知識的框架表示法教案

1、知識的框架表示法教案一、目標分析：知識是智能的基礎(chǔ)。為了使計算機具有智能，使它能模擬人類的智能行為， 就必須使它具有知識。但知識是需要用適當?shù)哪Ｊ奖硎境鰜聿拍艽鎯Φ接嬎銠C中去 的，因此關(guān)于知識的表示問題就成為人工智能中的一個重要的研究課題。由此可見 知識的表示是人工智能領(lǐng)域的關(guān)鍵性內(nèi)容。知識的表示乂有多種形式和方法，對于 學生來說多了解多掌握知識的表示對人工智能的理解和掌握至關(guān)重要。二、內(nèi)容分析：知識的框架表示要想讓學生能夠掌握其要領(lǐng)，我認為內(nèi)容要涉及以下方面：(1) 框架表示法的理論基礎(chǔ)，框架理論的介紹(2)框架表示法的介紹(3)框架表示法的特點。三、學生分析：學生通過前面的學習已經(jīng)初步具備

2、了一定的人工智能的相關(guān)知識基礎(chǔ)。并且知 識的框架表示和學生的生活實際有一定知識遷移性和共通性。對學生來說學習這方 面的知識應當說比較容易入手和掌握，也有學習的興趣。四、教學重點：(1)框架表示法的理論基礎(chǔ)，框架理論的介紹(2)框架表示法的介紹(3)框架表示法的特點。五、教學難點：1、框架表示法實際應用2、框架表示的使用特點和使用情況六、教學過程：復習：提問：知識的常用幾種表示導入：提問：請同學們閉上眼睛在腦海中想象一下：當一個人要走近一個教室時，他能 根據(jù)以往的知識，想象到這個教室都有哪些實物信息嗎，學生的回答會包括：四面墻，有門、窗、天花板和地板，有課桌、椅子、黑板等。由此實例引出以下內(nèi)容：

3、盡管他對這個教室的細節(jié)還不清楚，但對教室的基本結(jié)構(gòu)是可以預見的。他之 所以能做到這一點，是由于他通過以往的認識活動已經(jīng)在記憶中建立了關(guān)于教室的 框架，該框架不僅指出了相應事物的名稱（教室），而且還指出了事物各有關(guān)方面的 屬性（如有四面墻、有課桌、有黑板，,）。通過對該框架的查找，很容易得到教室 的各有關(guān)特征。框架的概念和定義知識的框架表示法1975年由M. Minsky提出，最早用作視覺感知、自然語言對 話等問題的知）。識表示；目前已作為一種通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示知識對象（實體框架理論認為，人們對現(xiàn)實世界中各種事物的認識都是以一種類似于框架的結(jié) 構(gòu)存儲在記憶中的，當面臨一種新事物時，就從記憶中找出

4、一個合適的框架并根據(jù) 實際情況對其細節(jié)加以修改、補充，從而形成對當前事物的認識框架定義.框架是用于描述具有固定的靜態(tài)對象的通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該對象用“對象，屬 性,，屬性值”表示；. 一個框架由若干個槽（Slot）組成，槽用于描述屬性;. 一個槽乂可由若干個側(cè)面組成。側(cè)面用于描述相應屬性的一個方面；.槽和側(cè)面所具有的屬性值分別稱為槽值和側(cè)面值；. 一個側(cè)面可有一個或多個側(cè)面值。.對框架、槽或側(cè)面，都可以復加上一些說明性信息，一般是指一些約束條 件，用于指出什么樣的值才能填入到槽或側(cè)面中。.槽值或側(cè)面值既可以是數(shù)值，字符串，布爾值，也可以是一個在滿足某個 給定條件時要執(zhí)行的動作或過程，特別是它還可以

5、是另一個框架的名字，從而實現(xiàn)一個框架對另 一個框架的調(diào)用.框架實質(zhì)上是一個層次的嵌套鏈接表。框架名槽名1側(cè)面名1值1,值2,值pl側(cè)面名2值1,值2,值p2側(cè)面名ml值1,值2,值pml槽名2側(cè)面名1值1,值2,值ql側(cè)面名2值1,值2,值q2側(cè)面名m2值1,值2,值qm2槽名n側(cè)面名1值1,值2,值rl側(cè)面名2值1,值2,值r2側(cè)面名mn值1,值2,，值rmn約束：約束條件1約束條件n框架表示的實例例：框架名： 假冒偽劣商品商品名稱：生產(chǎn)廠家：出售商店：處罰：處理方式：處罰依據(jù)：處罰時間：單位（年、月、日）經(jīng)辦部門：在這個框架中，有4個槽，其中，“處罰”槽有4個側(cè)面，側(cè)面“處罰時間” 用“單

6、位”指出了一個填值時的標準限制。延續(xù)導入實例：當他進入教室后，經(jīng)觀察得到了教室的大小、門窗的個數(shù)、桌凳的數(shù)量、顏色 等細節(jié)，把它們填入到教室框架中，就得到了教室框架的一個具體事例，稱為事例 框架學生活動：學生以小組的形式進行對框架表示的實際練習，寫出教師這個職業(yè)的知識表示框架，各小組完成后對所有的小組結(jié)果進行集體討論框架系統(tǒng)中求解問題的基本過程在用框架表示知識的系統(tǒng)中，問題的求解主要是通過匹配與填槽實現(xiàn)的。要 求解某個問題時:(1)首先把這個問題用一個框架表示出來；(2)然后通過與知識庫中已有的框架進行匹配，找出一個或幾個可匹配的預選 框架作為初步假設(shè)，并在此初步假設(shè)的引導下收集進一步的信息。(3)最后用某種評價方法對預選框架進行評價，以便決定是否接受它。知識的框架表示法的特點(1)結(jié)構(gòu)性框架表示法善于表示結(jié)構(gòu)型知識，把知識的內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系以及知識間的特殊聯(lián) 系表示出來。知識的基本單位是框架，而框架乂由若干個槽組成，一個槽乂由若干 個側(cè)面組成，這樣就把知識的內(nèi)部結(jié)構(gòu)顯式地表示出來。(2)深層性框架表示法不僅可以從多個方面、多重屬性表示知識，可以以嵌套結(jié)構(gòu)分層地 對知識進行表示，或表示事物間的因果關(guān)系，因此能用來表示事物間的復雜的深層 聯(lián)系。(3)繼承性在框架系統(tǒng)中，下層框架可以繼承上層框架的槽值，也可進行補充，這不僅可 以減少知識的冗余，而且較好地保證了知識