人工智能导论课件

性表示
• 是否加入启发信息 • 能否模块化 • 能否表示不精确知识 • 是否适于计算机处理 • 是否有高效的算法
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3.1 知识与知识表示
主
3.2 一阶谓词逻辑表示法
要
3.3 产生式表示法
内
3.4 语义网络表示法
容 3.5 框架表示法
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3.2 一阶谓词逻辑表示法
包揽一切事物的集合称为全总个体域。
用谓词表示时，一般取全总个体域，然后再
采取使用限定谓词的方法指出每个个体变元的个
体域。
蕴含式
（1）对于全称量词： x(P(x) )
（2）对于存在量词： x(P(x) )
合取项
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辖域： （教材P97）
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紧接于量词之后被量词作用（即说明）的谓 词公式称为该量词的辖域。
– 研究的主要内容 • 表示观 • 表示方法
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• 知Biblioteka Baidu表示方法
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知识表示方法
替代表示
直接表示
局部表示
分布表示
陈述性表示
过程性表示
状态空间表示
与或图表示
谓词逻辑表示 语义网络表示
产生式表示 框架表示
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•选取知识表示方法的影响因素：
• 表示知识的能力 • 与推理方法的匹配 • 知识和元知识的一致 • 是否自然 • 过程性表示还是说明
❖ 智能活动过程主要是一个获取知识并运用知识 的过程。
❖ 人工智能问题的求解也是以知识为基础的，知 识的获取、知识的表示和运用知识进行推理是 人工智能学科研究的3个主要问题。
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❖ 人工智能研究中的基本问题之一---知识表示 – “如何表示知识?” 怎样使机器能懂，能对之进行处理，并能以一 种人类能理解的方式将处理结果告诉人们。
方面的一种符号表示。
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元 知识 知识 信息 数据 噪声
知识的金字塔结构 8
❖ 知识、信息与数据
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• 数据 是记录信息的符号，是信息的载体和表示。
• 信息 是对数据的解释，是数据在具体的场合下
具体的含义。
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相同的数据在不同的环境下表示不同的含义， 蕴涵不同的信息； 并不是所有的数据都蕴涵着信息； 不同格式的数据所蕴涵的信息量是不同的。
（1）对于全称量词：
全称量词辖域
x(P(x) G(x, y))
（2）对于存在量词：
存在量词辖域
xP(x) B(x)
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• 指导变元、约束变元、自由变元（教材P97）
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加工后的信息
GOLD 438+
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信息所表示的知识 黄金价格为438，并且在升值（+）。
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元知识
所谓元知识，就是指使用知识的知识。
如果：黄金价格低于500 且价格正在上涨（+）
那么：购买黄金
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3.1.2 知识的种类
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(1) 所有的人都是要死的。 (2) 有的人活到100岁以上。 在个体域D为人类集合时，可符号化为：
(1)(x)P(x),其中P(x)表示 x 是要死的。 (2)(x)Q(x),其中Q(x)表示 x 活到100岁以上。
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个体域：（教材P96）
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个体变元的变化范围称为个体域（或论述域）。
（重点：一阶谓词表示法、语义网络表示法） 了解各种知识表示方法具体表示形式的优缺点及
适宜的应用对象。
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3.1 知识与知识表示
主
3.2 一阶谓词逻辑表示法
要
3.3 产生式表示法
内
3.4 语义网络表示法
容 3.5 框架表示法
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3.1 知识与知识表示
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❖ 知识是人类智能的基础。
– 在AI系统中，对知识要给出一个清晰简洁的描 述很困难。
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3.1.1 知识的含义和结构
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• 费根鲍姆
知识是经过消减、塑造、解释和
转换的信息。
• Bernstein
知识是由特定领域的描述、关系
和过程组成的。
• Hayes-roth 知识是事实、信念和启发式规则。
• 知识库观点
知识是某领域中所涉及的各有关
形式
知识
严密性 与可靠性
确定性
确切性
显隐
理
经
确不
式式
论
验
定确
知知
知
知
性定
识识
识
识
知知
识识
确 切 描 述 知 识
不 确 切 描 述 知 识
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3.1.3 知识的特性
＊ 相对正确性 ＊ 不确定性 ＊ 可表示性 ＊ 可利用性
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3.1.4 知识表示
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– 什么是知识表示？ • 面向计算机的知识描述或表达形式和方法。 • 知识表示的过程就是把知识编码成某种数据结构的 过程。
一阶谓词逻辑表示法是一种重要的知识表 示方法，它以数理逻辑为基础，是到目前为止 能够表达人类思维活动规律的一种最精确的形 式语言。
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3.2.1 谓词、函数、量词（参见教材95页）
谓词逻辑中的n元谓词： P（x1,x2,……,xn)
参量（项/个体） 谓词符号（大写字母）
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第3 章 知识表示
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本章知识结构
知识的表示 知识与知识表示基本概念 一阶谓词逻辑表示法 产生式规则表示法 语义网络表示法 框架表示法
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本章学习要点
了解知识、信息和数据的概念，以及它们之间的 关系。
了解知识的特性、分类及它们的表示方法。 掌握各种知识表示法表示知识的步骤和方法。
为了表达个体之间的对应关系，引入 n元个体函数，简称函数：
f（x1,x2,……,xn)
个体变元 函数符号（小写字母）
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量 词：
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“所有”、“一切”、“任一”、“全体”、“凡 是”
全称量词，记为x
“存在”、“有些”、“至少有一个”、“有 的”
存在量词，记为 x
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【实例】关于量词的使用
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❖ 知识、数据和信息的关系
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一般把有关信息关联在一起所形成的信息结构 称为知识。
知识、数据、信息是3个层次的概念。
知识
信息
抽象
有格式的数据
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【实例】知识的形成
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137178766832525156430015
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数据加工
① 将每两位数字分为一组； ② 忽略那些小于32的两位数； ③ 把余下的每组两位数用ASCII字符代替。