人工智能与知识工程第二章知识表示?基本观点: –知识是智能的基础–智能是运用知识的过程、行为–研究知识及其结构、获取、应用是建造智能系统的基础?知识工程的观点: –智能是建立在一定数量和质量的知识基础上的,它是知识的表现形式,是知识运用的结果或外在表现形式?本章主要内容–知识及其特征–知识表示方法§1、基本概念?什么是知识–数据:泛指对客观事物的数量、属性、位置及其相互关系的抽象表示–信息:数据在特定场合(上下文)的含义。?数据是信息的载体和表示–知识:把有关信息关联在一起的信息结构,是人们对客观世界认识的结晶–比较?85 ?小王上次数学考试成绩 85分?小王上次数学考试成绩在班上名列前茅?知识的特性–相对正确性:认识的局限性和条件、环境的限制–不确定性: ?随机性引起不确定性?模糊性引起不确定性?不完全性引起不确定性?经验性引起不确定性–可表示性?知识要能被表示才能被记载和传播–可利用性?知识要可应用才有意义,人们才愿意去学习和掌握?知识分类–按表示形式划分?对象知识,事件知识,性能知识,元知识–按作用范围划分?常识知识,领域(专业)知识–按应用层次划分?事实知识,过程知识,控制知识–按是否确定划分?确定性知识,不确定性知识–按结构与表现划分?逻辑知识,形象知识–按抽象程度划分?0级知识, 1级知识, 2级知识?使用知识:分为 4个层面–知识获取?从已知的知识出发,如何使智能系统获得更多的知识?主要途径:更新、重组、推理–知识表示与存储?知识表示方法?知识存储技术–知识检索?通过一定的策略,搜索适合当前使用的知识–推理应用?利用已有知识,通过推理规则产生新的知识?利用已有知识,解决应用问题?知识表示–表示问题?知识表示是对知识的一种描述或一组约定,是一种计算机可以识别和存取的数据结构?描述、约定、数据结构?注:目前,人们对知识的结构、机制等尚未完全搞清楚, 关于知识表示的理论与规范尚未完全建立。–表示方法?显式表示法,符号表示法–用各种包含具体含义的符号的有序组合表示知识?隐式表示法,连接表示法–用神经元间的连接及其连接的强弱表示知识?说明性表示法,静态表示法–侧重于客体、事件、事实及相关联系和状态的静态方面?过程性表示法,动态表示法–将知识的表示融合到知识的应用过程中–表示方法选择?充分表示领域知识?有利于对知识的利用?便于知识的组织、管理和维护?便于理解和实现–知识表示难点?常识性知识及其表示§2、一阶逻辑表示法?表示方法–表示事实知识?表示事物的状态、属性、概念等事实?形式:谓词或谓词公式?例: –成绩 90分以上是优秀: good(x,90) –重庆是长江边的城市: near( 重庆,长江) –50万人口以上的城市是大城市: bigcity(x ) ∧ population(x,50 万) –表示因果关系?形式:逻辑蕴涵式 x→y?例: –自然数都是大于零的整数:( ? x)(N(x) →GZ(x) ∧I(x)) –所有的整数不是奇数就是偶数: (? x)(I(x) →O(x) ∨E(x)) –一阶逻辑不适合于表示过程知识和控制知识?应用–规划猴子取香蕉问题。 。房内有一只猴子位于 a处、一个箱子位于 c处,在 b处的正上方挂了一串香蕉。猴子需要把箱子推到香蕉下,然后爬上箱子才能拿到香蕉。–设定谓词: ? at(x,y) —— x在y处? has(x,y) —— x手中有 y? on(x,y) —— x在y上–可能的行动? goto(x,y )——猴子从 x处到 y处–条件: at(monkey,x) –动作:删除 at(monkey,x) ,添加 at(monkey,y) ? push(x,y) ——猴子将箱子从 x处推到 y处–条件: at(monkey,x) ∧ at(box,x) ∧ has(monkey,empty) –动作:删除 at(monkey,x), at(box,x) 添加 at(monkey,y), at(box,y)
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