知識表示方法

1、課題：UNIT I CHAP 3-2語義網絡表示法教學目標：認知知識的語義網絡表示法。重點掌握語義網絡的結構，掌握二元語義網絡表示 方法，了解語義網絡的特點。通過實際表示的圖示過程，增強對知識的信息表述能力。教學重點：語義網絡表示的詞法、結構、過程、語義。教學難點：如何選擇節(jié)點和弧線來構成語義網絡。教學方法：課堂理解與討論相結合。教學后記：教學過程一、復習與導入前面所學習過的知識表示法五種。二、新授語義網絡（Semantic network）是由節(jié)點和帶標記的邊（弧）組成的一種網絡圖。其中節(jié)點 表示事物、對象、狀態(tài)等，邊（弧）表示節(jié)點間的聯(lián)系。語義網絡可以表示人類用語言進行 描述的知識。常見的

2、語義關系有以下幾種：1 類屬關系類屬關系表示類與個體關系，是最常用的一種語義關系，通常用”is_a”或ISA標識。是一個李華 !中學生2. 聚類關系聚類關系表示部分與整體的關系，用Part-Of標識。3. 屬性關系屬性關系表示個體、屬性及其取值，其中有向弧表示屬性。4. 泛化關系指類結點與更高的類之間的關系，AKO (A Kind Of )作為標識。植物動物 |5. 所屬關系表示關系"具有”，用"have”標識。語義網絡具有結構性、聯(lián)想性、自然性、非嚴格性的特點。由結點和弧組成的語義網絡，直觀、自然、易于理解，但其對于量詞的描述局限，很難描述復雜的關系。一個語義網絡表示中學

3、生珍愛銀杏樹，所構成的語義網絡圖。圖1-3-10語義網絡二元語義網絡的表示： 語義網絡是知識的一種結構化圖解表示， 它由節(jié)點和弧線或鏈線 組成。節(jié)點用于表示實體、概念和情況等，弧線用于表示節(jié)點間的關系。語義網絡表示由下列 4 個相關部分組成：(1) 詞法部分 決定表示詞匯表中允許有哪些符號，它涉及各個節(jié)點和弧線。(2) 結構部分 敘述符號排列的約束條件，指定各弧線連接的節(jié)點對。(3) 過程部分 說明訪問過程，這些過程能用來建立和修正描述，以及回答相關問題。(4) 語義部分 確定與描述相關的 (聯(lián)想 )意義的方法即確定有關節(jié)點的排列及其占有物 和對應弧線。語義網絡具有下列特點：(1) 能把實體的

4、結構、屬性與實體間的因果關系顯式地和簡明地表達出來，與實體相關 的事實、特征和關系可以通過相應的節(jié)點弧線推導出來。(2) 由于與概念相關的屬性和聯(lián)系被組織在一個相應的節(jié)點中， 因而使概念易于受訪和 學習。(3) 表現(xiàn)問題更加直觀，更易于理解，適于知識工程師與領域專家溝通。(4) 語義網絡結構的語義解釋依賴于該結構的推理過程而沒有結構的約定，因而得到的 推理不能保證像謂詞邏輯法那樣有效。(5) 節(jié)點間的聯(lián)系可能是線狀、樹狀或網狀的，甚至是遞歸狀的結構，使相應的知識存 儲和檢索可能需要比較復雜的過程。三、鞏固深化 實例體會語義網絡的表示。用此法表示某實例。 知識的語義網絡表示，是貼近中學生的實例描

5、述知識。主題如紫外線指數參考旅游、 簡單動物與植物識別系統(tǒng)、 交通工具選擇參考等， 注意類 似問題通常沒有標準答案， 只要同學們表示知識方式的選擇具有充分理由， 就被認為是正確 的。四、歸納小結知識表示方法很多，本節(jié)了解其中的 6 種，有圖示法和公式法，結構化方法，陳述式表 示和過程式表示等。狀態(tài)空間法是一種基于解答空間的問題表示和求解方法，它是以狀態(tài)和操作符為基礎。 由于需要擴展過多節(jié)點，容易出現(xiàn)“組合爆炸” ，因而只適用于表示比較簡單的問題。問題歸約法從目標 (要解決的問題 )出發(fā)，逆向推理，通過一系列變換把初始問題變換為 子問題集合和子子問題集合， 直至最后歸約為一個平凡的本原問題集合。

6、 這些本原問題的解 可以直接得到從而解決了初始問題， 用與或圖來有效地說明問題歸約法的求解途徑。 問題歸 約法能夠比狀態(tài)空間法更有效地表示問題。 狀態(tài)空間法是問題歸約法的一種特例。 在問題歸 約法的與或圖中，包含有與節(jié)點和或節(jié)點，而在狀態(tài)空間法中只含有或節(jié)點。謂詞邏輯法采用謂詞合適公式和一階謂詞演算。 是一種形式語言， 能夠把數學中的邏輯 論證符號化。 謂詞邏輯法常與其它表示方法混合使用， 靈活方便， 可以表示比較復雜的問題。語義網絡是一種結構化表示方法， 可用于表示多元關系， 擴展后可以表示更復雜的問題。 框架是一種結構化表示方法。由指定事物各個方面的槽組成，每個槽擁有若干個側面， 而每個側

7、面又可擁有若干個值。必須同時使用許多框架，并可把它們聯(lián)成一個框架系統(tǒng)。在表示和求解比較復雜的問題時， 采用單一的知識表示方法是遠遠不夠的。 往往必須采 用多種方法混合表示。例如，綜合采用框架、語義網絡、謂詞邏輯的過程表示方法(兩種以上)，可使所研究的問題獲得更有效的解決。在選擇知識表示方法時，還要考慮所使用的程序設計語言所提供的功能和特點，以便能夠更好地描述這些表示方法。機器運用知識模擬人類智能，首先需要解決知識在機器中的表示，其本質是對知識的符號化過程。知識表示模式形式多樣，狀態(tài)空間表示法、產生式表示法、框架、與或樹表示法。 智能搜索代理，種類多樣，選擇著名的搜索引擎search engin中baidu, google, yahoo,感受其智能程度。其他方法 圍。五、拓展知識表示的