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知識表示

1.什么是知識表示

知識表示是指把知識客體中的知識因子與知識關(guān)聯(lián)起來,便于人們識別和理解知識。知識表示是知識組織的前提和基礎(chǔ),任何知識組織方法都是要建立在知識表示的基礎(chǔ)上。知識表示有主觀知識表示和客觀知識表示兩種。

2.什么是知識

知識是信息接收者通過對信息的提煉和推理而獲得得的正確結(jié)論;是人對自然世界、人類社會以及思維方式與運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識與掌握,是人的大腦通過思維重新組合和、系統(tǒng)化的信息集合。

在ES中,知識的涵義和一般我們認(rèn)識的知識的涵義是有所 區(qū)別的,它是指以某種結(jié)構(gòu)化的方式表示的概念、事件和過程。因此在ES中,并不是日常生活中的所有知識都能夠得以體現(xiàn)的,而是只有限定了范圍和結(jié)構(gòu),經(jīng)過 編碼改造的知識才能成為ES中的知識。在ES中的知識一般有如下幾類:

有關(guān)現(xiàn)實(shí)世界中所關(guān)心對象的概念,即用來描述現(xiàn)實(shí)世界所抽象總結(jié)出的概念。

有關(guān)現(xiàn)實(shí)世界中發(fā)生的事件、所關(guān)系對象的行為、狀態(tài)等內(nèi)容,也就是說不光有靜態(tài)的概念,還有動(dòng)態(tài)的信息。

關(guān)于過程的知識,即不光有當(dāng)前狀態(tài)和行為的描述,還要有對其發(fā)展的變化及其相關(guān)條件、因果關(guān)系等描述的知識。

元知識,即關(guān)于知識的知識,例如包括知識利用方面的知識。

3.知識表示的方法

一階謂詞邏輯:一階謂詞邏輯即FOL(First-order Predicate Logic)是一種比較常見的知識表示方法。在謂詞邏輯中,命題是用謂詞表示的。謂詞的一般形式是:P(x1,x2,···xn),其中P是謂詞名稱,x1,x2,···xn是個(gè)體。因此,用謂詞邏輯來表示某類知識時(shí)就可以利用上述形式,比如teacher(yangfan)就表示了“楊帆是老師”這樣一個(gè)事實(shí)型的知識。在P(x1,x2,···xn)中,如果xi(i =1,···,n)都是單個(gè)的個(gè)體常量,則它就可以稱為一階謂詞。謂詞邏輯適合表示:1、事物的狀態(tài)、屬性、概念等事實(shí)性知識。2、事物間確定的因果關(guān) 系,即規(guī)則。對于事實(shí)可以用如下邏輯符號表示,即“¬”表示“非”、“∧”表示“與”、“∨”表示“或”;對于規(guī)則可以用蘊(yùn)涵(→)式表示,例如:如果x,則y就可以表示為“x→y”。用謂詞表示知識時(shí),還要遵循兩個(gè)步驟,即1、首先定義謂詞;2、其次用連接符號連接相應(yīng)的謂詞。我們看相應(yīng)的例子:

假設(shè)有這樣一個(gè)知識需要表示:小潘是計(jì)科系的學(xué)生,但他不喜歡編程。我們用一階謂詞邏輯來表示它就需要采用如下的步驟:首先,定義謂詞

Computer(x):x是計(jì)科系的學(xué)生

Like(x,y):x喜歡y

其次,用謂詞公式表示之:

Computer(xiaopan)∧¬Like(xiaopan,programing)

產(chǎn)生式規(guī)則:在條件、因果等類型的判斷中所采用的一種對知識進(jìn)行表示的方法。其基本的形式是P→Q,或者是if P then Q。這里這個(gè)產(chǎn)生式規(guī)則與剛才的謂詞邏輯中的“蘊(yùn)涵(→)式”表示還是有區(qū)別的,后者是一種精確的匹配,即如果x,則100%的會是y,而前者則可以表示 一種模糊匹配,有一定的置信度,即發(fā)生概率。

例如:if “咳嗽 and 發(fā)燒”,then “感冒”,置信度80%。這里if部分表示條件部,then部分表示結(jié)論部,置信度表示當(dāng)滿足條件時(shí)得到結(jié)論的發(fā)生概率。這整個(gè)部分就形成了一條規(guī)則,表示的就是這樣一類因果知識:“如果病人發(fā)燒且咳嗽,則他很有可能是感冒了”。

因此,針對比較復(fù)雜的情況,我們都可以用這種產(chǎn)生式規(guī)則的知識表示方式形成一系列的規(guī)則。

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