【正文】 t,b), Empty(robot),On(box,b),Table(a),Table(b)172。/*狀態(tài) 4用 b代 x*/172。 ?goto(x,y)172。 ?pickup(x)172。 ?goto(x,y)172。執(zhí)行過程如下：172。有了上述概念，就可寫出機器人行動規(guī)劃問題的求解過程。若蘊涵，就表示所要求的條件得到了滿足。機器人在執(zhí)行每一個操作之前，總要先檢查當(dāng)前狀態(tài)是否可使所要求的條件得到滿足，若滿足就執(zhí)行相應(yīng)的操作，否則就檢查下一個操作所要求的條件。刪除： holds(robot,box)172。setdown(x)172。動作：刪除： empty(robot) ? on(box,x)172。條件： on(box,x)?table(x) ?at(robot,x) ?172。增加： at(robot,y)（續(xù)）172。條件： at(robot,x)172。這三個操作可分別用條件和動作表示為：172。pickup(x)： 在 x處拿起盒子172。（續(xù)） 本例中機器人需執(zhí)行以下三個操作：172。Table(b) （續(xù)） 172。At(robot,c)， Emputy(robot)， On(box,b)，172。Table(b)172。On(box,a)172。At(robot,c)172。其中 x的個體域是 {a,b},y的個體域是 {robot}172。Holds(y,w):y拿著 w172。Empty(y):y手中是空的172。Table(x)。 172。 robot172。例 ：172。(?x)(E(x) ?I(s(x)) )（續(xù)）172。(?x)(N(x)?GZ (x) ? I(x))172。GZ(x):x大于零并用函數(shù) S(x)表示 x除以 2172。E(x):x是偶數(shù)172。N(x):x是自然數(shù)172。將其用謂詞邏輯表示172。偶數(shù)除以 2是整數(shù)。所有整數(shù)不是偶數(shù)就是奇數(shù)。自然數(shù)都是大于零的整數(shù)。(?x)(man(x)?love(x,labour))（續(xù)）172。Computer(gaoyang)?172。于是上述知識可以用一組謂詞公式的合取來表示（我們用并列的形式表示合?。?72。Love(x,y):x愛 y172。Computer(x):x是計算機系的學(xué)生（續(xù)）172。解：首先定義謂詞如下：172。人人愛勞動172。高揚是計算機系的一名學(xué)生 ,但他不愛編程序。劉歡比他父親出名。（續(xù)）172。 用謂詞邏輯表示知識時，需要首先定義謂詞，指出每個謂詞的含義，然后用連接詞把有關(guān)的謂詞連接起來，形成一個謂詞公式表達一個完整的意義?？梢员硎臼挛锏臓顟B(tài)、屬性、概念等事實性的知識，也可以用謂詞邏輯表示規(guī)則或動作。 172。同樣存儲在計算機內(nèi)的知識必須滿足下面的兩條。所謂推理就是根據(jù)問題的已知事實，利用存儲在計算機內(nèi)的知識推出新的事實（結(jié)論）或執(zhí)行某個操作過程。因此，當(dāng)已有的知識表示方法不能適應(yīng)面臨的問題時，就需要重新設(shè)計一種新的知識表示方法。也就是說在選定一種表示方法時，首先要考慮它是否能充分地表示領(lǐng)域知識，并且要了解每一種表示方法的特征。下面介紹的知識表示方法都是從成功的應(yīng)用中抽取出來的，不一定對任何智能問題都合適，面對具體的問題使用哪種知識表示方法更好，要因問題而異。目前用得較多的知識表示方法有：一階謂詞邏輯表示法、產(chǎn)生式表示法、框架表示法、語義網(wǎng)絡(luò)表示法、腳本表示法、過程表示法、 Petri網(wǎng)表示法、面向?qū)ο蟮谋硎痉?。連接機制表示法是一種相對于符號表示法而言的一種隱式表示法。知識的表示方法又稱為知識表示技術(shù)，知識表示方法可分為兩大類，即符號表示法和 連接機制表示法。通常稱零級知識為領(lǐng)域知識，而稱二級以上的知識為元知識。以上關(guān)于對知識層次的劃分還可以繼續(xù)下去，每一級知識都對低一層的知識有指導(dǎo)意義。若拋開知識涉及領(lǐng)域的具體特點，從抽象的、整體的觀點來劃分，知識可分為零級、一級、和二級知識。若就知識的確定性來劃分，可分為確定性知識和不確定性知識172。關(guān)于表達控制信息的方式，按表達形式級別的高低可分為三大類，即策略控制級（較高級）、語句控制級（中級）及實現(xiàn)控制級（較低級）。例如問題求解中的推理策略（正向推理、逆向推理）、信息傳播策略（如不確定性的傳遞算法）、搜索172。它可以是一組產(chǎn)生式規(guī)則也可以是語義網(wǎng)絡(luò)等。過程性172。過程性知識主要是指與領(lǐng)域相關(guān)的知識，用于指出如何處理與問題相關(guān)的信息以求得問題的解。這都是事實性的知識。大連是座海濱城市。糖是甜的。事實性知識用來描述領(lǐng)域內(nèi)有關(guān)概念、事實、事物的屬性及狀態(tài)等。172。從不同的角度對知識進行劃分，可得到不同的分類方法：172。知識是可以用適當(dāng)?shù)男问奖硎境鰜淼?，如語言、文字、圖形、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等，正是由于知識的這一特性，所以它才能被存儲并得以傳播。（ 4）由經(jīng)驗引起的不確定性172。（ 2）由模糊性引起的不確定性172。造成知識不確定的原因有以下幾種；172。即知識不總是以 “真 ”或 “假 ”這兩種狀態(tài)存在，可能在真和假這個區(qū)間以某種程度存在，這種特性稱為知識的不確定性。知識是有關(guān)信息關(guān)聯(lián)在一起形成的信息結(jié)構(gòu)，信息與關(guān)聯(lián)是構(gòu)成知識的兩個要素。（續(xù)）172。因此，在一定的條件及環(huán)境下，知識一般是正確的，可信任的。172。 172。 (續(xù) )172。例如， “雪是白色的 ”，它反映了雪和顏色之間的一種關(guān)系。 (續(xù) )172。如果大雁向南飛，則冬天就要來臨了。 如果 … ，則 … 所表示的形式。172。172。172。172。第三章 知識與知識表示 基本概念 一階謂詞邏輯表示法 產(chǎn)生式表示法 框架表示法 語義網(wǎng)絡(luò)表示法 腳本表示法 過程表示法 Petri網(wǎng)表示法 小結(jié) 基本概念172。本節(jié)討論知識及其表示的有關(guān)概念172。172。 為了說明什麼是知識，首先讓我們解釋一下數(shù)據(jù)與信息的概念我們知道人類 賴以生存的空間是一個物質(zhì)的世界同時又是一個信息的世界 .但是信息需要用一定的形式表示才能被記載和傳遞 ,尤其使用計算機來對信息存儲及處理時更需要用一組符號及其組合進行表示 .這樣的符號及其組合表示的信息稱為數(shù)據(jù) .數(shù)據(jù)與信息是兩個密切相關(guān)的概念 .信息是數(shù)據(jù)的語義 . (續(xù) )172。所謂知識就是把有關(guān)的信息關(guān)聯(lián)在一起的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。信息之間有多種關(guān)聯(lián)形式，其中用得最多的一種是用172。例如172。它反映了大雁向南飛與冬天要來臨這兩個信息之間的關(guān)系。知識反映了客觀世界中事物之間的關(guān)系，不同事物或者相同事物間的不同關(guān)系形成了不同的知識。又如 “如果頭痛且流涕，則有可能患了感冒 ”是一條知識，它反映的則是頭痛且流涕與可能患了感冒之間的一種因果關(guān)系。在人工智能中，把前一種知識稱為事實性知識，而把后一種即用 “如果 ? ，則? ”關(guān)聯(lián)起來的知識稱為規(guī)則。知識主要有以下三個特性：172。知識是人們對客觀世界認識的結(jié)晶，并且受到長期實踐經(jīng)驗的檢驗。這里特別應(yīng)該注意一定的條件及環(huán)境的約束條件，例如 1+1=2這樣常識性的知識，也是在十進制下才是正確的，換成其它進制就不一定正確了。172。由于現(xiàn)實世界的復(fù)雜性，信息可能是精確的，也可能是不精確的、模糊的；關(guān)聯(lián)可能是確定的，也可能是不確定的。（續(xù)）172。（ 1）由隨機引起的不確定性172。（ 3）由不完全性引起的不確定性172。172。172。若就知識的作用域來劃分，可分為常識性知識和領(lǐng)域知識。若就知識的作用及表示來劃分，知識可分為事實性知識，過程性知識，控制性知識172。例如：172。172。172。事實性知識一般都采用直接表達的形式，比如用謂詞公式表達等。過程性知識一般是通過對領(lǐng)域內(nèi)各種問題的比較和分析得出的規(guī)律性的知識，由領(lǐng)域內(nèi)的規(guī)則、定律、定理及經(jīng)驗構(gòu)成。知識是否完整直接影響到系統(tǒng)的性能及可信任性，是智能系統(tǒng)的基礎(chǔ)。控制性知識又稱為深層知識或者元知識，它是關(guān)于如何運用已有的知識進行問題求解的知識，因此又稱為關(guān)于知識的知識。策略（廣度優(yōu)先、深度優(yōu)先、啟發(fā)式搜索等）、求解策略（求第一個解、全部解、嚴(yán)格解、最優(yōu)解等）、限制策略（規(guī)定推理的限度或求解路徑的長度）等等。172。若就知識結(jié)構(gòu)及及表現(xiàn)形式來劃分，可分為邏輯性知識和形象性知識172。（續(xù)）172。其中，零級知識是指問題領(lǐng)域內(nèi)的事實、定理、方程、實驗對象和操作等常識性知識及原理性知識；一級知識是指具有經(jīng)驗性、啟發(fā)性的知識，例如經(jīng)驗性的規(guī)則、含義模糊的建議、不確切的判斷標(biāo)準(zhǔn)；二級知識是指如何運用上述兩級知識的知識。 172。其中符號表示法用各種包含具體含義的符號，以各種不同的方式和次序組合起來表示知識。172。 （續(xù)）同一個知識有多種表示方法，不同的表示方法其效果卻不一樣。 （續(xù)）一般，在選用知識表示方法時，應(yīng)從以下幾個方面考慮。例如在醫(yī)療診斷領(lǐng)域中，其知識一般具有經(jīng)驗性、因果性的特點，適合用產(chǎn)生式表示法；而在設(shè)計類領(lǐng)域中，由于一個部件一般由多個部件組成，部件與子部件既有相同的（續(xù)）屬性又有不同的屬性，因而要把這個特點表示出來，用產(chǎn)生式表示法就很難表示出知識間的這種結(jié)構(gòu)關(guān)系，用框架表示法和產(chǎn)生式表示法結(jié)合起來就比較好。（續(xù)）知識表示的目的是為了將相關(guān)的領(lǐng)域知識方便地在計算機內(nèi)存儲，而利用則是使用這些知識進行推理，求解現(xiàn)實問題。（續(xù)）因此，表示形式必須便于知識的利用。、維護與管理下面我們分別討論各種知識表示方法。謂詞邏輯是一種形式語言，用謂詞邏輯172。172。下面我們通過例子說明它的使用方法。例 172。172。172。試用謂詞邏輯表示上述知識172。Bigger(x,y):x比 y出名172。Like(x,y):x喜歡 y172。Man(x):x是人172。Bigger(liuhuan,father(liuhuan))172。like(gaoyang,programing)172。例 172。172。172。172。解：首先定義謂詞如下：172。I(x):x是整數(shù)（續(xù)）172。O(x):x是奇數(shù)172。于是上述知識可表示如下：172。(?x)(I(x) ?(E(x)?O(x)) )172。用一階謂詞邏輯還可以表示操作172。房內(nèi) c處有一機器人， a處 b處各有一張桌子，桌子 a上有一個盒子 box， 現(xiàn)在為機器人設(shè)計一個動作序列，使機器人把盒子從a上拿到 b上，再回到 c處。為此定義謂詞如下： c172。 a b （續(xù)）172。x是桌子172。At(y,z):y在 z附近172。On(w,x):w在 x上172。z的個體域是 {a,b,c},w的個體域是 {box}問題的初始狀態(tài)可以用一組謂詞公式的合取描述如下：（續(xù)）172。Emputy(robot)172。Table(a)172。問題的最終狀態(tài)可以描述如下：172。Table(a) 172。機器人行動的目標(biāo)是把問題的初始狀態(tài)轉(zhuǎn)化為目標(biāo)狀態(tài)，其間它必須完成一系列的操作，那麼，用謂詞邏輯如何表示操作呢？由于操作可以分為條件和動作兩部分，而條件很容易用謂詞公式來表示，而動作可以用動作前后狀態(tài)的變化來表示，即只要指出動作后應(yīng)從動作前的狀態(tài)中刪去或增加什麼謂詞公式就描述了相應(yīng)的動作。goto(x,y):從 x處走到 y處172。setdown(x)： 在 x處放下盒子172。goto(x,y)172。動作：刪除： at(robot,x)172。pickup(x)172。empty(robot)172。 增加： holds(robot,box)172。條件： at(robot,x) ?table(x) ?holds(robot,box)（續(xù)）172。增加： empty(robot) ? on(box,x) 172。所謂檢查當(dāng)前狀態(tài)是否滿足所要求的條件，其實是一個定理證明的過程，即證明當(dāng)前狀態(tài)是否蘊涵操作所要求的條件，（續(xù)）172。172。其中，在檢查條件的滿足性時要進行變量的代換。At(robot,c),Empty(robot),On(box,a),Table(a),Table(b)/*狀態(tài) 1即初始狀態(tài)用 c代 x,a代 y*/172。At(robot,a),Empty(robot),On(box,a),Table(a),Table(b)/*狀態(tài) 2用 a代 x*/172。At(robot,a),Holds(robot,box),Table(a),Table(b)/*狀態(tài) 3用 a代 x用 b代 y*/一階謂詞邏輯表示法（續(xù)）172。At(robot,b),Holds(robot,box),Table(a),Table(b)172。 ?setdown(x)172。/*狀態(tài) 5用 b代 x,用 c代 y*/172。At(robot,c), Empty(robot),On(box,b),Table(a),Table(b)172。在以上求解過程中，有兩個直接相關(guān)的問題需要解決：172。例如狀態(tài) 3既可以滿足 goto（ x,y)的條件又可以滿足 setdown(x)的條件此時該選哪一個操作172。 用 c代換 x是明顯的，否則，就不滿足goto(x,y)的條件。第一個問題與所采用的搜索策略有關(guān)，后面我們將會介紹。（續(xù)） 17