人工智能第2章知识表示21-25.pptx

第2章 知识表示方法 人类的智能活动过程主要是一个获得并运用知识的过程，知识是智能的基础。作为一门研究如何用计算机来模仿和执行人脑的某些智力功能的交叉学科，人工智能问题的求解是以知识为基础的。 第2章 知识表示方法 如何从现实世界中获取知识、如何将已获得的知识以计算机内部代码的形式加以合理的表示以便于存储，以及如何运用这些知识进行推理以解决实际的问题，即知识的获取、知识的表示和运用知识进行推理是人工智能学科要研究的3个主要问题。 本章将主要学习和讨论知识的概念及常用的知识表示方法。第2章 知识表示方法知识表示可以分为外部表示与内部表示两种形式：外部表示：是指本章后面将要讨论的各种知识表示模式，如产生式表示法、框架表示法、语义网络表示法等。内部表示：知识在编程语言或开发工具中的表示形式。本章仅介绍知识的外部表示形式。2.1 概述（Introduction）2.1.1 知识、信息和数据 “知识”是常用的一个术语，如，名言“知识就是力量”及人们常说的“掌握的知识越多，你的机会就越多”等。 人们涉及的知识也十分广泛，有多数人所熟悉的普通知识，有关专家才掌握的专门领域知识。 到底什么是知识？知识有哪些特性？它与一般所说的数据和信息有什么区别和联系？ 2.1.1 数据、信息和知识数据：我们每时每刻感觉到的大量的没有经过解释的信号，数据是记录信息的符号，是信息的载体和表示。 交通路口的红、绿、黄灯信息：是对数据的解释，是数据在特定场合下的具体含义。 对我们而言，红灯“停”，绿灯“行” 知识：把信息进行关联形成的信息结构，是数据和信息集合的整体2.1.1 数据、信息和知识相同的数据在不同环境下可表示不同的含义相同的信息也可用不同的数据表示知识是用信息表达的，信息则是用数据表达的，这种层次不仅反映了数据、信息和知识的因果产生关系，也反映它们不同的抽象程度。数据信息知识2.1.1 数据、信息和知识表2.1 数据、信息和知识的区别术语特征例子数据未经处理的原始材料信息有意义的数据 SOS知识具有一定目的的信息产生一定的行动 紧急报警－开始营救行动2.1.2 知识的特性相对正确性： 知识是人们对客观世界认识的结晶,又受到长期实践的检验。世界上没有永远正确的知识，而是相对正确的。 不确定性 “信息”与“关联”是构成知识的两大要素“信息”与“关联”都存在不确定性2.1.2 知识的特性可表示性：知识是可以用形式化的东西表示的，比如可以用语言、文字、图形、公式等来表达知识，正是由于知识的这一特性，才能将知识数据化,才能用计算机来存储知识、传播知识可利用性2.1.3 知识的分类按照知识的作用范围来划分： 常识性知识：是通用性知识，是人们普遍了解的知识，可用于所有的领域。领域性知识：是面向某个具体领域的知识，是专业性知识，只领域性知识有相应专业领域的人员才能掌握并用来求解领域内的有关问题。 2.1.3 知识的分类按照知识的作用及表示来划分： 事实性知识：有关领域内的概念、事实、事物的属性、状态及其关系的描述，包括事物的分类、属性、事物间关系、科学事实、客观事实等。常以“……是……”的形式出现。事实性知识是静态的、可为人们共享的、可公开获得的、公认的知识，在知识库中属低层的知识。 2.1.3 知识的分类规则性知识：有关问题中与事物的行动、动作相联系的因果关系知识，这种知识是动态的、变化的。常以“如果……，则……”的形式出现。控制性知识：有关问题的求解步骤、技巧性知识也包括当有多个动作同时被激活时，应选择哪一个动作来执行的知识2.1.3 知识的分类元知识：有关知识的知识，是知识库中的高层知识，包括怎样使用规则、解释规则、校验规则、解释程序结构等知识。元知识与控制知识是有重叠的，对一个大的程序来说， 以元知识或者元规则形式体现控制知识更为方便，因为元知识存在于知识库中，而控制知识常与程序结合在一起出现，从而不容易修改。2.1.3 知识的分类按照知识的确定性，可分为：确定知识不确定知识按照人类的思维及认识方法来分： 逻辑性知识：是反映人类逻辑思维过程的知识，这种知识一般都具有因果关系及难以精确描述的特点。 形象性知识：是人类思维的另一种方式，通过形象思维所获得的知识称为形象性知识。2.1.4 知识的表示知识表示：就是研究用机器表示事实、规则、元知识和常识性知识的可行性、有效性的一般方法，可以看作是将知识符号化，即编码成某种数据结构，并输入到计算机的过程和方法。 按照人们探索的不同角度以及对问题的不同理解，知识表示方法可分为陈述型知识表示过程型知识表示控制型知识表示2.1.4 知识的表示及分类陈述性知识表示:主要用来描述事实性知识，它告诉人们，所描述的客观事物涉及的“对象”是什么，知识表示就是将对象的有关事实“陈述”出来，并以数据的形式表示。这类表示法将知识表