人工智能 PPT课件

④ 便于搜索，表示知识的符号结构和推理机制应 支持对知识库的高效搜索，使得智能系统能够 迅速地感知事物之间的关系和变化；同时很快 地从知识库中找到有关的知识。
⑤ 便于推理，要能够从己有的知识中推出需要的 答案和结论。
本章将首先介绍知识与知识表示的概念，然后介 绍状态空间法、问题归约法、谓词逻辑法、语义 网络法、框架表示、本体技术、过程表示等当前 人工智能中应用比较广泛的知识表示方法，为后 面介绍推理方法、专家系统等奠定基础。
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第二章知识表示方法
2.1 知识与知识表示的概念 2.2 状态空间法 2.3 问题归约法 2.4 谓词逻辑法 2.5 语义网络法 2.6 框架表示 2.7 本体技术 2.8 过程表示 2.9 小结
再生信息
智能 策略 信息
客体信息
问题与环境
智能行为
传递信息
智能示方法的要求
① 表示能力，要求能够正确、有效地将问题求解 所需要的各类知识都表示出来。
② 可理解性，所表示的知识应易懂、易读。
③ 便于知识的获取，使得智能系统能够渐进地增 加知识，逐步进化。
*。 例如：
了。
“雪是白色的” —。— 事实
“如果头痛且流涕，则有可能患了感冒” —。— 规则
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2.1.1 知识的概念
Feigenbaum认为知识是经过加工的信息，它包括 事实、信念和启发式规则。
Bernstein说知识是由特定领域的描述、关系和过 程组成的。
Hayes-Roth认为知识是事实、信念和启发式规则。 知识库观点看，知识是某论域中所涉及的各有
第二章 知识表示方法
教材： 蔡自兴等《人工智能及其应用》（第4版） 清华大学出版社，2010. 5
第二章知识表示方法
人类的智能活动主要是获得并运用知识。知识是 智能的基础。为了使计算机具有智能，能模拟人 类的智能行为，就必须使它具有知识。但知识需 要用适当的模式表示出来才能存储到计算机中去， 因此，知识的表示成为人工智能中一个十分重要 的研究课题。
② 过程性知识的陈述化表示。 ③ 以适当方式将过程性知识和陈述性知识综合，可以提高
智能系统的性能。
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2.1.3 知识的表示
策略知识
关于如何解决问题的政策方略，包括在什么 时间、什么地点、由什么主体采取什么行动、 达到什么目标、注意什么事项等等一整套完 整而具体的行动计划规划、行动步骤、工作 方式和工作方法。
信息是基本资源； 知识是对信息进行加工所得到的抽象化产物； 策略是由客体信息和主体目标演绎出来的智慧化身， 智能是把信息资源加工成知识、进而把知识激活成解
决问题的策略并在策略信息引导下具体解决问题的全 部能力。
信息、知识、智能关系，正好符合人类自身认识世界 和优化世界活动过程中由信息生成知识、由知识激活 智能的过程
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2.1知识与知识表示的概念
2.1.2 知识的特性
1.相对正确性 任何知识都是在一定的条件及环境下产生
的*，在这种条件及环境下才是正确的。
1+1=2 （十进制） 1+1=10 (二进制）
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2.1知识与知识表示的概念
2.1.2 知识的知特识状性态：“真” “假”
“真”与“假”之间的中间
2. 不确定性* 状态“如果头痛且流涕，则有可能患了感冒”
① 随机性引起的不确定性* ② 模糊性引起的不确定性*
小李很高
③ 经验引起的不确定性
④ 不完全性引起的不确定性( 常识性？？）
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2.1知识与知识表示的概念
2.1.2 知识的特性
3. 可表示性与可利用性
– 知识的可表示性: 知识可以用适当形式表示出来，如 用语言、文字、图形、神经网络等。
– 知识的可利用性: 知识可以被利用。
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2.1.3 知识的表示
“智能”
在给定的问题——问题环境——主体目的的条件 下，有针对性地获取问题——环境的信息，恰 当地对这些信息进行处理以提炼知识达到认知， 在此基础上，把已有的知识与主体的目的信息 相结合，合理地产生解决问题的策略信息，并 利用所得到的策略信息在给定的环境下成功地 解决问题达到主体的目的。
关方面、状态的一种符号表示。
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2.1知识与知识表示的概念
2.1.1 知识的概念
人工智能系统所关心的知识
事实：是关于对象和物体的知识。 规则：是有关问题中与事物的行动、动作相联系的因
果关系的知识。 元知识：是有关知识的知识，是知识库中的高层知识。
包括怎样使用规则、解释规则、校验规则、解释程序 结构等。 常识性知识：泛指普遍存在而且被普遍认识了的客观 事实一类知识。
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2.1.4智能中“信息-知识-策略”关系
4个要素包括
信息 知识 策略 行为
4个能力包括
获取有用信息的能力 由信息生成知识(认知)的能力 由知识和目的生成策略(决策)的能力 实施策略取得效果(施效)的能力
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2.1.4智能中“信息-知识-策略”关系
信息、知识、智能之间的关系：
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2.1.3 知识的表示
知识表示就是研究用机器表示上述这些知识的 可行性、有效性的一般方法，可以看作是将知 识符号化并输入到计算机的过程和方法。
知识表示=数据结构+处理机制 知识表示的观点：
陈述性 过程性
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2.1.3 知识的表示
陈述性知识表示和过程性知识表示各有优缺点
① 由于高级的智能行为似乎强烈地依赖于陈述性知识，因 此AI的研究应注重陈述性的开发。
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2.1知识与知识表示的概念
2.1.1 知识的概念
知识：在长期的生活及社会实践中、在科学研究 及实验中积累起来的对客观世界的认识与经验。
知识：把有关信息关联*在一起所形成的信息结
构。
知识反映了客观世信界息中关事联物形之式间：“的如关果系…，…，不则同…事…”
物或者相同事物间如的果不大同雁关向系南形飞，成则了冬不天同就的要知来识临
总结：信息经加工提炼而成知识，知识被目的激活而 成智能。
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2.1.4智能中“信息-知识-策略”关系
获取信息的功能由感觉器官完成，传递信息的功能 由神经系统完成，处理信息和再生信息的功能由思 维器官完成，施用信息的功能由效应器官完成。
传递信息
客体 信息 获取信息
目标 信息
客体 信息
处理信息
知识