【正文】 規(guī)則 I1到 I4這一組規(guī)則可用于把 哺乳動物 和 鳥類動物 區(qū)分開： 規(guī)則 I1 如果 該動物有毛發(fā) ， 那么 它是哺乳動物 規(guī)則 I2 如果 該動物能產(chǎn)乳 ， 那么 它是哺乳動物 規(guī)則 I3 如果 該動物有羽毛 ， 那么 它是鳥類動物 規(guī)則 I4 如果 該動物能飛行 ， 它能生蛋 ， 那么 它是鳥類動物 規(guī)則 I5到 I8把哺乳動物又進(jìn)一步分為更細(xì)的類 食肉動物 和 有蹄動物 ： 規(guī)則 I5 如果 該動物是哺乳動物 ， 它吃肉 ， 那么 它是食肉動物 規(guī)則 I6 如果 該動物是哺乳動物 ， 它長有爪子 ， 它長有利齒 ， 它眼睛前視 ， 那么 它是食肉動物 規(guī)則 I7 如果 該動物是哺乳動物 ， 它長有蹄 ， 那么 它是有蹄動物 規(guī)則 I8 如果 該動物是哺乳動物 ， 它反芻 ， 那么 它是有蹄動物 ， 并且是偶蹄動物 2022/2/9 24 第二章 知識表達(dá)技術(shù) 2． 5 產(chǎn)生式系統(tǒng) 【 例 2． 4】 動物識別系統(tǒng) 以下兩個規(guī)則對 食肉動物 進(jìn)行細(xì)分： 規(guī)則 I9 如果 該動物是食肉動物 ， 它的顏色是黃褐色 ， 它有深色的斑點(diǎn) 那么 它是獵豹 規(guī)則 I10 如果 該動物是食肉動物 ， 它的顏色是黃褐色 ， 它有黑色條紋 那么 它是老虎 以下兩個規(guī)則對 有蹄動物 進(jìn)行細(xì)分： 規(guī)則 I11 如果 該動物是有蹄動物 ， 它有長腿 ， 它有長頸 ， 它的顏色是黃 褐色 ， 它有深色的斑點(diǎn) ， 那么 它是長頸鹿 規(guī)則 I12 如果 該動物是有蹄動物 ， 它的顏色是白的 ， 它有黑色條紋 ， 那么 它是斑馬 2022/2/9 25 第二章 知識表達(dá)技術(shù) 2． 5 產(chǎn)生式系統(tǒng) 【 例 2． 4】 動物識別系統(tǒng) 以下對 鳥類 進(jìn)行分類的規(guī)則： 規(guī)則 I13 如果 該動物是鳥類 ， 它不會飛 ， 它有長腿 ， 它有長頸 ， 它的顏色是黑 、 白色相雜 ， 那么 它是鴕鳥 （ 規(guī)則 I13的 IF部分的條件 “ 它有長腿 ” 和 “ 它有長頸 ” ， 也出現(xiàn)在規(guī)則I11的 IF部分 。 規(guī)模排序 —— 按規(guī)則的條件部分的規(guī)模排列優(yōu)先級 ， 優(yōu)先使用被滿足的條件較多的規(guī)則 就近排序 —— 把最近使用的規(guī)則放在最優(yōu)先的位置 。 在復(fù)雜的情況下 ， 在事實(shí)庫和規(guī)則的條件部分之間可能要進(jìn)行 近似匹配 2. 沖突解決 —— 當(dāng)有一條以上規(guī)則的條件部分和當(dāng)前事實(shí)庫相匹配時 ，就需要 決定首先使用哪一條規(guī)則 ， 這稱為沖突解決 3. 操作 —— 執(zhí)行 規(guī)則的操作部分 ， 經(jīng)操作以后 ， 當(dāng)前事實(shí)庫將被修改 。 當(dāng)按規(guī)則的操作部分去執(zhí)行時 ， 稱這條規(guī)則為 啟用規(guī)則 。 1. 匹配 —— 當(dāng)前事實(shí)庫內(nèi)容與規(guī)則條件部分匹配 。 這就是規(guī)則的 自含性 ，正是由于產(chǎn)生式規(guī)則的自含性特點(diǎn) ， 才使得知識的表示與控制的 分離成為可能 。 可簡述成 “ 條件 動作 ” 對的形式 。 數(shù)據(jù)是 廣義的 在事實(shí)庫中的數(shù)據(jù)由規(guī)則解釋 （ 控制器 ） ， 用來激活相應(yīng)的規(guī)則 。 這一過程 —— 與 /或樹圖 2022/2/9 15 第二章 知識表達(dá)技術(shù) 2． 4 與 /或圖表達(dá)法 【 例 2． 3】 猴子和香蕉問題 與 /或樹圖 P 31 (f 1 ,f 2 ) P 32 (f 3 ) P 33 (f 4 )P 311 (f 1 ) P 312 (f 2 )S 0 S 4P 1 :主 操作f 1 P 2 :主 操作f 2 P 3 :主 操作f 3 P 4 :主 操作f 4S 2 S 3S 0 S 2 S 3 S 4S 0 S 1 S 1 S 22022/2/9 16 第二章 知識表達(dá)技術(shù) 2． 5 產(chǎn)生式系統(tǒng) 產(chǎn)生式系統(tǒng) (production system) 描述若干個不同的以一個基本概念為基礎(chǔ)的系統(tǒng) 。 由于 S0與 S4中的四個狀態(tài)量都有差異 ， 相應(yīng)的操作為 f1,f2,f3和 f4， 都可選為主操作 。y=0:不在 ） z：猴子是否能拿到香蕉 （ z=1:拿到 。 問題是制定機(jī)器人的行動計劃 ， 使猴子能拿到香蕉 。 可 簡化 為 4個： Up， Left，Down， Right 2022/2/9 11 第二章 知識表達(dá)技術(shù) 2． 4 與 /或圖表達(dá)法 超圖 樹圖 與 /或樹 在求解問題時的兩種思維方法： 分解： 將復(fù)雜大問題分解為一組簡單小問題 若所有子問題都解決了 ， 則總問題也解決了 ， 這是 “ 與 ” 的邏輯關(guān)系 ——“與 ” 樹 變換： 將較難問題變換為較易等價 /等效問題 若一難問題可以等價變換為幾個容易問題 ， 則任何一個容易問題解決了 ， 也就解決了原有難問題 ，這是 “ 或 ” 的邏輯關(guān)系 ——“或 ” 樹 兼用 “ 分解 ” 和 “ 變換 ” 方法 ——“與 /或 ” 樹 2022/2/9 12 第二章 知識表達(dá)技術(shù) 2． 4 與 /或圖表達(dá)法 【 例 2． 3】 猴子和香蕉問題 設(shè)機(jī)器人 “ 猴子 ” 位于 a處 ， 目的物 “ 香蕉 ” 掛在 c處上方 ， 猴子想吃香蕉 ， 但高度不夠 ， 拿不著 ?？崭袼闹苌舷伦笥覕?shù)碼可移到空格 。G—目的狀 態(tài) ,G?S,(G可若干具體狀態(tài) ， 也可滿足某些性質(zhì)的路徑信息描述 ) 從 S0結(jié)點(diǎn)到 G結(jié)點(diǎn)的路徑被稱為 求解路徑 。O—操作算子集合 。 分割操作：每操作 ， 分割出一長方塊 ， 割去一白格和一黑格 ， 使?fàn)顟B(tài)變量都減去 1。 同態(tài)問題： 同態(tài)變換 ——序?qū)?小黑格數(shù) ， 小白格數(shù) 。 ? 控制型知識：乘飛機(jī)較快 、 較貴； 坐火車較慢 、 較便宜 。 ? 敘述型知識：北京 、 上海 、 飛機(jī) 、 火車 、 時間 、 費(fèi)用 。 控制型知識 ——有 關(guān)如何選擇相應(yīng)的操作 、 演算和行動的比較 、 判斷 、 管理和決策的知識 。 1. 15節(jié) （ 學(xué)時 ） 重點(diǎn)： 5節(jié) 2. 7節(jié) （ 學(xué)時 ） 重點(diǎn)： 7節(jié) 3. 6， 810節(jié) （ 學(xué)時 ） 重點(diǎn)： 8節(jié) 2022/2/9 3 第二章 知識表達(dá)技術(shù) 2． 1 知識的概念與含義 智能行為 ——知識 ——對知識的獲取 、 表達(dá) 、 搜索 、 分析 、 解答等智能能力 人的智能的核心也在于 “ 知識 ” 感性知識 與 理性知識 ， 經(jīng)驗(yàn)知識 與 理論知識 智能表現(xiàn)在： ? 知識的 獲取能力 ? 知識的 處理能力 ? 知識的 運(yùn)用能力 知識： 是人們對自然現(xiàn)象的認(rèn)識和從中總結(jié)出來的規(guī)律 、 經(jīng)驗(yàn) 2022/2/9 4 第二章 知識表達(dá)技術(shù) 2． 1 知識的概念與含義 知識模式 K = F+R+C K表示 知識項(xiàng) (Knowledge items) F表示 事實(shí) (Facts)——人類對客觀世界 、 客觀事物的狀態(tài) 、 屬性 、 特征的描述 ， 以及對事物之間關(guān)系的描述 R表示 規(guī)則 (Rules)——能表達(dá)在前提與結(jié)論之間的因果關(guān)系的一種形式 C表示 概念 (Concepts)——事實(shí)的含義規(guī)則語義說明等 2022/2/9 5 第二章 知識表達(dá)技術(shù) 2． 2 知識表達(dá)技術(shù) 知識類型 敘述型知識 ——有關(guān)系統(tǒng)狀態(tài) 、 環(huán)境和條件 ， 問題的概念 、定義和事實(shí)的知識 。2022/2/9 1 人 工 智 能 (2) 2022/2/9 2 第二章 知識表達(dá)技術(shù) 課程的基本內(nèi)容與要求 知識的概念與含義 ， 知識類型和知識模型的變換； 重點(diǎn)介紹幾種常用的知識表達(dá)法 —— 狀態(tài)空間表示法 、 與 /或圖表示法 、 產(chǎn)生式系統(tǒng) 、 知識的邏輯表達(dá)方法 、 語義網(wǎng)絡(luò) 、 框架表達(dá)法 、特征表表達(dá)法和面向?qū)ο蟮谋磉_(dá)法 。 掌握 知識表達(dá) 的基本概念 ， 學(xué)會劃分知識的 類型 和理解 知識模型變換 在解決人工智能問題的過程中的作用與意義； 學(xué)會如何 將一個具體的問題 ， 用所介紹的知識表達(dá)方法來表示 ； 初步體會在各種知識表達(dá)方法中 ， 其知識機(jī)構(gòu)是如何隨知識的運(yùn)用而變化的 。 過程型知識 ——有關(guān)系統(tǒng)狀態(tài)變化 、 問題求解過程的操作 、演算和行動的知識 。 例： 對于從北京到上海 ， 是乘飛機(jī)還是坐火車的問題 。 ? 過程型知識：乘飛機(jī) 、 坐火車 。 2022/2/9 6 第二章 知識表達(dá)技術(shù) 2． 2 知識表達(dá)技術(shù) 知識模型變換 同構(gòu)： 問題的解答等價于原始問題的解答 同態(tài)： 可使問題更加簡化 ， 易于求解 同構(gòu) /同態(tài)變換 同構(gòu)變換(明 確)同態(tài)變換(簡 化)難求解便于求解等價易求解蘊(yùn)含原始問題同構(gòu)問題同態(tài)問題原始解答同構(gòu)解答同態(tài)解答2022/2/9 7 第二章 知識表達(dá)技術(shù) 2． 2 知識表達(dá)技術(shù) 【 例 2． 1】 方格棋盤分割問題 原始問題 :2n 2n方格盤 ， 去掉對頂角上兩方格 ， 問能否將它分割為若干 1 2長方塊 ？ (a ) 原始問題2n2n(b ) 同構(gòu)問題 (c ) 同態(tài)問題初始狀態(tài)第一次分割2 ， 00 ， 02022/2/9 8 第二章 知識表達(dá)技術(shù) 2． 2 知識表達(dá)技術(shù) 【 例 2． 1