《人工智能》课程教学资源（PPT课件讲稿）第三章 知识表示——框架问题（框架结构）

第一部随识最 第一章演绎系统 第二章产生式系统 第三章框架结构 第四章语义网络 第五章过程性知识 o 2002 Hoare. All rights reserved

第一部分 知识表示 第一章 演绎系统 第二章 产生式系统 第三章 框架结构 第四章 语义网络 第五章 过程性知识

路吕總问题 口31事物的属性 32框架 o 2002 Hoare. All rights reserved

第三章 框架问题 3.1 事物的属性 3.2 框架

概述 ◆1975年 Minsky.在论文中提出了框架理论。他从心 理学的证据出发,认为人的知识以框架结构记存在 人脑中。当人们面临新的情况,或对问题的看法有 重要变化时,总是从自己的记忆中找出一个合适的 框架,然后根据细节加以修改补充,从而形成对新 观察到的事物的认识 ◆人类对于一件事的了解,表现在对于这件实物的 诸方面,即属性的了解。掌握了事物的属性,也就 有了关于事物的知识,知识表示是从属性描述开始 的 o 2002 Hoare. All rights reserved

框架 概述 ◆1975年 Minsky在论文中提出了框架理论。他从心 理学的证据出发，认为人的知识以框架结构记存在 人脑中。当人们面临新的情况，或对问题的看法有 重要变化时，总是从自己的记忆中找出一个合适的 框架，然后根据细节加以修改补充，从而形成对新 观察到的事物的认识 ◆人类对于一件事的了解，表现在对于这件实物的 诸方面，即属性的了解。掌握了事物的属性，也就 有了关于事物的知识，知识表示是从属性描述开始 的

3 框架的作用 ◆表示事物各方面的属性 ◆表示事物之间的类属关系 ◆事物的特征和变异 ◆识别、分析、预测事物及其行为 框架是一种结构性的知识表达方法 o 2002 Hoare. All rights reserved

框架（续） 框架的作用 ◆表示事物各方面的属性 ◆表示事物之间的类属关系 ◆事物的特征和变异 ◆识别、分析、预测事物及其行为 框架是一种结构性的知识表达方法

3 口《姻脂》故事的破案框架 ◆框架名:tx未遂杀人案 犯罪意图:x 犯罪结果:杀人 被杀者:y 杀人动机:x未遂被y发现 知情人:{z1|i∈l} 罪犯:t 一条件一:若x为强奸,则t必须是男性 条件二:有某个z指控t 一条件三:t招认 ◆t=鄂秋隼,X=强奸,y=卞牛医,z=下妻,姻脂 o 2002 Hoare. All rights reserved

框架（续） 《姻脂》故事的破案框架 ◆框架名：t x未遂杀人案 犯罪意图：x 犯罪结果：杀人 被杀者：y 杀人动机：x 未遂被 y 发现 知情人：{ zi | i  I } 罪犯：t 条件一：若 x 为强奸，则 t 必须是男性 条件二：有某个 zi 指控 t 条件三：t 招认 ◆t=鄂秋隼，X=强奸，y=卞牛医， zi =卞妻，姻脂

3 口《姻脂》故事的破案框架的实例 ◆框架实例:鄂秋隼强奷未遂杀人案 犯罪意图:妊 犯罪结果:杀人 被杀者:卞生医 一杀人动机:强妊未遂被卞生医发现 一知情人:卞妻,姻脂 罪犯:鄂秋隼 一条件一:酆秋隼为男性,成立 一条件二:姻脂指控鄂秋隼,成立 一条件三:酆秋隼招认,成立 o 2002 Hoare. All rights reserved

框架（续） 《姻脂》故事的破案框架的实例 ◆框架实例：鄂秋隼强奸未遂杀人案 犯罪意图：强奸 犯罪结果：杀人 被杀者：卞牛医 杀人动机：强奸未遂被卞牛医发现 知情人：卞妻，姻脂 罪犯：鄂秋隼 条件一：鄂秋隼为男性，成立 条件二：姻脂指控鄂秋隼，成立 条件三：鄂秋隼招认，成立

3 机器人识别积木世界 ◆框架:积木上方斜视图 物体:立方体 一视角:斜俯视 视状:六角形 一上面:面A斜视图(L1L2,L3,L4) 下左面:面B斜视图(L5,L4L6,L8) 一下右面:面C斜视图(L3LnL9,L6) 边:{L 125-3454326-89-9 姿态:平卧 一负载面:A 接地面:【B,c} o 2002 Hoare. All rights reserved

框架（续） 机器人识别积木世界 ◆框架：积木上方斜视图 物体：立方体 视角：斜俯视 视状：六角形 上面：面 A 斜视图（L1 , L2 , L3 , L4 ） 下左面：面 B 斜视图（L5 , L4 , L6 , L8 ） 下右面：面 C 斜视图（L3 , L7 , L9 , L6 ） 边：{ L1 , L2 , L3 , L4 , L5 , L4 , L6 , L8 , L9 } 姿态：平卧 负载面： A 接地面：{ B, C }

3 机器人识别积木世界 ◆框架:面ⅹ斜视图(y1y2y3y4) 物体:正方平面 视角:斜俯视斜测俯视 视状:平行四边形 左上边:y1 右上边:y2 左下边:y3 右下边:y4 姿态:平卧直立 能载物:是否 一接地:是否 o 2002 Hoare. All rights reserved

框架（续） 机器人识别积木世界 ◆框架：面 x 斜视图( y1 , y2 , y3 , y4 ) 物体：正方平面 视角：斜俯视斜测俯视 视状：平行四边形 左上边： y1 右上边： y2 左下边： y3 右下边： y4 姿态：平卧直立 能载物：是否 接地：是否

框架的主要特征 ◆1.框架名(可带参数) 2.一组属性,每个属性成为一个槽,里面可以存 放属性值 ◆3.每个属性对它的值有一定的类型要求,不同属 性的类型要求不一样 4.有些属性值可以是子框架调用,子框架调用可 以带参数 5.有些属性值是事先确定的,有些属性值需在生 成实例时代入 ◆6.有些属性值在代入时需满足一定条件。有时, 在不同属性的属性值之间还有一些条件需要满足 o 2002 Hoare. All rights reserved

框架（续） 框架的主要特征 ◆⒈ 框架名（可带参数） ◆⒉ 一组属性，每个属性成为一个槽，里面可以存 放属性值 ◆⒊ 每个属性对它的值有一定的类型要求，不同属 性的类型要求不一样 ◆⒋ 有些属性值可以是子框架调用，子框架调用可 以带参数 ◆⒌ 有些属性值是事先确定的，有些属性值需在生 成实例时代入 ◆⒍ 有些属性值在代入时需满足一定条件。有时， 在不同属性的属性值之间还有一些条件需要满足

系统的功能《 m1.描述 ◆每个框架实现系统应该提供一套设备可以建立和 管理(查阅、修改、推理、 )对某类客观事物 的一个描述。此描述由一组互相联系、互相支持的 框架组成 设置一组槽,规定每个槽的性质,及槽与槽之间 的关系 ◆每个槽在框架中被认为是无内部结构的,但当需 要时,它本身又可以扩充为一个有内部结构的框架 o 2002 Hoare. All rights reserved

框架系统的功能（续） ⒈ 描述 ◆每个框架实现系统应该提供一套设备可以建立和 管理（查阅、修改、推理、）对某类客观事物 的一个描述。此描述由一组互相联系、互相支持的 框架组成 ◆设置一组槽，规定每个槽的性质，及槽与槽之间 的关系 ◆每个槽在框架中被认为是无内部结构的，但当需 要时，它本身又可以扩充为一个有内部结构的框架