【正文】 幾種特殊的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 用于描述客觀事物結(jié)構(gòu) 注：結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)常見于模式識(shí)別，機(jī)器學(xué)習(xí)等應(yīng)用領(lǐng)域中 分類網(wǎng)絡(luò) 用于描述抽象的概念，對(duì)它們按層次進(jìn)行分類，每個(gè)概念用一個(gè)節(jié)點(diǎn)代表，節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系只有兩種：子集關(guān)系和個(gè)體關(guān)系。每一種修飾稱為一個(gè)格，不同形式的格是對(duì)句子理解的重要支柱。前者用 IF弧連接 ,后者用 THEN弧連接 注： SuLo語(yǔ)義聯(lián)系模型要用大量的附加一致性規(guī)則，即語(yǔ)義過(guò)程，去補(bǔ)充，從而使得語(yǔ)義過(guò)程不是網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)組成部分，使得由網(wǎng)絡(luò)表示的知識(shí)很不完整，也不直觀。前者用 AC弧連接 ,后者用 MAC弧連接 8)活動(dòng)目的聯(lián)系 用 AP節(jié)點(diǎn)表示，聯(lián)系的一方是活動(dòng) (可用 EI或DE等節(jié)點(diǎn)表示 )，另一方是活動(dòng)的目的，也可用同類節(jié)點(diǎn)表示。 導(dǎo)因 利用數(shù)據(jù)時(shí)，需要數(shù)據(jù)的語(yǔ)義和數(shù)據(jù)間的關(guān)系，以向用戶提供數(shù)據(jù)的有關(guān)知識(shí)，包括支持用戶對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)行推理的功能 作用 用于知識(shí)型數(shù)據(jù)庫(kù)的一種知識(shí)表示方法 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 四、數(shù)據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 主要形式 a)DBTG模型 系 —二 級(jí)樹 b)ER模型 學(xué)生 選課 課程 學(xué)號(hào) 姓名 教室 課程號(hào) 課程名 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 四、數(shù)據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 主要形式 c)SuLo語(yǔ)義聯(lián)系模型 以實(shí)體之間的聯(lián)系為中心 ,使用九種基本聯(lián)系模型 ,以確切地表達(dá)各種數(shù)據(jù)之間的關(guān)系 1)成員聯(lián)系 表示由屬于同一概念的一組原子元素或下層概念構(gòu)成的一個(gè)集合 ,稱作 CC(概念類 )節(jié)點(diǎn) CC CC CC 學(xué)校 院系 部處 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 四、數(shù)據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 主要形式 c)SuLo語(yǔ)義聯(lián)系模型 2)特征聯(lián)系 由一組特征構(gòu)成某一實(shí)體的完整描述，有兩類節(jié)點(diǎn)： DE(表示一組特征刻劃了一個(gè)可獨(dú)立存在的實(shí)體 )、 CE (表示一組特征刻劃了一個(gè)不可獨(dú)立存在的實(shí)體 ) 注： CE的存在依賴于由某個(gè) DE聯(lián)系表達(dá)的獨(dú)立存在的實(shí)體 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 四、數(shù)據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 主要形式 c)SuLo語(yǔ)義聯(lián)系模型 3)相互作用聯(lián)系 用 EI節(jié)點(diǎn)表示，用以描述兩個(gè)實(shí)體之間的相互作用，其聯(lián)系的實(shí)體中必須包含兩個(gè)分量： AG(動(dòng)作主體 )、 DO(動(dòng)作對(duì)象 )。顯然，可見關(guān)系具有自反和傳遞兩種性質(zhì)，但沒(méi)有對(duì)稱性。 h)更新 注：在發(fā)生變異的情形下需更新 i)修改 對(duì)老框架進(jìn)行修改，以符合變異要求 j)查找 注：查找時(shí)，可能需要回溯 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 一、基本思想 用一個(gè)有向圖表示概念和概念之間的關(guān)系，其中節(jié)點(diǎn)代表概念，節(jié)點(diǎn)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(gè)概念之間關(guān)系的方法是：從此兩個(gè)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(gè)搜索圈逐漸擴(kuò)大，若某個(gè)時(shí)刻兩者碰上，即形成一條連接兩個(gè)概念的通路，則認(rèn)為是找到了兩個(gè)概念之間的聯(lián)系 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 二、 常見的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)形式 命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) ER圖（實(shí)體 關(guān)系圖） 語(yǔ)言語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 三、命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 簡(jiǎn)單命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) a)基本思想 用節(jié)點(diǎn)表示命題，弧表示命題關(guān)系 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 三、命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 簡(jiǎn)單命題語(yǔ)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(dòng)作 事物 個(gè)體 子集 部分 部分 地點(diǎn) 地點(diǎn) 對(duì)象 方式 方式 對(duì)象 個(gè)體 個(gè)體 個(gè)體 個(gè)體 狀態(tài) 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 三、命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 簡(jiǎn)單命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) b)舉例 例 2：他用激光打印機(jī)打印了這份文件 辦公機(jī)器 插座 打印機(jī) 激光打印機(jī) 打印 完成的動(dòng)作 動(dòng)作 他 男人 人 文件 辦公資料 資料 個(gè)體 子集 電源 子集 個(gè)體 工具 動(dòng)作主體 動(dòng)作對(duì)象 個(gè)體 子集 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 三、命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 一般謂詞語(yǔ)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(gè)子命題用一個(gè)小的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示，稱為一個(gè)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(gè)節(jié)點(diǎn)，子空間可層層嵌套，也可用弧互相連接 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 三、命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 一般謂詞語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) b)舉例 例 1： 每個(gè)學(xué)生都讀過(guò)一本書 ?x?y(學(xué)生 (x)?書 (y) ?讀過(guò) (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(gè)體 個(gè)體 個(gè)體 個(gè)體 動(dòng)作主體 動(dòng)作對(duì)象 F ? 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 三、命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 一般謂詞語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) b)舉例 例 2：每個(gè)學(xué)生都讀過(guò)所有的書 ?x ? y(學(xué)生 (x)?書 (y) ?讀過(guò) (x,y)) GS g s r b 學(xué)生 讀 書 個(gè)體 個(gè)體 個(gè)體 個(gè)體 動(dòng)作主體 動(dòng)作對(duì)象 F ? ? 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 三、命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 一般謂詞語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) b)舉例 例 3：每個(gè)學(xué)生都讀過(guò)一本所有作家都喜歡的書 ?x (學(xué)生 (x)??y(書 (y) ?讀過(guò) (x,y) ??z(作家 (z) ?喜歡 (z,y))) 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 三、命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 一般謂詞語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) b)舉例 例 3：每個(gè)學(xué)生都讀過(guò)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(gè)體 動(dòng)作主體 動(dòng)作對(duì)象 個(gè)體 個(gè)體 個(gè)體 動(dòng)作主體 動(dòng)作對(duì)象 個(gè)體 個(gè)體 個(gè)體 F ? ? F 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第五節(jié) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 三、命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 一般謂詞語(yǔ)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(gè)節(jié)點(diǎn)有弧通向子空間S2中的某個(gè)節(jié)點(diǎn) (或 S2完全包含 S1)，則稱 S2在 S1之上，或 S1在 S2之下。 注： 1)描述可由一組相互聯(lián)系、互相支持的框架組成 2)在建立單個(gè)框架時(shí)，可根據(jù)需要設(shè)置一組槽，規(guī)定每個(gè)槽的性質(zhì)，及槽之間的關(guān)系 3)每個(gè)槽在框架中被認(rèn)為無(wú)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的，但當(dāng)需要時(shí)，它本身又可擴(kuò)充為一個(gè)有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框架 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第四節(jié) 框架結(jié)構(gòu) 二、框架 框架系統(tǒng)應(yīng)具備的功能 b)子類 將復(fù)雜的事物分為子類 ,再將子類分成更小的子類 ,定義更小的框架。 解決沖突的策略 a)按事先排好的固定順序 b)按通用性和針對(duì)性排序 c)按數(shù)據(jù)的新鮮性排序 d)按子目標(biāo)的新鮮性排序 e)按使用產(chǎn)生式和數(shù)據(jù)的公平性排序 f)按匹配程度排序 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第四節(jié) 框架結(jié)構(gòu) 一、事物的屬性 屬性 用于描述事物特性的項(xiàng) 注： 1)掌握了事物的屬性，就有關(guān)于事物的知識(shí) 2)屬性一般具有屬性名和相應(yīng)值 3)屬性是描述事物的最小元素 屬性表 將同一事物的各方面屬性列成一張表，構(gòu)成該事物的屬性表 注： 1)屬性表是屬性的集合，用于描述事物的整體特性 2)屬性表中的屬性之間可存在依賴關(guān)系 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第四節(jié) 框架結(jié)構(gòu) 一、事物的屬性 屬性框架 對(duì)于具有同樣一些屬性的事物 ,可將這些屬性確定為屬性框架 注： 1)只要在此框架內(nèi)對(duì)諸屬性賦以不同的值 ,就可得到對(duì)同一類事物不同個(gè)體的描述 2)屬性框架與數(shù)據(jù)庫(kù)中關(guān)系表的定義非常相似，但屬性框架中的某些屬性可被看作事物而擁有自己的屬性表，從而可形成層次式的嵌套結(jié)構(gòu) 3)在對(duì)事物進(jìn)行推理的過(guò)程中，事物的屬性有時(shí)也要一起參加推理，推理可包含對(duì)有關(guān)屬性的運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果組成推理結(jié)果的一部分 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第四節(jié) 框架結(jié)構(gòu) 一、事物的屬性 屬性框架 對(duì)于具有同樣一些屬性的事物 ,可將這些屬性確定為屬性框架 注： 4)屬性框架內(nèi)的屬性之間可存在橫向關(guān)系和縱向關(guān)系，且縱向關(guān)系更能深刻地反映客觀世界中各事物之間的關(guān)系 5)在事物子類的屬性和事物母類的屬性之間存在一種繼承和發(fā)展的關(guān)系。 第二章 知識(shí)與知識(shí)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 注：產(chǎn)生式系統(tǒng)中的解釋執(zhí)行系統(tǒng)必須具有某種選擇功能，以便排除上面列舉的二義性。 在向后推理時(shí)，有 n個(gè)產(chǎn)生式 (n1)的右部均能和同一子目標(biāo)匹配成功，或 有 m組不同數(shù)據(jù) (m1)均能和同一子目標(biāo)匹配成功，或有 l個(gè)子目標(biāo) (l1)均能找到相應(yīng)的數(shù)據(jù)或產(chǎn)生式右部并匹配成功，或三種情況的復(fù)合。 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng) 六、非確定性匹配 不要求產(chǎn)生式的左部能與數(shù)據(jù)基中的數(shù)據(jù)完全匹配，往往只需要部分的匹配 (主要是由于已有的信息不是十完備 )，就可推出某些結(jié)論性的信息。 注：具有不同狀態(tài)參數(shù)的同一謂詞是不同的謂詞樣品，從而完全可有不同的值。 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng) 五、框架問(wèn)題 處理方法 a)直接指明法 在每個(gè)產(chǎn)生式中直接指明增加哪些謂詞，刪去哪些謂詞。這就是框架問(wèn)題。 但對(duì)于一些系統(tǒng)，謂詞的真假值會(huì)在推理過(guò)程中發(fā)生變化，且數(shù)據(jù)基的狀態(tài)每次只改變一些。 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng) 五、框架問(wèn)題 框架問(wèn)題 一般，每個(gè)謂詞只有已知其真假和還未知道其真假的區(qū)別，不會(huì)原先是真的，后來(lái)變假了，或反過(guò)來(lái)，原先是假的，后來(lái)變真了。 定義 3[最廣通代 ] 設(shè) ?是謂詞組 W的一個(gè)通代 ,若對(duì)任意其它通代 ?， ?均比 ?廣，則稱 ?為 W的一個(gè)最廣通代。 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng) 四、推理方向 向后推理 c)最廣通代定義 定義 1[通代 ] 若有一組謂詞 W={?1,?2,…, ?n}，又有一個(gè)代換 ?，使 ?1?=?2?=…= ?n?，則稱 ?為謂詞組 W的通代。 若由于某些葉結(jié)點(diǎn)的成功，使得根結(jié)點(diǎn) (它一定是或節(jié)點(diǎn) )成功，則整個(gè)推理成功。若一個(gè)與結(jié)點(diǎn)成功，則它的父或結(jié)點(diǎn)也成功。若從一個(gè)或結(jié)點(diǎn)不能生出任何或叉，則稱此或結(jié)點(diǎn)失敗，它也與或樹的一個(gè)葉結(jié)點(diǎn)。它可以是有窮的，也可是無(wú)窮的。 第二章 知識(shí)與知識(shí)表示 第三節(jié) 產(chǎn)生式系統(tǒng) 四、推理方向 向后推理 b)實(shí)現(xiàn)方式 (推理步驟 )：由上可知：或結(jié)點(diǎn)和與結(jié)點(diǎn)互為因果。若和某個(gè)右部謂詞相對(duì)應(yīng)的左部有 k個(gè)謂詞，則從相應(yīng)或叉的終點(diǎn)又生出 k枝“與叉”，每枝與叉的終點(diǎn)對(duì)應(yīng)于一個(gè)左部謂詞，其中的所有變?cè)寻凑沼也恐^詞所作的最廣通代作了相應(yīng)的置換。 推理步驟是：以目標(biāo)謂詞為樹根，首先查看當(dāng)前數(shù)據(jù)基中是否有這樣的謂詞存在，它們與目標(biāo)謂詞存在 最廣通代 。若當(dāng)前數(shù)據(jù)基的狀態(tài)不是 S2，則進(jìn)一步查看有無(wú)這樣的規(guī)則 R2，可把狀態(tài) S3轉(zhuǎn)換為 S2，若有，則查看當(dāng)前數(shù)據(jù)基的狀態(tài)是否是S3,… ，如此反復(fù)，得到一條向后推理鏈。 若是，則不必做任何工作，問(wèn)題已解決，否則，查看有無(wú)這樣的規(guī)則 R1，可把狀態(tài) S2轉(zhuǎn)換為 S1。這往往是為了推出所需要的全部結(jié)果。每執(zhí)行一次向前推理，就要將當(dāng)前數(shù)據(jù)基狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)比較一下，若已達(dá)到目標(biāo)，則停止運(yùn)行。即，當(dāng)產(chǎn)