【正文】 網(wǎng)絡的知識表示 變元和量詞在語義網(wǎng)絡中的表示方法 存在量詞 直接用 ISA弧 全稱量詞 分塊方法 全稱量詞： Every dog has bitten every postman 用 ?弧與結點 P相連 ISA ISAAS SA IL IA NTISAVI CT IN(c)ISARFROMBI TE PO ST MANDO GBD PG GS2022/2/9 46 第二章 知識表達技術 2． 8 框架表達法 一個通用的數(shù)據(jù)結構的形式存儲以往的經(jīng)驗 —— 數(shù)據(jù)結構 框架 框架 一個結構 一種組織 結構或組織 新資料可用從經(jīng)驗中得到的概念來分析 /解釋 框架表示法 一結構化表示方法 框架 語義網(wǎng)絡的結點 槽 值表示結構 框架 —— 一組語義網(wǎng)絡的結點和槽 ， 這組結點和槽可以描述格式固定的事物 、 行動和事件 語義網(wǎng)絡可看作結點和弧線的集合 2022/2/9 47 第二章 知識表達技術 2． 8 框架表達法 框架結構 框架 (Frame)是一種組織和表示知識的數(shù)據(jù)結構 框架名 槽 (Slot) 槽名 槽值 /填充值 （ 任意數(shù)目 ） FRAME 框架名 槽名 1： 側面名 11：側面值 11 側面名 12：側面值 12 ?? 側面名 1m：側面值 1m ?? 槽名 n： 側面名 n1：側面值 n1 側面名 n2：側面值 n2 ?? 側面名 nm：側面值 nm 2022/2/9 48 第二章 知識表達技術 2． 8 框架表達法 各種屬性的 槽 或 側面 缺省值 （ DEFAULT） 側面 —— 用于說明該側面的典型取值 一鳥類框架 ， 鳥是否會飛屬性槽可填 “ 會飛 ” 缺省值 附加過程側面 —— 說明槽值的計算過程和填槽時要做的動作 一組子程序 槽或側面的取值 類型 數(shù)值型 —— 整型數(shù) （ INTEGERS） 浮點數(shù) （ FLOATS） 地震框架中強度槽和財產(chǎn)損失槽的取值 字符串 （ STRINGS） —— 如地震框架中地點槽和斷層槽取值 約束類型 —— 可以通過上面給出的基本類型通過布爾運算構成 2022/2/9 49 第二章 知識表達技術 2． 8 框架表達法 框架間的關系 類框架 實例框架 類 — 超類關系 （ AKO） 包含關系 實例 — 類關系 （ ISA） 屬于關系 主子調(diào)用關系 （ 組成連接 ） 指針 框架 系統(tǒng) 2022/2/9 50 第二章 知識表達技術 2． 8 框架表達法 【 例 2． 9】 框架間關系 例：機器人糾紛問題 設機器人羅賓與蘇西在一起玩耍 ， 淘氣的蘇西打了羅賓一下 ， 其結果可 以猜想 ， 有兩種可能性： 一是：羅賓憤怒 ， 還擊蘇西一下； 蘇西也不示弱 ， 二人摔打起來 另是：羅賓沒有還手 ， 但感到委 屈 ， 哭了起來 高興初態(tài)羅賓對象憤怒終態(tài) 結果狀態(tài)變化高興初態(tài)羅賓對象委屈終態(tài) 結果狀態(tài)變化打動作羅賓發(fā)出者蘇西接受者 結果動作行為打動作蘇西發(fā)出者羅賓接受者 結果動作行為打動作蘇西發(fā)出者羅賓接受者 結果動作行為哭動作羅賓發(fā)出者動作行為2022/2/9 51 第二章 知識表達技術 2． 8 框架表達法 【 例 2． 10】 自然災害新聞報道 “ 今天一次強度為里氏 7級的地震襲擊了 X地區(qū) ， 造成 250人死亡和 5百萬人民幣的財產(chǎn)損失 。 ’” 地震框架 地點： X 日期： 今天 強度： 7 死亡人數(shù)： 250 財產(chǎn)損失： 5百萬人民幣 斷層： Y 框架系統(tǒng) 地震是一災害事件 ， 災害事件 還 有洪水 、 颶風等 2022/2/9 52 第二章 知識表達技術 2． 8 框架表達法 框架系統(tǒng)與產(chǎn)生式系統(tǒng)的結合 規(guī)則框架 ： 外部形式槽 —— 用來記錄用戶給出本規(guī)則的原始形式 分析方法槽 —— 用相應的方法將原始規(guī)則轉(zhuǎn)換成某種內(nèi)部形式 ， 這種內(nèi)部表示包含一組表達式 轉(zhuǎn)換的結果是向相應的條件槽 、 結論槽和動作槽填值 條件槽 結論槽 動作槽 另外 ， 也可以向規(guī)則框架中填入描述信息 ， 如規(guī)則之間的關系 、規(guī)則的用途 、 要達到的目標等 2022/2/9 53 第二章 知識表達技術 2． 8 框架表達法 框架系統(tǒng)特性： 繼承性 一個框架系統(tǒng) =一種樹型結構 樹的每一個節(jié)點 =一個框架結構 ISA AKO連接 通用性 各種問題 擴充性 某細節(jié) ?另一框架 預測性 得到不直接信息 判斷推理 認識某類事物 修正性 不完整 ?完善 描述 2022/2/9 54 第二章 知識表達技術 2． 9 特征表表達法 特征表 是通過對象特征來表達知識的一種表格形式 人工智能語言 LISP 特征表 屬性和取值 特點： 便于表達 敘述性 知識 便于表達 過程性 知識或 控制性 知識 便于 檢索 不同問題 ， 不同對象 ， 興趣特征不同 ?屬性 項目 不同 不同觀點 ， 不同方法 ?特征 /屬性 不同 （ 同一問題 /對象 ） 系統(tǒng)狀態(tài)不同 ?取值 不同 (同一屬性 ) 注意 :各種屬性在不同地方重復出現(xiàn) ， 應 避免矛盾和不一致現(xiàn)象 2022/2/9 55 第二章 知識表達技術 2． 9 特征表表達法 【 例 2． 13】 機器人行動規(guī)劃問題 在一含有凹室 (alcove)的房間里 ， 有兩張桌子A和 B， 一個機器人 （ robot） 和一個箱子 （ box） ，如圖 2． 8所示 。 這里的外部信息稱為消息 問題求解或程序的執(zhí)行 依靠對象間傳遞消息完成的 消息流 統(tǒng)一數(shù)據(jù)流和控制流 ， 實現(xiàn)對象間聯(lián)系的唯一途徑 消息模式 不僅定義了該對象所能受理的消息 ， 而且還規(guī)定了該對象的固有處理能力 封裝性 2022/2/9 61 第二章 知識表達技術 2． 10 面向?qū)ο蟮谋硎? 、 類層次和繼承性 類 是具有相同外部特性和內(nèi)部實現(xiàn)的一組對象的抽象 有共同性質(zhì)的一組對象歸入一為 類 的概念中 外部特性 描述消息模式及其相應的處理能力 內(nèi)部實現(xiàn) 描述內(nèi)部狀態(tài)的表現(xiàn)形式以及實現(xiàn)固有處理能力 類描述了該類對象的 共性 經(jīng)過類的抽象 ， 一個對象除對象名以外 ， 形式上只剩下體現(xiàn)該對象 個性 的內(nèi)部狀態(tài) 所屬類的一個 實例 2022/2/9 62 第二章 知識表達技術 2． 10 面向?qū)ο蟮谋硎? 、 類層次和繼承性 例： 設四邊形為一個 類 ， 其外部特性由計算四邊形面積的 消息模式 和計算四邊形邊長的 消息模式 組成 ， 其內(nèi)部實現(xiàn)包括四邊形四個點的坐標 數(shù)據(jù)格式 ， 以及基于四點坐標數(shù)據(jù)和四邊形面積的計算方法 和四邊形邊長的 計算方法 現(xiàn)任意給出四點坐標的具體數(shù)據(jù) ， 顯然 ， 只要這些數(shù)據(jù)符合 四邊形類 關于四點坐標的 數(shù)據(jù)格式 ，以這樣的四點坐標數(shù)據(jù)為 內(nèi)部狀態(tài) 的對象都是四邊形類的一個 實例 2022/2/9 63 第二章 知識表達技術 2． 10 面向?qū)ο蟮谋硎? 、 類層次和繼承性 類 —— 抽象 數(shù)據(jù)類型范疇 一個類的上層可有超類 ， 下層可有子類 ， 從而形成一種層次結構 ， 稱為 類層次 。 在面向?qū)ο蟮谋硎局胁粌H仍存在這靈活性 ， 且對象和對象之間的關系還可 動態(tài) 建立 語義網(wǎng)絡 面向?qū)ο? 結點 對象 有向弧語義聯(lián)系 消息傳遞 實例聯(lián)系 、 泛化聯(lián)系 對象 、 子類與類之間的繼承關系 面向?qū)ο蟮慕Y構可以看成一種 動態(tài) 的語義網(wǎng)絡 語義網(wǎng)絡的主要缺點：難于系統(tǒng)開發(fā) /維護 ， 而 面向?qū)ο蠓椒ǖ姆庋b性 能有力地克服這弱點 2022/2/9 65 第二章 知識表達技術 2． 10 面向?qū)ο蟮谋硎? 、 框架系統(tǒng)的比較 與 框架結構 比較： 層次結構 框架結構的 模塊性差 —— 框架間關系 不唯一 （ 既可能是具有繼承關系的子類連接 /成員連接 ， 也可能是反映全體和部分關系的組成連接 ） ；規(guī)則可通過一框架連接到另一框架 。 與此同時 ， 出現(xiàn)了一個比 “ 對象 ” 更富動態(tài)性 、更具有人工智能含義 的概念 ， 即 智能代理 （ Agent