《框架知识表示》
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4.4 框架表示
【框架名】
槽名A A13,...
值A23,... 槽名B
B13,...
值B23,... 槽名C
C13,...
值C23,...
ຫໍສະໝຸດ Baidu
侧面A1
值A11，值A12，值
侧面A2
值A21，值A22，
侧面B1
值B11，值B12，值
侧面B2
值B21，值B22，
侧面C1
值C11，值C12，值
侧面C2
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4.5 脚本知识表示方法
脚本是框架的一种特殊形式。脚本方式采用一个专用 的框架来表示特定领域的知识。脚本通过一些元语作为槽名来 表示对象的基本行为，描述某些事件的发生序列，有些就像电 影剧本。
脚本知识表示方法所描述的知识想剧本一样，由开场 条件、角色、道具、场景、尾声等几部分组成。其中，开场条 件表明该系统描述事件发生的条件。角色就是脚本描述的系统 中出现的事件的主体。道具是系统的事件中动作的对象或工具。 场景是最主要的部分，可以再分为几部分，是一个个独立发展 过程的描述。尾声描述的是整个事件发生后的结果。
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4.4 框架表示
• 框架是表示某一类情景结构化的一种数据结构。框 架有 描述事物的各个方面的槽组成，每一个槽可 有若干个侧面。一个槽用于描述所讨论的对象的某 一方面的属性，一个侧面用于描述相应属性的一个 方面。槽和侧面所具有的的值称为槽值和侧面值。 槽值可以是逻辑的、数字的，可以是程序、条件、 默认值或是一个子框架。槽值含有如何使用框架信 息、下一步可能发生的信息、预计未实现该如何做 的信息等。
4.4 框架表示
• 概述 • 框架结构 • 推理 • 特点
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4.4框架表示
•定义
–框架是由若干个结点和关系（统称为槽）构成的网 络。是语义网络的一般化形式的一种结构。同语义 网络没有本质的区别。如书上的所示如将语音网络 结点间弧上的标注也放到槽内就成了框架表示形式。
•表示形式：
–由框架名、槽名、侧面、值组成
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概述
• 框架理论的基本观点是“人脑一存储有大量的典型情 景，当人面临新的情景时，就从记忆中选择（粗匹配） 一个称作框架的基本知识结构，这个框架是以前记忆 的一个知识空框，而其具体内容依新的情景而改变， 对这空框的细节加工修改和补充，形成对新情景的认 识又记忆于人脑中，以丰富人的知识”。
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念、假设的过程
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• 当要解决的问题是从知识库中找出一个满 足如下条件的教师： 男性，年龄在35岁以下，职称为讲 师 把这些条件用框架表示出来，就可得到 如下的初始问题框架。
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• 用此问题框架与知识库中的框架匹配，显 然“教师-1”框架可以匹配。“教师- x” 中的“姓名”槽为未知，通过匹配，符合 条件的教师有可能就是范怡伟。也还可能 是其他的框架，需要进一步收集信息。
中预先存储的框架进行匹配，找出一个或几个与该信息所提供的情
况最适合的预选框架，形成初步假设，即由输入信息激活相应的框
架。
然后再在该假设框架引导下，
收集进一步信息。按照某种评价规则，对预选的框架进行评价，以
决定最后接受或放弃预选的框架，即在框架引导下的推理。这个过
程可以用来模拟人类利用已有的经验进行思考、决策，以及形成概
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4.4框架知识表示
• 框架表示法适用于表达结构性的知识，概念、 对象等知识最适于用框架表示。框架还可以 表示行为（动作），有些过程性事件或情节 也可用框架网络来表示。这是框架系统的表 达能力。
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4.5 脚本知识表示方法
•结构 •推理 •特点
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4.5 脚本知识表示方法
•结构 •推理 •特点
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4.4 框架表示
• 概述 • 框架结构 • 推理 • 特点
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4.4 框架表示
（1）继承性 是框架的一个很重要的性质，下层框架可以从上层框架继承
某些属性或值，也可以进行补充和修改。这样一些相同的信息可 以不必重复存储，减少冗余信息节省了存储空间。 （2）结构化
框架表示法是一种结构化的知识表示方法。不但把知识的内部 结构表示出来还可以把知识之间的联系也表示出来，是一种表达 能很强的知识表示方法。 （3）不足之处 缺乏形式论，没有明确的推理机制保证问题求解的可行性。同时， 如果框架系统中各个数据结构不一致就会影响系统的清晰性，造 成推理的困难。
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举例：会议37的框架
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例如，会议37是所 有AI会议中的一次，因此它 可以继承AI会议这个大框架 的多种属性，从而简化它的
框架表示。
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表示会议37与AI会议的 上下层关系
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4.4 框架表示
2、匹配
由框架所构成的知识库，当利用他进行推理、形成概念和
作出决策、判断时，其过程往往是根据已知的信息，通过与知识库
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4.5 脚本知识表示方法
值C21，值C22，
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约束条件：
约束条件1
例（续）
例4.1 描述学校的框架。 框架名：<学校> 类属：<教育机构> 类型：范围：（大学、中学、小学） 位置：（省（直辖市）市） 面积：单位（平方米） 教职工人数： 学生人数：
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4.4 框架表示
• 概述 • 框架结构 • 推理 • 特点
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4.4 框架表示
• 概述 • 框架结构 • 推理 • 特点
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4.4 框架表示
• 概述 • 框架结构 • 推理 • 特点
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概述
• 框架表示法是以框架理论为基础发展起来的一种结 构化的知识表示，它适用于表示多种类型的知识。 1975年美国麻省理工学院明斯基（Minsky)在论文 “A framework for representing knowledgr”中 提出了框架理论，引起了人工智能学者的重视。他 是针对人们在理解情景、故事时提出的心理学模型， 论述的思想方法不是具体实现。
4.4 框架表示
在框架表示的知识库中，主要有两种活动：一是填槽，即 框架中未知内容的槽需要填写；二是匹配，根据已知事件寻找合适 的框架，并将该内容填入槽中。上述两种操作均将引起推理，其主 要推理形式有： 1、默认推理(继承推理)
在框架网络中，各框架之间通过ISA链（槽）构成半序的继承关 系。在填槽过程中，如果没有特别的说明，子框架的槽值将继承父 框架相应的槽值，称为默认推理。
4.4 框架表示
【框架名】
槽名A A13,...
值A23,... 槽名B
B13,...
值B23,... 槽名C
C13,...
值C23,...
ຫໍສະໝຸດ Baidu
侧面A1
值A11，值A12，值
侧面A2
值A21，值A22，
侧面B1
值B11，值B12，值
侧面B2
值B21，值B22，
侧面C1
值C11，值C12，值
侧面C2
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4.5 脚本知识表示方法
脚本是框架的一种特殊形式。脚本方式采用一个专用 的框架来表示特定领域的知识。脚本通过一些元语作为槽名来 表示对象的基本行为，描述某些事件的发生序列，有些就像电 影剧本。
脚本知识表示方法所描述的知识想剧本一样，由开场 条件、角色、道具、场景、尾声等几部分组成。其中，开场条 件表明该系统描述事件发生的条件。角色就是脚本描述的系统 中出现的事件的主体。道具是系统的事件中动作的对象或工具。 场景是最主要的部分，可以再分为几部分，是一个个独立发展 过程的描述。尾声描述的是整个事件发生后的结果。
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4.4 框架表示
• 框架是表示某一类情景结构化的一种数据结构。框 架有 描述事物的各个方面的槽组成，每一个槽可 有若干个侧面。一个槽用于描述所讨论的对象的某 一方面的属性，一个侧面用于描述相应属性的一个 方面。槽和侧面所具有的的值称为槽值和侧面值。 槽值可以是逻辑的、数字的，可以是程序、条件、 默认值或是一个子框架。槽值含有如何使用框架信 息、下一步可能发生的信息、预计未实现该如何做 的信息等。
4.4 框架表示
• 概述 • 框架结构 • 推理 • 特点
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4.4框架表示
•定义
–框架是由若干个结点和关系（统称为槽）构成的网 络。是语义网络的一般化形式的一种结构。同语义 网络没有本质的区别。如书上的所示如将语音网络 结点间弧上的标注也放到槽内就成了框架表示形式。
•表示形式：
–由框架名、槽名、侧面、值组成
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概述
• 框架理论的基本观点是“人脑一存储有大量的典型情 景，当人面临新的情景时，就从记忆中选择（粗匹配） 一个称作框架的基本知识结构，这个框架是以前记忆 的一个知识空框，而其具体内容依新的情景而改变， 对这空框的细节加工修改和补充，形成对新情景的认 识又记忆于人脑中，以丰富人的知识”。
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念、假设的过程
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• 当要解决的问题是从知识库中找出一个满 足如下条件的教师： 男性，年龄在35岁以下，职称为讲 师 把这些条件用框架表示出来，就可得到 如下的初始问题框架。
实用文档
• 用此问题框架与知识库中的框架匹配，显 然“教师-1”框架可以匹配。“教师- x” 中的“姓名”槽为未知，通过匹配，符合 条件的教师有可能就是范怡伟。也还可能 是其他的框架，需要进一步收集信息。
中预先存储的框架进行匹配，找出一个或几个与该信息所提供的情
况最适合的预选框架，形成初步假设，即由输入信息激活相应的框
架。
然后再在该假设框架引导下，
收集进一步信息。按照某种评价规则，对预选的框架进行评价，以
决定最后接受或放弃预选的框架，即在框架引导下的推理。这个过
程可以用来模拟人类利用已有的经验进行思考、决策，以及形成概
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4.4框架知识表示
• 框架表示法适用于表达结构性的知识，概念、 对象等知识最适于用框架表示。框架还可以 表示行为（动作），有些过程性事件或情节 也可用框架网络来表示。这是框架系统的表 达能力。
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4.5 脚本知识表示方法
•结构 •推理 •特点
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4.5 脚本知识表示方法
•结构 •推理 •特点
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4.4 框架表示
• 概述 • 框架结构 • 推理 • 特点
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4.4 框架表示
（1）继承性 是框架的一个很重要的性质，下层框架可以从上层框架继承
某些属性或值，也可以进行补充和修改。这样一些相同的信息可 以不必重复存储，减少冗余信息节省了存储空间。 （2）结构化
框架表示法是一种结构化的知识表示方法。不但把知识的内部 结构表示出来还可以把知识之间的联系也表示出来，是一种表达 能很强的知识表示方法。 （3）不足之处 缺乏形式论，没有明确的推理机制保证问题求解的可行性。同时， 如果框架系统中各个数据结构不一致就会影响系统的清晰性，造 成推理的困难。
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举例：会议37的框架
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例如，会议37是所 有AI会议中的一次，因此它 可以继承AI会议这个大框架 的多种属性，从而简化它的
框架表示。
实用文档
表示会议37与AI会议的 上下层关系
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4.4 框架表示
2、匹配
由框架所构成的知识库，当利用他进行推理、形成概念和
作出决策、判断时，其过程往往是根据已知的信息，通过与知识库
实用文档
4.5 脚本知识表示方法
值C21，值C22，
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约束条件：
约束条件1
例（续）
例4.1 描述学校的框架。 框架名：<学校> 类属：<教育机构> 类型：范围：（大学、中学、小学） 位置：（省（直辖市）市） 面积：单位（平方米） 教职工人数： 学生人数：
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4.4 框架表示
• 概述 • 框架结构 • 推理 • 特点
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4.4 框架表示
• 概述 • 框架结构 • 推理 • 特点
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4.4 框架表示
• 概述 • 框架结构 • 推理 • 特点
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概述
• 框架表示法是以框架理论为基础发展起来的一种结 构化的知识表示，它适用于表示多种类型的知识。 1975年美国麻省理工学院明斯基（Minsky)在论文 “A framework for representing knowledgr”中 提出了框架理论，引起了人工智能学者的重视。他 是针对人们在理解情景、故事时提出的心理学模型， 论述的思想方法不是具体实现。
4.4 框架表示
在框架表示的知识库中，主要有两种活动：一是填槽，即 框架中未知内容的槽需要填写；二是匹配，根据已知事件寻找合适 的框架，并将该内容填入槽中。上述两种操作均将引起推理，其主 要推理形式有： 1、默认推理(继承推理)
在框架网络中，各框架之间通过ISA链（槽）构成半序的继承关 系。在填槽过程中，如果没有特别的说明，子框架的槽值将继承父 框架相应的槽值，称为默认推理。