《面向对象语言》课程教学资源（PPT课件讲稿）第2章 知识表示方法

第一部分:第2章知识表示方法 第2章知识表示方法 21知识的基本概念 22一阶谓词逻辑表示法| 2.3产生式表示法 24语义网络表示法國 25框架表示法国 2.6脚本表示法 27过程表示法 28 Petri网表示法| 29面向对象表示法 2.10状态空间表示法 2.11问题归约表示法 本章小结与习题 2004.113 A|程序设计

2004.11.3 AI程序设计 1 第一部分：第2章 知识表示方法 第2章 知识表示方法 2.1 知识的基本概念 2.2 一阶谓词逻辑表示法 2.3 产生式表示法 2.4 语义网络表示法 2.5 框架表示法 2.6 脚本表示法 2.7 过程表示法 2.8 Petri网表示法 2.9 面向对象表示法 2.10 状态空间表示法 2.11 问题归约表示法 本章小结与习题

第一部分:第2章知识表示方法 2.1知识的基本概念 2.1.1知识层次 2.1.2知识的属性 2.1.3知识分类 2.1.4知识表示 2004.113 A|程序设计

2004.11.3 AI程序设计 2 第一部分：第2章 知识表示方法 2.1 知识的基本概念 2.1.1 知识层次 2.1.2 知识的属性 2.1.3 知识分类 2.1.4 知识表示

第一部分:第2章知识表示方法 2.1.1知识层次 人们描述客观世界的数据、 信息、知识等具有如下的 金字塔型层次结构 元知识 知识 信息 数据 噪声 2004.113 A|程序设计

2004.11.3 AI程序设计 3 第一部分：第2章 知识表示方法 2.1.1 知识层次 噪声 数据 信息 知识 元知识 人们描述客观世界的数据、 信息、知识等具有如下的 金字塔型层次结构

第一部分:第2章知识表示方法 2.1.1知识层次 1)数据 知识处理中的数据不同于通常意义上的 “数”,它具有更广泛的含义。例如,符号3,赋 予不同的物质就可以代表不同的含义。无论3个人 或者3棵树,表达了相同的数量。另外,颜色属性、 尺寸大小等等都可以作为数据进行记录。这里,数 据可以定义为:“客观事物的数量、属性、位置及 其相互关系等的抽象表示”。 2004.113 A|程序设计

2004.11.3 AI程序设计 4 第一部分：第2章 知识表示方法 2.1.1 知识层次 1) 数据 知识处理中的数据不同于通常意义上的 “数”，它具有更广泛的含义。例如，符号3 ，赋 予不同的物质就可以代表不同的含义。无论3个人 或者3棵树，表达了相同的数量。另外， 颜色属性、 尺寸大小等等都可以作为数据进行记录。这里，数 据可以定义为：“客观事物的数量、属性、位置及 其相互关系等的抽象表示”

第一部分:第2章知识表示方法 2.1.1知识层次 2)信息 信息是“数据所表示的含义”。如上述同一个数据 “3”在不同的具体场合代表着不同的含义,可以是人、 树或是任何其他的物质,从而获得不同的解释,产生不 同的信息。因此,可以这样来表述数据和信息的关系: 数据是信息的载体和表示,而信息是对数据的解释 般地说,一个信息可用一组描述词及其值来描述: 〈描述词1:值1;…;描述词n:值n〉 它描述一件事、一个物体或一种现象的有关属性、状态、 地点、程度、方式等等。 2004.113 A|程序设计

2004.11.3 AI程序设计 5 第一部分：第2章 知识表示方法 2.1.1 知识层次 2) 信息 信息是“数据所表示的含义” 。如上述同一个数据 “3 ”在不同的具体场合代表着不同的含义，可以是人、 树或是任何其他的物质，从而获得不同的解释，产生不 同的信息。因此，可以这样来表述数据和信息的关系： 数据是信息的载体和表示，而信息是对数据的解释。 一 般地说，一个信息可用一组描述词及其值来描述： 〈描述词1：值1；…；描述词n：值n〉 它描述一件事、—个物体或一种现象的有关属性、状态、 地点、程度、方式等等

第一部分:第2章知识表示方法 2.1.1知识层次 3)知识 Feigenbaum认为知识是经过整理、加工、解释和转换的 信息。 Bernstein认为它是由特定领域的描述、关系和过程 组成的。 Hayes Roth则将知识用三维空间来描述,即知识= 事实+信念+启发式规则。而从知识库的观点看,知识则是 某领域中所涉及的各有关方面、状态的一种符号表示。 目前所认可的定义是:“知识是一个或多个信息的关 联”。就是说,知识是把有关信息关联在一起所形成的信 息结构。它反映了客观世界中事物的关系,不同事物或者 相同事物间的不同关系形成了不同的知识 2004.113 A|程序设计 6

2004.11.3 AI程序设计 6 第一部分：第2章 知识表示方法 2.1.1 知识层次 3) 知识 Feigenbaunm认为知识是经过整理、加工、解释和转换的 信息。Bernstein认为它是由特定领域的描述、关系和过程 组成的。Hayes Roth则将知识用三维空间来描述，即知识= 事实+信念+启发式规则。而从知识库的观点看，知识则是 某领域中所涉及的各有关方面、状态的一种符号表示。 目前所认可的定义是：“知识是一个或多个信息的关 联” 。就是说，知识是把有关信息关联在一起所形成的信 息结构。它反映了客观世界中事物的关系，不同事物或者 相同事物间的不同关系形成了不同的知识

第一部分:第2章知识表示方法 2.1.1知识层次 4)元知识 元知识是有关知识的知识,是知识库中的高层知 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。元知识存于知识库中,指定可用的数据库资 源,并在一个域中确定最为适用的规则组。 2004.113 A|程序设计 7

2004.11.3 AI程序设计 7 第一部分：第2章 知识表示方法 2.1.1 知识层次 4) 元知识 元知识是有关知识的知识，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。元知识存于知识库中，指定可用的数据库资 源，并在一个域中确定最为适用的规则组

第一部分:第2章知识表示方法 2.1.2知识的属性 (1)真伪性。知识是客观事物及客观世界的反映,它具有真伪性, 可以通过实践检验其真伪,或用逻辑推理证明其真伪 (2)相对性。一般知识不存在绝对的真假,都是具有相对性的。 在一定条件下或特定时刻为真的知识,当时间、条件或环境发生变 化时可能变成假。 (3)不完全性。知识往往是不完全的。这里的不完全大致分为条 件不完全和结论不完全两大类。 (4)不确定性,即模糊性和不精确性。现实中的知识的真与假, 往往并不总是“非真即假”,可能处于某种中间状态,即所谓具有 真与假之间的某个“真度”,即模糊度和不精确度。例如“人老了 就可能糊涂”,“老了”、“可能”和“糊涂”都是一些模糊概念。 在知识处理中必须用模糊数学或统计方法等来处理模糊的或不精确 的知识。 2004.113 A|程序设计 8

2004.11.3 AI程序设计 8 第一部分：第2章 知识表示方法 2.1.2 知识的属性 (1) 真伪性。知识是客观事物及客观世界的反映，它具有真伪性， 可以通过实践检验其真伪，或用逻辑推理证明其真伪。 (2) 相对性。一般知识不存在绝对的真假，都是具有相对性的。 在一定条件下或特定时刻为真的知识，当时间、条件或环境发生变 化时可能变成假。 (3) 不完全性。知识往往是不完全的。这里的不完全大致分为条 件不完全和结论不完全两大类。 (4) 不确定性，即模糊性和不精确性。现实中的知识的真与假， 往往并不总是“非真即假” ，可能处于某种中间状态，即所谓具有 真与假之间的某个“真度” ，即模糊度和不精确度。例如“人老了 就可能糊涂” ， “老了” 、 “可能”和“糊涂”都是一些模糊概念。 在知识处理中必须用模糊数学或统计方法等来处理模糊的或不精确 的知识

第一部分:第2章知识表示方法 2.1.2知识的属性 (5)可表示性。知识作为人类经验存在于人脑之中,虽然不是一 种物质东西,但可以用各种方法表示出来。一般表示方式包括符号 表示法、图形表示法和物理表示法。 (6)可存储性、可传递性和可处理性。既然知识可以表示出来, 那么就可以把它存储起来;知识既可以通过书本来传递,也可以通 过教师的讲授来传播,还可以通过计算机网络等来传输,知识可以 从一种表示形式转换为另一种表示形式;知识一旦表示出来,就可 以同数据一样进行处理。 (7)相容性。相容性是关于知识集合的一个属性。即存在于一体 (如专家系统的知识库)的所有知识之间应该是相互不矛盾的,即 从这些知识出发,不能推出相互矛盾的命题。 2004.113 A|程序设计 9

2004.11.3 AI程序设计 9 第一部分：第2章 知识表示方法 2.1.2 知识的属性 (5) 可表示性。知识作为人类经验存在于人脑之中，虽然不是一 种物质东西，但可以用各种方法表示出来。一般表示方式包括符号 表示法、图形表示法和物理表示法。 (6) 可存储性、可传递性和可处理性。既然知识可以表示出来， 那么就可以把它存储起来；知识既可以通过书本来传递，也可以通 过教师的讲授来传播，还可以通过计算机网络等来传输，知识可以 从一种表示形式转换为另一种表示形式；知识一旦表示出来，就可 以同数据一样进行处理。 (7) 相容性。相容性是关于知识集合的一个属性。即存在于一体 （如专家系统的知识库）的所有知识之间应该是相互不矛盾的，即 从这些知识出发，不能推出相互矛盾的命题

第一部分:第2章知识表示方法 2.1.3知识分类 关于知识的类型,可以从不同角度来划分。 从知识的确定程度来分,知识可分为确定性知识和不确 定性知识两类。 确定性知识是可以给出其真值为“真”或“假”的知 识。这些知识是可以精确表示的知识,即可以用经典逻 辑命题来描述。不确定性知识是指具有“不确定”特性 的知识。 不确定性的概念包含不精确、不完备和模糊。若知识 并非“非真即假”,可能处于某种中间状态,这类知识 往往要用模糊命题或模态命题来表达。 2004.113 A|程序设计 10

2004.11.3 AI程序设计 10 第一部分：第2章 知识表示方法 2.1.3 知识分类 关于知识的类型，可以从不同角度来划分。 • 从知识的确定程度来分，知识可分为确定性知识和不确 定性知识两类。 确定性知识是可以给出其真值为“真”或“假”的知 识。这些知识是可以精确表示的知识，即可以用经典逻 辑命题来描述。不确定性知识是指具有“不确定”特性 的知识。 不确定性的概念包含不精确、不完备和模糊。若知识 并非“非真即假” ，可能处于某种中间状态，这类知识 往往要用模糊命题或模态命题来表达