(wú)法相互理解 Here es the ontology mapping into the play Ontology Mapping, Ontology Integration Ontology Mapping (Cont.) ? 本體映射是下述的一個(gè)過(guò)程：兩個(gè)本體在概念層語(yǔ)義相關(guān)，根據(jù)它們的語(yǔ)義聯(lián)系將源本體的實(shí)例轉(zhuǎn)化為目標(biāo)本體的實(shí)例 Ontology與知識(shí)庫(kù)的區(qū)別 ? Ontology為知識(shí)庫(kù)的建立提供一個(gè)基本的結(jié)構(gòu)； ? Ontology提供一套概念和術(shù)語(yǔ)來(lái)描述某一領(lǐng)域，并且獲取該領(lǐng)域的本質(zhì)的概念結(jié)構(gòu)； ? 這些都是通過(guò) Ontology分析完成的； ? 然后，知識(shí)庫(kù)就可以運(yùn)用這些術(shù)語(yǔ)去表達(dá)現(xiàn)實(shí)或者虛擬世界中的正確知識(shí)。 SENSUS 面向自然語(yǔ)言處理 ， 為機(jī)器翻譯提供概念結(jié)構(gòu) ， 包括 7萬(wàn)多概念 。 FrameNet 英文詞典 ， 采用稱為 Frame Semantics的描述框架 ，提供很強(qiáng)的語(yǔ)義分析能力 ， 目前發(fā)展為 FrameII。g233。 如“ 價(jià)格 ” 是桌子的一個(gè)屬性 。 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 。從語(yǔ)義上講實(shí)例表示的就是對(duì)象 ? Such as: Student called Peter is the instance of Student class 4種基本關(guān)系 關(guān)系名 關(guān)系描述 partof 表達(dá)概念之間部分與整體的關(guān)系 。該關(guān)系的前 n1個(gè)元素可以唯一決定第 n個(gè)元素。 Ontology的建模元語(yǔ) ? Five kinds of ponents: – 類（ classes）或概念（ concepts） ? 指任何事務(wù)，如工作描述、功能、行為、策略和推理過(guò)程。 ? 開(kāi)發(fā)可重用的 Ontology以推進(jìn)共享和重用是Ontology研究的一個(gè)重要目標(biāo)。 ? 知識(shí)分享的問(wèn)題：不同的系統(tǒng)描述領(lǐng)域的時(shí)候使用不同的概念和術(shù)語(yǔ)。 對(duì)某些主題的常識(shí)難以用描述性知識(shí)表示方法來(lái)描述 不確定性、近似性、模糊性、時(shí)變性 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第七節(jié) 常識(shí)性知識(shí)表示 三、常識(shí)的重要性 具有常識(shí)的系統(tǒng)會(huì)有商業(yè)應(yīng)用價(jià)值 如，家庭機(jī)器人 具有常識(shí)處理功能的專家系統(tǒng)會(huì)更有用 a)識(shí)別何時(shí)需要外部的知識(shí) b)擴(kuò)展專家系統(tǒng)的知識(shí) 如，采用類比、比喻方法擴(kuò)展 理解自然語(yǔ)言 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第七節(jié) 常識(shí)性知識(shí)表示 四、常識(shí)處理方法 非單調(diào)推理 CYC工程 將最起碼的常識(shí)裝進(jìn)計(jì)算機(jī)并使之發(fā)揮作用 五、常識(shí)表示 邏輯公式表示 自然語(yǔ)言 六、常識(shí)推理 有關(guān)常識(shí)內(nèi)容和常識(shí)機(jī)制的研究 注： 1)常識(shí)內(nèi)容和常識(shí)機(jī)制是一個(gè)統(tǒng)一體 2)常識(shí)推理不僅涉及規(guī)則的層次，也涉及控制的層次 第八節(jié) 基于本體的知識(shí)表示法 一、 語(yǔ)義 Web與本體 二、描述邏輯 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 目前的網(wǎng)絡(luò) ? 資源通過(guò) 極有限的語(yǔ)義 相互鏈接（如：具有一定表達(dá)意義的文件名） ? 一個(gè)資源所在的系統(tǒng) 無(wú)法自動(dòng)判定 其它系統(tǒng)中的資源含義（如：圖中資源 D通過(guò) href與資源 A和C建立了鏈接， 但是無(wú)法知道 A和 C的含義） C A B D 語(yǔ)義 Web ? 每個(gè) 資源有清晰的定義 ，如軟件，文件，人，地點(diǎn) ? 概念之間的 關(guān)系有清晰的定義 ，如軟件產(chǎn)生文件，軟件依賴于軟件，文件的版本，文件具有主題，人所在地點(diǎn) 來(lái)源： BernersLee， 2020 產(chǎn)生 依賴于 依賴于 是 …的版本 主題 作者 位于 語(yǔ)義 Web的目標(biāo) 讓 計(jì)算機(jī)能夠“ 理解 ”分布在網(wǎng)上的信息和知識(shí)，并在“理解”的前提下更好地處理、利用這些信息和知識(shí)，使 Web成為 支持全球化知識(shí)共享的智能信息服務(wù) 平臺(tái)，為人們提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù) What is the Semantics? Semantics ? Frege(18481925): Reference and Sense ? Syntax, Semantics, Pragmatics (語(yǔ)用 ) ? Denotational Semantics vs. Operational Semantics Main features ? 指稱性 (Denotation) ? 唯一性 (Uniqueness) ? 相關(guān)性 (Relatedness) Semantic Web Principles ? Principle 1: Everything can be identified by URIs ? Principle 2: Resources and links can have types ? Principle 3: Partial information is tolerated ? Principle 4: There is no need for absolute truth ? Principle 5: Evolution is supported ? Principle 6: Minimalist design Semantic Web Layers Ontology amp。隨著人類對(duì)客觀世界描述希望更精確時(shí)，科學(xué)知識(shí)會(huì)漸漸地與常識(shí)相分離 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第七節(jié) 常識(shí)性知識(shí)表示 二、常識(shí)表示的難點(diǎn) 數(shù)量巨大 注：一個(gè)專家系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí)一般可用幾百條或幾千條事實(shí)和規(guī)則來(lái)表示，但常識(shí)難以收集 關(guān)聯(lián)復(fù)雜 注： 1)對(duì)常識(shí)，難以定義其邊界。 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(wèn)題的知識(shí)環(huán)境更有利于問(wèn)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。因此，常識(shí)使人際交往更簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)。 注： 1)從人與自然的關(guān)系來(lái)說(shuō)，常識(shí)應(yīng)是那些經(jīng)過(guò)人類社會(huì)千百年實(shí)踐檢驗(yàn)固定下來(lái)的，對(duì)于大多數(shù)情況而言正確地反映了對(duì)客觀世界規(guī)律的認(rèn)識(shí) 2)常識(shí)有可能有例外，但在沒(méi)有跡象表明當(dāng)前情況屬于例外時(shí)，按常識(shí)處理，一般應(yīng)合理、正確。 注：在狀態(tài)空間中，求解路徑不一定唯一，即使最短路徑也不一定唯一 時(shí)序框架 將框架中的各個(gè)槽賦以隱含的時(shí)間先后次序，或使框架語(yǔ)句的次序具有時(shí)序的意義 注：框架語(yǔ)句一般包括該框架的知識(shí)元 (一般是故事中的一個(gè)情節(jié) )和元知識(shí) (用于協(xié)調(diào)各情節(jié)之間關(guān)系的控制性知識(shí) ) 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第六節(jié) 過(guò)程性知識(shí)表示 二、常見(jiàn)的過(guò)程性知識(shí)表示法 概念依賴?yán)碚? a)基本思想 1)將基本概念抽出來(lái)，成為一組原子概念 2)確定原子概念之間的相互依賴關(guān)系 3)將所有的故事情節(jié)都用這組原子概念及其依賴關(guān)系表示出來(lái) 注： 1)由于人們的觀點(diǎn)不同，考察問(wèn)題的角度和表示事物的方法也不同，所以，抽象出來(lái)的原子概念也不盡一樣。 如：動(dòng)作對(duì)象 (x,y)?個(gè)體 (x,z) ? ?t(個(gè)體 (t,z) ?動(dòng)作對(duì)象 (t,y) 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 七、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)上的推理 開(kāi)式推理 c)實(shí)現(xiàn)方式 2)直接將推理規(guī)則編入語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中 注：這種類型的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)把語(yǔ)義的重點(diǎn)不放在弧上而放在節(jié)點(diǎn)中，這是因?yàn)閹缀跛械幕”硎就缓x，即前提和推論的連接 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第六節(jié) 過(guò)程性知識(shí)表示 一、知識(shí)的過(guò)程性含義 把解決一個(gè)問(wèn)題的過(guò)程描述出來(lái)，即，解題知識(shí)的過(guò)程性表示 把客觀事物的發(fā)展過(guò)程用某種方式表示出來(lái)，即，故事知識(shí)的過(guò)程性表示 注： 1)在某些情況下，這兩種含義很難絕然分開(kāi) 2)第二種含義往往用于理解用自然語(yǔ)言寫的故事，主要是故事知識(shí)的過(guò)程性表示 3)最典型的過(guò)程性知識(shí)表示當(dāng)然是通常的計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第六節(jié) 過(guò)程性知識(shí)表示 二、常見(jiàn)的過(guò)程性知識(shí)表示法 狀態(tài)空間 所有可能狀態(tài)的全體，構(gòu)成狀態(tài)空間。若這兩個(gè)大圈在某處會(huì)合，則會(huì)合點(diǎn)就是 C1和 C2兩個(gè)概念的共同點(diǎn)，從 C1經(jīng)過(guò)會(huì)合點(diǎn)到達(dá) C2的路徑就是這兩個(gè)概念相互聯(lián)系的方式。 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 七、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)上的推理 閉式推理 b)基本思想 2)若尋找兩個(gè)概念 C1與 C2之間的聯(lián)系，則啟動(dòng)相應(yīng)節(jié)點(diǎn) n1與 n2對(duì)應(yīng)的自動(dòng)機(jī)，使它們發(fā)出信息，啟動(dòng)鄰近自動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步啟動(dòng)其它自動(dòng)機(jī)。這個(gè)有限自動(dòng)機(jī)從任何一個(gè)輸入弧上接受信號(hào)后就開(kāi)始工作，并將輸出信息沿各個(gè)輸出弧發(fā)送出去。 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 七、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)上的推理 推理種類 a)閉式推理 b)開(kāi)式推理 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 七、語(yǔ)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。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般呈樹(shù)形。一個(gè)格結(jié)構(gòu)由許多格變?cè)M成，每個(gè)格變?cè)獜恼Z(yǔ)法上講是一個(gè)名詞短語(yǔ)，從語(yǔ)義上講分別屬于五種格關(guān)系 (動(dòng)作主體、主題、地點(diǎn)、源泉、目標(biāo) ) 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 五、語(yǔ)言語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 舉例 例：豬八戒背媳婦 背 現(xiàn)在時(shí)說(shuō)明式肯定式 豬八戒 媳婦 語(yǔ)態(tài) 格一 格二 地點(diǎn) 主題 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 六、