人工智能第2章 知識表示

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1、敖 志 剛 編 制 第 2章 知 識 表 示 2 1 知 識 與 知 識 表 示 的 概 念 2 1 1 知 識 2 1 2 知 識 表 示 2 2 狀 態(tài) 空 間 表 示 法 2 2 1 狀 態(tài) 空 間 表 示 法 的 基 本 概 念 和 策略 2 2 2 狀 態(tài) 空 間 表 示 法 示 例 2 3 與 /或 圖 知 識 表 示 2 3 1 與 /或 圖 知 識 表 示 的 概 念 2 3 2 與 /或 圖 表 示 示 例 第 2章 知 識 表 示 2 4 產 生 式 知 識 表 示 2 4 1 產 生 式 的 結 構 和 組 成 2 4 2 產 生 式 系 統(tǒng) 的 分 類 2 4 3 產

2、生 式 系 統(tǒng) 的 性 能 及 其 應 用 2 5 語 義 網 絡 2 5 1 語 義 網 絡 的 概 念 2 5 2 語 義 網 絡 的 推 理 2 5 3 語 義 網 絡 表 示 法 的 特 征 2 6 框 架 表 示 法 2 6 1 框 架 表 示 法 的 概 念 與 設 計 2 6 2 框 架 的 基 本 結 構 和 描 述 2 6 3 框 架 系 統(tǒng) 2 6 4 框 架 系 統(tǒng) 的 推 理 和 求 解 過 程 2 6 4 五 種 知 識 表 示 方 法 的 比 較 2 1 知 識 與 知 識 表 示 的 概 念2.1.1 知 識1. 知 識 的 概 念 知 識 是 人 們 對 客 觀

3、 事 物 及 其 規(guī) 律 的 認 識 ， 包 括對 事 物 的 現(xiàn) 象 、 本 質 、 屬 性 、 狀 態(tài) 、 關 系 、 聯(lián)系 和 運 動 等 的 認 識 ； 是 解 決 問 題 的 步 驟 、 操 作 、規(guī) 則 、 過 程 、 技 術 、 技 巧 、 戰(zhàn) 術 、 戰(zhàn) 略 、 計 謀 、策 略 。 知 識 是 經 過 消 減 、 加 工 、 整 理 、 解 釋 、挑 選 、 改 造 、 選 擇 和 轉 換 的 信 息 和 數 據 ， 是 由特 定 領 域 的 事 實 、 信 念 、 描 述 、 關 系 、 啟 發(fā) 式和 過 程 組 合 起 來 的 。 2. 知 識 的 分 類 按 知 識 的

4、 作 用 ： 敘 述 型 知 識 、 過 程 型 知 識 、控 制 型 知 識 ； 按 知 識 的 的 性 質 ： 對 象 性 知 識 、 事 件 性 知 識 、性 能 性 知 識 、 元 知 識 ； 按 知 識 的 作 用 范 圍 ： 常 識 性 知 識 、 領 域 性 知識 ； 按 知 識 的 層 次 ： 表 層 知 識 、 深 層 知 識 ； 按 知 識 的 確 定 性 ： 確 定 性 知 識 、 不 確 定 性 知識 3. 知 識 的 屬 性 可 表 示 性 、 可 利 用 性 、 不 確 定性 、 矛 盾 性 、 相 容 性 、 真 假 性 、相 對 性 。 2 1 2 知 識 表

5、示面 向 人 的 知 識 表 示 的 概 念 面 向 人 的 知 識 表 示 可 以 用 是 語 言 、 文 字 、數 字 、 符 號 、 公 式 、 圖 表 、 圖 形 、 圖 像 等多 種 形 式 。 這 些 表 示 形 式 是 人 所 能 接 受 、理 解 和 處 理 的 形 式 。 2. 面 向 計 算 機 的 知 識 表 示 的 概 念 就 是 要 用 某 種 約 定 的 (外 部 )形 式 結 構 來 描 述知 識 ， 通 常 用 知 識 的 規(guī) 則 符 號 、 形 式 語 言 和網 絡 圖 等 使 知 識 形 式 化 或 模 型 化 ， 而 且 這 種形 式 結 構 還 要 能

6、夠 轉 換 為 機 器 的 內 部 形 式 ，在 計 算 機 中 用 合 適 的 形 式 對 問 題 求 解 過 程 中所 需 要 的 各 種 知 識 進 行 組 織 、 存 儲 、 檢 索 、使 用 、 增 刪 、 修 改 、 推 理 和 判 斷 ； 使 得 計 算機 能 方 便 地 存 儲 、 處 理 和 利 用 。 3. 設 計 知 識 表 示 的 基 本 原 則 可 實 現(xiàn) 性 、 可 理 解 性 、 表 示 能 力 、可 維 護 性 、 可 利 用 性 、 自 然 性 、 可組 織 性 4. 知 識 表 示 方 法 的 分 類 狀 態(tài) 空 間 表 示 法 基 于 圖 的 表 示 法

7、與 /或 圖 表 示 法 語 義 網 絡 表 示 法 謂 詞 邏 輯 表 示 法 產 生 式 表 示 法 特 性 表 示 法 框 架 表 示 法 知 識 表 示 功 能 表 示 法 腳 本 表 示 法 過 程 表 示 法 多 層 次 信 息 結 構 表 示 法 概 念 圖 解 表 示 法 神 經 網 絡 表 示 法 意 識 胞 表 示 法 不 精 確 表 示 法 狀 態(tài) 圖YXW Z S UVT A C D E B節(jié) 點A是 B的 前 驅 弧弧 的 標 記 弧 T從 A指 向 B B是 A的 后 繼 與 或 圖 示 例 與 節(jié) 點 或 節(jié) 點 dxx xx 1 122 dxxx 1 2 dxx

8、 x12 dxx 11 dxxxxxx 111212 dxx )1(xdx dxxx21 有 關 圖 書 館 的 一 個 語 義 網 絡 圖 書 館 建 筑 物 張 三 閱 覽 室 讀 者 理 工 大 學 單 位 大 禮 堂 校 園 鐘 山 學 會 講 英 語 公 園 開 放 閱 覽 風 景 美 麗 海 福 巷 Owner After Can Near-to Similar-to Can A-Member-of Is-a FetchLocated-underLocated-insideA-Kind-of Is-a A-part-of Have CanLocated-at 語 義 網 絡 示 例

9、 動 物 識 別 系 統(tǒng) 的 產 生 式 推 理 網 絡R1 R2R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10是 食 肉 類 黃 褐 色 有 黑 條 紋 有 暗 斑 點 是 有 蹄 類 長 脖 子 長 腿吃 肉 有 犬 齒 有 爪 眼 前 視 是 哺 乳 類 有 蹄 子 反 芻 食 物 產 奶 有 毛虎 豹 斑 馬 長 頸 鹿產 生 式 推 理 網 絡 示 例 2 2 狀 態(tài) 空 間 表 示 法2.2.1 狀 態(tài) 空 間 表 示 法 的 基 本 概 念 狀 態(tài) ： 各 種 相 關 對 象 的 可 能 的 排 列 、 情 況 、形 勢 和 現(xiàn) 狀 。 表 示 形 式 ： 通 常 用 一 組

10、指 標 、 變 量 或 數 組來 表 示 。 三 個 共 有 特 征 ： 就 是 狀 態(tài) 、 規(guī) 則 和 目 標 。 問 題 的 三 種 狀 態(tài) ： 開 始 狀 態(tài) 、 中 間 狀 態(tài) 和目 標 狀 態(tài) 。 知 識 表 示 一 般 步 驟 : 1 定 義 一 狀 態(tài) 空 間 ； 2 確 定 開 始 狀 態(tài) ； 3 確 定 目 標 狀 態(tài) ； 4 規(guī) 定 一 組 規(guī) 則 ； 5 將 非 形 式 的 問 題 描 述 轉 換 成 形式 描 述 ； 畫 出 描 述 問 題 的 狀 態(tài) 圖 ； 6 分 析 問 題 ； 7 選 擇 最 佳 技 術 去 求 解 待 解 問 題 。 2.2.2 狀 態(tài) 空 間

11、 表 示 法 示 例 例 2-1 水 壺 問 題 有 兩 個 水 壺 ， 一 個 盛 滿 為 4公 斤水 ， 另 一 個 盛 滿 為 3公 斤 水 ， 水 壺上 沒 有 任 何 度 量 標 記 。 怎 樣 在 能 裝4公 斤 的 水 壺 里 恰 好 只 裝 2公 斤 水 。 定 義 操 作 符 1 (X， YX 4) (4， Y) 把 4公 斤 的 水 壺 裝 滿 。 2 (X， YY 3) (X， 3) 把 3公 斤 的 水 壺 裝 滿 。 3 (X， YX O)(X D， Y) 從 4公 斤 的 水 壺 倒 出 一 些 水 。 4 (X， YY O) (X， Y D) 從 3公 斤 的 水

12、 壺 倒 出 一 些 水 。 5 (X， YX O)(O， Y) 把 4公 斤 水 壺 中 的 水 全 部 倒 掉 。 6 (X， YY O)(X， O) 把 3公 斤 水 壺 中 的 水 全 部 倒 掉 。 7 (X， YX+Y4 Y O) 把 3公 斤 水 壺 中 的 水 往 4公 斤 水 壺 (4， Y一 (4一 X) 里 倒 ， 直 到 4公 斤 水 壺 滿 。 8 (X， YX+Y3 X O) 把 4公 斤 水 壺 中 的 水 往 3公 斤 水 壺 (X一 (3一 Y)， 3) 里 倒 ， 直 到 3公 斤 水 壺 滿 。 9 (X， YX+Y3 X O)(O， X+Y) 把 4公

13、斤 水 壺 中 水 全 部 倒 入 3公 斤 水 壺 。 10 (X， YX+Y4 Y O)(X+Y， O) 把 3公 斤 水 壺 中 水 全 部 倒 入 4公 斤 水壺 。 例 2-2修 道 士 和 野 人 問 題 在 河 的 左 岸 有 3個 修 道 士 ， 3個 野 人 和 1條 船 ，修 道 士 們 想 用 這 條 船 將 所 有 的 人 都 運 過 河 去 ，但 是 受 到 以 下 條 件 的 限 制 ： 修 道 士 和 野 人 都 會 劃 船 ， 但 船 一 次 只 能 裝運 兩 個 人 ； 修 道 士 的 人 數 必 須 大 于 野 人 數 ； 野 人 不 知 道 是 個 騙 局

14、 。 試 問 修 道 士 如 何 用 這 條 船 將 這 些 人 全 部 都 渡到 河 的 對 岸 ？ 表 2-2 修 道 士 和 野 人 問 題 全 部 狀 態(tài) 的 合 法 性 X Y Z 合 法 性 X Y Z 合 法 性 X Y Z 合 法 性 X Y Z 合 法 性 3 3 1 合 法 3 2 1 合 法 3 1 1 合 法 3 0 1 不 可 能 2 3 1 不 合 法 2 2 1 合 法 2 1 1 不 合 法 2 0 1 不 合 法 1 3 1 不 合 法 1 2 1 不 合 法 1 1 1 合 法 1 0 1 不 合 法 0 3 1 合 法 0 2 1 合 法 0 1 1 合

15、法 0 0 1 不 可 能 3 3 0 不 可 能 3 2 0 合 法 3 1 0 合 法 3 0 0 合 法 2 3 0 不 合 法 2 2 0 合 法 2 1 0 不 合 法 2 0 0 不 合 法 1 3 0 不 合 法 1 2 0 不 合 法 1 1 0 合 法 1 0 0 不 合 法 0 3 0 不 可 能 0 2 0 合 法 0 1 0 合 法 0 0 0 合 法 定 義 規(guī) 則 將 一 個 修 道 士 從 左 岸 運 到 右 岸 ； 將 一 個 野 人 從 左 岸 運 到 右 岸 ； 將 一 個 修 道 士 和 一 個 野 人 從 左 岸 運 到 右 岸 ； 將 二 個 修 道

16、士 從 左 岸 運 到 右 岸 ； 將 二 個 野 人 從 左 岸 運 到 右 岸 ； 將 一 個 修 道 士 從 右 岸 運 到 左 岸 ； 將 一 個 野 人 從 右 岸 運 到 左 岸 ； 將 一 個 修 道 士 和 一 個 野 人 從 右 岸 運 到 左 岸 ； 將 二 個 修 道 士 從 右 岸 運 到 左 岸 ； 將 二 個 野 人 從 右 岸 運 到 左 岸 ； YXW Z S UVT A C D E B節(jié) 點A是 B的 前 驅 弧弧 的 標 記 弧 T從 A指 向 B B是 A的 后 繼狀 態(tài) 圖 的 概 念 331 310320220 321 300 311 11011101

17、1021000 010 031 020 221 修 道 士 和 野 人 問 題 的 狀 態(tài) 圖 計 算 機 的 表 達 方 法 按 BASIC語 言 的 寫 法 ， 就 是 用 賦 值 語 句 ： 10 LET X = X 2 20 LET Z = 0 30 LET X = X + 1 40 LET Y = Y + 1 50 LET Z = 1 例 2-3 梵 塔 問 題 ： 傳 說 印 度 的 主 神 梵 天 做 了 一 個 梵塔 ， 它 是 在 一 塊 黃 銅 板 上 插 3根 寶 面 針 ， 其 中 一 根 針上 從 上 到 下 按 從 小 到 大 的 順 序 串 上 了 64個 金 片

18、 。 梵天 要 求 僧 侶 們 輪 流 把 金 片 在 三 根 針 之 間 移 來 移 去 ，規(guī) 定 每 次 只 能 移 動 1片 ， 且 不 許 大 片 壓 到 小 片 上 。 并說 如 果 這 64片 金 片 全 部 移 至 另 一 根 針 上 時 ， 世 界 就會 在 一 聲 霹 靂 之 中 毀 滅 。 64 1 2 3 1 2 3 1 2 364 64 梵 塔 問 題 的 狀 態(tài) 圖 113132 22 12 13 33 23 21 兩 片 金 片 的 狀 態(tài) 圖 （ 111） （ 311） (211） （ 321） （ 231） （ 221） （ 331） （ 121） （ 131）

19、 （ 223） （ 332） （ 123） （ 323)（ 232） （ 132） （ 133） （ 313） （ 212） （ 122）（ 333） （ 222） （ 233） (213） （ 113） （ 112） （ 312） （ 322） 三 片 金 片 梵 塔 問 題 的 狀 態(tài) 圖 二 金 片 問 題 的 一 種 最 佳 求 解 過 程 二金片問題的狀態(tài)空間圖 三 金 片 問 題 的 一 種 最 佳 求 解 過 程 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 31 2 3 1 2 3XYZ XYZ 23 與/或圖知識表示 如 果 一 個 問 題 p可 以 分

20、 解 為 一 組 子 問 題P1、 P2、 P3 ， ， Pn ， 并 且 只 有 當所 有 子 問 題 Pi(i=1， 2， 3 ， ， n)都 有解 時 原 問 題 P才 有 解 ， 任 何 一 個 子 問 題Pi(i=1， 2， 3 ， ， n)無 解 都 會 導 致 原問 題 P無 解 ， 則 分 解 所 得 到 的 子 問 題 的“ 與 ” 與 原 問 題 P等 價 。 P與 P1、 P2、P3 ， ， Pn之 間 的 關 系 就 可 以 用 一 棵“ 與 樹 ” 來 表 示 。 與 或 圖 示 例 PP1 P2 P3P 11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P18

21、圖 2-9 與 /或 圖 P1 P2 P3 Pn P 圖 2-7 與 樹 P1 P2 P3 Pn P 圖 2-8 或 樹 可 解 節(jié) 點 在 與 /或 圖 中 ， 滿 足 以 下 三 個 條 件 之 一的 節(jié) 點 為 可 解 節(jié) 點 : 任 何 終 止 節(jié) 點 都 是 可 解 節(jié) 點 。 對 “ 或 ” 節(jié) 點 ， 當 其 子 節(jié) 點 中 至 少 有 一個 為 可 解 節(jié) 點 時 ， 則 該 “ 或 ” 節(jié) 點 就 是可 解 節(jié) 點 。 對 “ 與 ” 節(jié) 點 ， 只 有 當 其 子 節(jié) 點 全 部 為可 解 節(jié) 點 時 ， 該 “ 與 ” 節(jié) 點 才 是 可 解 節(jié)點 。 不 可 解 節(jié) 點

22、 可 用 類 似 的 方 法 定 義 不 可 解 節(jié) 點 : 不 為 終 止 節(jié) 點 的 端 節(jié) 點 是 不 可 解 節(jié) 點 。 對 “ 或 ” 節(jié) 點 ， 若 其 全 部 子 節(jié) 點 都 為不 可 解 節(jié) 點 ， 則 該 “ 或 ” 節(jié) 點 是 不 可解 節(jié) 點 。 對 “ 與 ” 節(jié) 點 ， 只 要 其 子 節(jié) 點 中 有 一個 為 不 可 解 節(jié) 點 ， 則 該 “ 與 ” 節(jié) 點 是不 可 解 節(jié) 點 。 與 或 圖 表 示 舉 例 例 2-4 試 證 明 兩 四 邊 形 全 等 問 題 T， 如 圖 2-9所 示 ， 要求 用 與 /或 圖 表 示 。 證 明 現(xiàn) 假 設 ： T1：

23、 證 明 ABD ABD； T2： 證 明 BCD BCD。 T1又 可 以 等 價 于 三 個 子 問 題 E1、 E2、 E3的 與 ， 其 中 E1： AB=AB； E2： AD= AD； E3： BD=BD。 T2也 可 以 等 價 三 個 子 問 題 E3、 E4、 E5的 與 ， 其 中 E3： BD=BD； E4： BC= BC； E5： CD= CD。 兩 全 等 四 邊 形 圖 2-10 兩 四 邊 形 全 等 問 題 d 2 1 d1 c 2 A B C D c d2 1 d1 2A B C D 與 /或 圖 表 示 圖 2-11 證 明 四 邊 形 全 等 問 題 的 與

24、 /或 圖 T14T11 T13T12 T T1 T2 E1 E2 E 3 T121 T122 T123 T131 T132 T141T133 T142 T143T1211 T1212 T1213 示 例 例 試 求 積 分 有 兩 種 方 法 解 此 積 分 1 因 為 ， 所 以 上 述 積 分 變 為 2 上 述 積 分 可 按 下 式 變 換 上 述 兩 種 方 法 可 用 下 列 與 /或 圖 如 圖 2-11來 描 述22 )1(12 xxx dxxdxdxxxF )1()( dxxdxx xdxxxdxxx xxxdxx xxxF 11121111211 12)( 222 dxx

25、 xxxF 1 12)( 2 與 或 圖 表 示 圖 2-11 微 積 分 問 題 的 與 /或 圖 與 節(jié) 點 或 節(jié) 點 dxx xx 1 122 dxxx 12 dxx x12 dxx 11 dxxxxxx 111212 dxx )1( xdx dxxx21 示 例 例 2-5 分 火 柴 游 戲 ， 設 堆 有 7根 火 柴 ， 由Max（ 我 方 ） 和 Min方 （ 對 手 ） 兩 人 輪 流 來 分它 們 ， 要 求 每 次 都 要 把 某 堆 火 柴 分 成 不 相 等 的兩 部 分 ， 最 后 不 能 分 下 去 的 人 為 負 ， 對 方 為 勝 。如 果 對 方 先 走

26、， 用 與 /或 圖 知 識 表 示 來 描 述 。 如 果 MIN先 走 ， 他 有 三 種 選 擇 方 法 ： (6， 1)、(5,2)、 (4， 3)， 在 MIN的 每 一 種 選 擇 下 ， MAX又 有 兩 種 走 法 ， 整 個 博 弈 與 /或 圖 如 圖 2-12所 示 。 與 或 圖 表 示 MAX勝 MIN勝MIN勝 ( 7 ) (4， 3 ) ( 6， 1 ) ( 5， 2 ) (5， 1， 1 ) (4， 2， 1 ) (3， 2， 2 ) (3， 3， 1 ) (4,1,1,1 ) (3,2,1,1 ) (2,2,2,1) (3,1,1,1,1 ) (2,2,1,1

27、,1 ) (2,1,1,1,1,1 ) MAXMAXMAXMINMINMIN 圖 2-12 分 火 柴 游 戲 的 與 /或 圖 24 產生式知識表示 產 生 式 (Production)一 詞 最 早 是 由 美 國 數 學 家 波斯 特 (E Post)于 1943年 根 據 串 替 換 規(guī) 則 提 出 的 一種 稱 為 Post機 的 計 算 模 型 。 1954年 ， Markov對Post的 產 生 式 系 統(tǒng) 作 了 改 進 ， 提 出 了 產 生 式 系 統(tǒng)的 控 制 策 略 ， 根 據 規(guī) 則 的 優(yōu) 先 級 來 確 定 其 執(zhí) 行 的順 序 。 1957年 Chomskey利

28、 用 一 系 列 產 生 式 規(guī) 則來 描 述 每 層 文 法 的 語 言 生 成 規(guī) 則 。 1972年 ， 紐 厄爾 和 西 蒙 在 研 究 人 類 的 認 知 模 型 中 開 發(fā) 了 基 于 規(guī)則 的 產 生 式 系 統(tǒng) 。 目 前 ， 產 生 式 表 示 法 已 成 為 人工 智 能 中 應 用 最 多 的 一 種 知 識 表 示 模 式 。 241 產生式的結構和組成 產 生 式 的 一 般 形 式 為 “ 前 件 +后 件 ” 。 前 件就 是 前 提 ， 后 件 是 結 論 或 動 作 。 產 生 式 包 括 各 種 操 作 、 規(guī) 則 、 變 換 、 算 子 、函 數 等 等

29、產 生 式 表 示 法 可 以 很 容 易 地 描 述 事 實 、 規(guī)則 以 及 它 們 的 不 確 定 性 度 量 。 規(guī) 則 描 述 的 是 事 物 間 的 因 果 關 系 。 其 基 本形 式 為 :“ PQ”或 “ IF P THEN Q”， 含義 是 ： 如 果 前 提 P滿 足 ， 則 可 推 出 結 論 Q或執(zhí) 行 Q所 規(guī) 定 的 操 作 ； 圖 表 示 概 念 產 生 式 規(guī) 則R1R2R3 R4 R5 中 介 事 實B、 C、 D 事 實結 論A R1 B C D R2 R3 R4 R5 F 1 F2 F3 F4 F5 F6 圖 2-13 產 生 式 推 理 系 統(tǒng) 產 生

30、 式 系 統(tǒng) 示 例 例 2-6 一 個 動 物 識 別 系 統(tǒng) 的 產 生 式 如 下 : R1: :若 某 動 物 有 奶 ， 則 它 是 哺 乳 動 物 。 R2: 若 某 動 物 有 毛 發(fā) ， 則 它 是 哺 乳 動 物 。 R3: 若 某 動 物 吃 肉 ， 則 它 是 食 肉 動 物 。 R4: 若 某 動 物 有 爪 且 有 犬 齒 且 眼 視 前 方 ， 則 它 是 食 肉 動 物 。 R5: 若 某 動 物 是 哺 乳 動 物 且 有 蹄 ， 則 它 是 有 蹄 動 物 。 R6: 若 某 動 物 是 有 蹄 動 物 且 反 芻 食 物 ， 則 它 是 有 蹄 動 物 。

31、R7: 若 某 動 物 是 哺 乳 動 物 且 食 肉 動 物 且 黃 褐 色 且 有 黑 色 條 紋 ， 則 它 是老 虎 。 R8: 若 某 動 物 是 哺 乳 動 物 且 食 肉 動 物 且 黃 褐 色 且 有 暗 斑 點 ， 則 它 是 金錢 豹 。 R9: 若 某 動 物 是 有 蹄 動 物 且 有 黑 色 條 紋 ， 則 它 是 斑 馬 。 R10: 若 某 動 物 是 有 蹄 動 物 且 長 腿 且 長 脖 子 且 有 暗 斑 點 ， 則 它 是 長 頸鹿 。 圖 2-14 動 物 識 別 系 統(tǒng) 的 產 生 式 推 理 網 絡R1 R2R3 R4 R5 R6R7 R8 R9 R

32、10是 食 肉 類 黃 褐 色 有 黑 條 紋 有 暗 斑 點 是 有 蹄 類 長 脖 子 長 腿吃 肉 有 犬 齒 有 爪 眼 前 視 是 哺 乳 類 有 蹄 子 反 芻 食 物 產 奶 有 毛 虎 豹 斑 馬 長 頸 鹿 產 生 式 系 統(tǒng) 的 三 個 主 要 部 分 控 制 系 統(tǒng) 規(guī) 則 庫 全 局 數 據 庫 圖 2-15 產 生 式 系 統(tǒng) 的 基 本 結 構 產 生 式 系 統(tǒng) 問 題 求 解 的 基 本 過 程 : 初 始 化 全 局 數 據 庫 ,把 已 知 事 實 送 入 全 局 數 據 庫 中 。 檢 查 規(guī) 則 庫 是 否 有 末 使 用 的 規(guī) 則 ， 若 有 執(zhí) 行

33、 ； 否 則 轉 。 檢 查 規(guī) 則 庫 的 末 使 用 規(guī) 則 中 是 否 存 在 有 其 前 提 可 與 全 局 數 據庫 中 已 知 事 實 相 匹 配 的 規(guī) 則 ， 若 有 從 中 選 擇 一 個 ； 否 則 轉 。 執(zhí) 行 當 前 選 中 規(guī) 則 ， 并 對 該 規(guī) 則 作 上 標 記 ， 把 執(zhí) 行 該 規(guī) 則 后所 得 到 的 結 論 作 為 新 的 事 實 放 入 全 局 數 據 庫 ； 如 果 該 規(guī) 則 的 結論 是 一 些 操 作 ， 則 執(zhí) 行 這 些 操 作 。 檢 查 全 局 數 據 庫 中 是 否 包 含 了 該 問 題 的 解 ， 若 已 包 含 ， 則 說明

34、 己 求 出 解 ， 問 題 求 解 過 程 結 束 ； 否 則 轉 。 當 規(guī) 則 庫 中 還 有 未 使 用 的 規(guī) 則 ， 但 均 不 能 與 全 局 數 據 庫 中 的已 有 事 實 相 匹 配 時 ， 要 求 用 戶 進 一 步 提 供 關 于 該 問 題 的 已 知 事實 ， 若 能 提 供 ,則 轉 ,否 則 ， 說 明 該 問 題 無 解 ， 終 止 問 題 求 解過 程 。 若 知 識 庫 中 不 再 有 末 使 用 規(guī) 則 ， 也 說 明 該 問 題 無 解 ， 終 止 問 題 求 解 過 程 。 242 產生式系統(tǒng)的分類 1. 從 總 體 控 制 策 略 上 分 類 不

35、可 挽 回 的 產 生 式 系 統(tǒng) 試 探 性 產 生 式 系 統(tǒng) 回 溯 產 生 式 系 統(tǒng) 圖 搜 索 產 生 式 系 統(tǒng)2. 按 推 理 方 向 分 類 向 前 產 生 式 系 統(tǒng) 向 后 產 生 式 系 統(tǒng) 雙 向 產 生 式 系 統(tǒng)3. 按 規(guī) 則 庫 的 性 質 及 結 構 分 類 可 交 換 的 產 生 式 系 統(tǒng) 可 分 解 的 產 生 式 系 統(tǒng) 可 恢 復 的 產 生 式 系 統(tǒng) （ c） 四 皇 后 問 題 的 產 生 式 推 理 系 統(tǒng)R32 R11 R13R23 R24 R21R34R 42 （ ） A11 A13A11， A23 A11， A24A 11， A24，

36、 A32 A13， A21A13， A21， A34A13， A21， A34， A42 1 2 3 4 1234 i j （ a） 4 4棋 盤 的 四 皇 后 問 題 圖 2-16 四 皇 后 問 題 求 解 回 溯 過 程 例 四 皇 后 問 題 。 例 2-8 設 全 局 數 據 庫 的 初 始 狀 態(tài) 為 C， B， Z， 目 標狀 態(tài) 為 M， M， ， M， 規(guī) 則 庫 中 有 如 下 重 寫 規(guī) 則 :R1: CD， L R2: CB， M R3: BM， M R4: ZB， B， M 圖 2-17 可 分 解 的 產 生 式 系 統(tǒng)D， LD L B BM M M B MM

37、MR3M， M M MR3M， M M MR3M， MB， M M， M B， B， MC B ZR1 R2 R3 R4C， B， Z 產生式系統(tǒng)的優(yōu)點： 1 模 塊 性 2 自 然 性 3 有 效 性 4 一 致 性 5 容 易 排 除 故 障 6 推 理 方 向 的 可 逆 性 7 控 制 機 構 的 多 樣 性產生式系統(tǒng)的缺點1 效 率 不 高2 非 透 明 性3 解 釋 能 力 的 局 限 性 產 生 式 系 統(tǒng) 應 用 場 合 : 1 知 識 結 構 類 似 于 產 生 式 規(guī) 則 的 領 域 并 且 領 域知 識 是 擴 散 型 的 ， 領 域 內 需 要 有 大 量 的 經 驗

38、知 識 ，不 具 備 精 確 統(tǒng) 一 的 理 論 ， 如 臨 床 醫(yī) 學 、 醫(yī) 療 診 斷系 統(tǒng) 等 。 2 可 以 自 然 地 用 產 生 式 規(guī) 則 的 后 件 來 表 達 的 領域 。 該 領 域 知 識 中 包 含 一 系 列 相 互 獨 立 的 動 作 ，如 醫(yī) 院 的 病 人 監(jiān) 護 系 統(tǒng) 。 3 領 域 知 識 可 方 便 地 從 應 用 中 分 離 出 來 的 領 域 ，如 樹 類 型 辨 識 系 統(tǒng) ， 經 典 分 類 學 等 。 產生式系統(tǒng)的改進 1 擴 大 規(guī) 則 集 的 表 達 能 力 。 2 提 高 規(guī) 則 集 的 檢 索 效 率 。 如 “ 激 發(fā) 樹 ”結 構

39、 ， 或 增 加 元 規(guī) 則 ， 即 規(guī) 則 的 規(guī) 則 ， 組成 多 層 結 構 的 規(guī) 則 集 ， 指 導 規(guī) 則 的 運 用 。 3 改 進 控 制 策 略 。 解 決 規(guī) 則 匹 配 的 優(yōu) 先 次序 和 沖 突 裁 決 問 題 。 4 合 理 分 配 知 識 。 為 了 提 高 事 實 庫 檢 索 與規(guī) 則 集 匹 配 的 效 率 ， 需 要 靈 活 地 將 知 識 合理 分 配 在 規(guī) 則 集 和 事 實 庫 中 。 25 語義網絡 語 義 一 般 是 指 語 言 結 構 (如 詞 、 短 語 、 句 子 、 段落 等 )及 其 意 義 上 的 聯(lián) 系 。 語 義 網 絡 在 形

40、式 上 是 一 個 有 向 圖 ， 由 一 組 節(jié) 點和 若 干 條 有 向 弧 線 構 成 ， 節(jié) 點 和 弧 都 可 以 有 標號 。 節(jié) 點 表 示 各 種 事 物 、 對 象 、 概 念 、 情 況 、性 質 、 狀 態(tài) 、 事 件 、 行 為 等 ； 弧 表 示 節(jié) 點 間 的語 義 聯(lián) 系 或 關 系 。 A BR 圖 2-18 語 義 基 元 的 結 構 語 義 網 絡 劃 分 為 七 種 類 型 : 1 命 題 語 義 網 (包 括 分 塊 聯(lián) 想 網 絡 )； 2 數 據 語 義 網 :以 數 據 為 中 心 的 語 義 網 絡 ； 3 語 言 語 義 網 :用 于 自 然

41、語 言 的 分 析 和 理 解 ； 4 結 構 語 義 網 :描 述 客 觀 事 物 的 結 構 ， 常 見于 模 式 識 別 和 機 器 學 習 等 領 域 ； 5 分 類 語 義 網 :描 述 抽 象 概 念 及 其 層 次 ； 6 推 理 語 義 網 :是 一 種 命 題 網 ， 但 它 已 在 某種 程 度 上 規(guī) 范 化 ， 更 適 于 推 理 ； 7. 框 架 語 義 網 ： 與 框 架 相 結 合 的 語 義 網 。 圖 2-19 有 關 圖 書 館 的 一 個 語 義 網 絡 圖 書 館 建 筑 物 張 三 閱 覽 室 讀 者 理 工 大 學 單 位 大 禮 堂 校 園 鐘 山

42、 學 會 講 英 語 公 園 開 放 閱 覽 風 景 美 麗 海 福 巷 Owner After Can Near-to Similar-to Can A-Member-of Is-a FetchLocated-underLocated-insideA-Kind-of Is-a A-part-of Have CanLocated-at 語 義 網 絡 示 例 最 常 用 的 基 本 語 義 關 系 有 以 下 幾 種 1 類 屬 關 系 。 是 指 具 有 不 同 事 物 間 的 分 類 關 系 、 成員 關 系 或 實 例 關 系 。 常 用 的 類 屬 關 系 有 : A-Kind-of（

43、 是 一 種 ） 、 A-Member-of（ 是 一 員 ） 、 Is-a（ 是 一個 ） 。 2 包 含 關 系 。 是 指 “ 部 分 與 整 體 ” 之 間 的 關 系 。 常 用的 包 含 關 系 有 :A-part-of（ 是 一 部 分 ） 。 3 屬 性 關 系 。 是 指 事 物 和 其 屬 性 之 間 的 關 系 。 常 用 的屬 性 關 系 有 :Have（ 有 ） 、 Can（ 能 、 會 ） 、 所 有 者（ Owner） 。 4 時 間 關 系 。 時 間 的 先 后 次 序 關 系 ， 常 用 的 時 間 關 系有 Before（ 在 前 ） ， After（ 在

44、 后 ） 。 最 常 用 的 基 本 語 義 關 系 有 以 下 幾種 5. 推 論 關 系 。 一 個 概 念 可 由 另 一 個 概 念 推 出 ，如 Fetch（ 推 出 ） 。 6. 位 置 關 系 。 位 置 方 面 的 關 系 。 如 Located-on（ 在 上 ） 、 Located-at（ 在 ） 、 Located-under（ 在 下 ） 、 Located-inside（ 在 內 ） 、Located-outside（ 在 外 ） 。 7 相 近 關 系 。 是 指 形 狀 、 內 容 等 方 面 相 似 或接 近 。 如 Similar-to（ 相 似 ） 、 Ne

45、ar-to（ 接近 ） 。 用 Prolog語 句 表 示 Located-under（“校 園 ” ， “ 鐘 山 ” ） ； Located-inside（“建 筑 物 ” ， “ 校 園 ” ） ； Located-at（“理 工 大 學 ” ， “ 海 福 巷 ” ） ； Similar-to（“校 園 ” ， “ 公 園 ” ） ； Fetch（“公 園 ” ， “ 風 景 美 麗 ” ） ； A-Member-of（“張 三 ” ， “ 學 會 ” ） ； A-Kind-of（“圖 書 館 ” ， “ 建 筑 物 ” ） ； A-part-of（“閱 覽 室 ” ， “ 圖 書 館

46、 ” ） ； Is-a（“理 工 大 學 ” ， “ 單 位 ” ） ； Is-a（“張 三 ” ， “ 讀 者 ” ） ； Owner（“圖 書 館 ” ， “ 理 工 大 學 ” ） ； Near-to（“圖 書 館 ” ， “ 大 禮 堂 ” ） ； Have（“閱 覽 室 ” ， “ 讀 者 ” ） ； After（“閱 覽 ” ， “ 開 放 ” ） ； Can（“張 三 ” ， “ 講 英 語 ” ） ； Can（“閱 覽 室 ” ， “ 開 放 ” ） ； Can（“讀 者 ” ， “ 閱 覽 ” ） 。 例 試 用 語 義 網 絡 描 述 拱 的 概 念 和 形 狀 。 的 一

47、 部 分 是 必 須 被 支 撐 著柱 2柱 1 頂 （ a） 拱 是 一 個 簡 單 直 柱 體 拱頂柱 1 柱 2長 方 塊不 能 接 觸 （ b） 拱 的 語 義 網 絡 拱 與 語 義 網 絡 252 語義網絡的推理 1. 匹配 事 物 的 匹 配 則 為 結 構 上 的 匹 配 ， 包 括 節(jié) 點 和 弧 的匹 配 。 用 匹 配 的 方 法 進 行 推 理 時 ， 首 先 構 造 問 題 的 目標 網 絡 塊 ， 然 后 在 事 實 網 絡 中 尋 找 匹 配 。 推 理 從 一 條弧 連 接 的 兩 個 節(jié) 點 的 匹 配 開 始 ， 再 匹 配 與 該 兩 個 節(jié) 點相 連 接

48、 的 所 有 其 他 節(jié) 點 ， 直 到 問 題 得 到 解 答 。 假 設 在 知 識 庫 中 存 放 著 如 圖 2-19所 示 的 語 義 網 絡 ， 問圖 書 館 會 干 什 么 呢 ？ 圖 2-20 語 義 網 絡 片 斷 圖 書 館 閱 覽 室 讀 者 ? Can A-part-of Have 2. 繼承 所 謂 繼 承 是 指 把 對 事 物 的 描 述 從 抽 象 節(jié) 點 傳 遞 到 具 體 節(jié) 點 。通 過 繼 承 可 以 得 到 所 需 節(jié) 點 的 一 些 屬 性 值 ， 它 通 常 是 沿 著 Is-a、 A-Kind-of等 繼 承 弧 進 行 的 。 繼 承 的 一

49、般 過 程 為 : 1 建 立 一 個 節(jié) 點 表 ， 用 來 存 放 待 求 解 節(jié) 點 和 所 有 以 Is-a、 A-Kind-of等 繼 承 弧 與 此 節(jié) 點 相 連 的 那 些 節(jié) 點 。 初 始 情 況 下 ，表 中 只 有 待 求 解 節(jié) 點 。 2 檢 查 表 中 的 第 一 個 節(jié) 點 是 否 有 繼 承 弧 。 如 果 有 ， 就 把 該弧 所 指 的 所 有 節(jié) 點 放 入 節(jié) 點 表 的 末 尾 ， 記 錄 這 些 節(jié) 點 的 所 有屬 性 ， 并 從 節(jié) 點 表 中 刪 除 第 一 個 節(jié) 點 。 如 果 沒 有 ， 僅 從 節(jié) 點表 中 刪 除 第 一 個 節(jié) 點

50、 。 3 重 復 2， 直 到 節(jié) 點 表 為 空 。 此 時 ， 記 錄 下 來 的 所 有 屬 性 都是 待 求 解 節(jié) 點 繼 承 來 的 屬 性 。 例 如 ， 在 圖 2-19所 示 的 語 義 網 絡 中 ， 通 過 繼 承 關 系 可 以 得到 ： 張 三 不 僅 會 講 英 語 ， 而 且 會 閱 覽 ； 閱 覽 室 在 校 園 內 ， 會開 放 ， 而 且 周 圍 風 景 很 美 。 253 語義網絡表示法的特征 1 知 識 的 深 化 表 達 2 聯(lián) 想 性 3 自 然 性 4 結 構 化 組 織 語 義 網 絡 的 缺 點 ， 主 要 表 現(xiàn) 為 : 其 形 式 過 于

51、簡 單 。 如 果 節(jié) 點 間 的 聯(lián) 系 只 局 限 于 幾種 典 型 的 關 系 ， 則 難 以 表 達 較 復 雜 的 關 系 ;而 增 加聯(lián) 系 又 會 大 大 增 加 網 絡 的 復 雜 度 ， 相 應 的 知 識 存儲 和 檢 索 過 程 就 會 變 得 十 分 復 雜 。 事 實 上 ， 語 義網 絡 的 管 理 和 維 護 也 是 很 復 雜 的 。 此 外 ， 語 義 網絡 本 身 沒 有 賦 予 其 節(jié) 點 和 弧 以 確 切 的 含 義 。 優(yōu) 點 2 6 框 架 表 示 法 1. 定 義 框 架 （ Frames） 是 一 種 描 述 對 象 屬 性 的 數 據 結 構

52、 。人 們 只 要 把 新 的 數 據 加 入 到 該 通 用 數 據 結 構 中 便可 形 成 一 個 具 體 的 實 體 ， 這 樣 的 通 用 數 據 結 構 就稱 為 框 架 。 實 例 框 架 ： 把 具 體 細 節(jié) 填 入 后 ， 就 得 到 了 該 框 架的 一 個 具 體 實 例 ， 也 被 稱 為 實 例 框 架 。 框 架 系 統(tǒng) ： 由 一 組 框 架 節(jié) 點 及 其 相 互 關 系 組 成 一個 結 構 化 的 整 體 。 框 架 系 統(tǒng) 推 理 ： 由 框 架 之 間 的 協(xié) 調 來 完 成 。 框 架 表 示 方 法 ： 是 一 種 層 次 的 、 組 合 式 的

53、知 識 表示 方 法 。 2. 框 架 的 基 本 結 構 | | | 3. 框 架 結 構 的 示 例 例 2-11 一 個 描 述 碩 士 生 有 關 情 況 的 框 架 框 架 名 ： 姓 名 ： 單 位 （ 姓 ， 名 ） 性 別 ： 范 圍 （ 男 ， 女 ） 默 認 ： 男 年 齡 ： 單 位 （ 歲 ） 條 件 ： 歲 17 研 究 方 向 ： 單 位 （ 方 向 名 ） 導 師 姓 名 ： 單 位 （ 姓 ， 名 ） 參 加 課 題 ： 范 圍 （ 國 家 級 ， 省 部 級 ， 其 它 ） 默 認 ： 省 部 級 學 籍 ： 住 址 ： 單 位 （ 樓 號 ， 房 間 號 ）

54、 電 話 ： 單 位 （ 區(qū) 號 ， 話 機 號 ） 入 學 時 間 ： 單 位 （ 年 月 ） 學 制 ： 單 位 （ 年 ） 默 認 ： 3年 4.實 例 框 架 例 2-12 碩 士 生 框 架 的 一 個 實 例 框 架 ： 框 架 名 ： 姓 名 ： 李 學 表 性 別 ： 男 年 齡 ： 22 研 究 方 向 ： 人 工 智 能 導 師 姓 名 ： 吳 博 能 參 加 課 題 ： 學 籍 ： 住 址 ： 6號 樓 205房 間 電 話 ： (025)78787878 入 學 時 間 ： 2008年 9月 學 制 ： 5.框 架 的 BNF（ 巴 科 斯 范 式 ） 描 述 := :

55、= 框 架 名 := , := 約 束 , := |(,) := | := | := | := , := := | := | := | := |, := 6.框 架 系 統(tǒng) 的 基 本 結 構 學 生 框 架本 科 生 框 架 碩 士 生 框 架 博 士 生 框 架計 算 機 系 碩 士 生 信 息 系 碩 士 生1號 碩 士 生 n號 碩 士 生 圖 2-21 框 架 系 統(tǒng) 的 層 次 結 構 7. 學 生 框 架 系 統(tǒng) 的 表 示 例 2-13 學 生 框 架 框 架 名 ： 姓 名 ： 單 位 （ 姓 ， 名 ） 性 別 ： 范 圍 （ 男 ， 女 ） 默 認 ： 男 年 齡 ： 單

56、 位 （ 歲 ） 住 址 ： 單 位 （ 樓 號 ， 房 間 號 ） 電 話 ： 單 位 （ 區(qū) 號 ， 話 機 號 ） 入 學 時 間 ： 單 位 （ 年 ， 月 ） 學 制 ： 單 位 （ 年 ） 8. 碩 士 生 框 架 系 統(tǒng) 的 表 示 例 2-14 碩 士 生 框 架 框 架 名 ： 繼 承 ： (縱 向 聯(lián) 系 ) 學 籍 ： (橫 向 聯(lián) 系 ) 研 究 方 向 ： 單 位 （ 方 向 名 ） 導 師 姓 名 ： 單 位 （ 姓 ， 名 ） 參 加 課 題 ： 范 圍 （ 國 家 級 ， 省 部 級 ， 其 它 ） 默 認 ： 省 部 級 學 位 論 文 ： 單 位 ： （ 論

57、 文 題 目 ） 默 認 ： 題 目 未 定 9. 計 算 機 系 碩 士 生 框 架 系 統(tǒng) 的 表 示 例 2-15 計 算 機 系 碩 士 生 框 架 框 架 名 ： 繼 承 ： 專 業(yè) ： 范 圍 （ 計 算 機 應 用 技 術 ， 計 算 機 軟 件 及 理 論 ） 默 認 ： 計 算 機 應 用 技 術 使 用 計 算 機 ： 單 位 （ 計 算 機 的 型 號 ） 10.實 例 框 架 的 例 子 例 2-16 設 某 個 計 算 機 系 碩 士 生 的 實 例 框 架 框 架 名 ： 繼 承 ： 姓 名 ： 楊 兵 性 別 ： 男 年 齡 ： 23 研 究 方 向 ： 人 工

58、智 能 11.框 架 系 統(tǒng) 中 的 預 定 義 槽 名 常 用 的 預 定 義 槽 名 有 以 下 幾 種 ： is-a槽 ： 類 屬 關 系 ， 含 義 為 “ 是 一 個 ” 。 AKO槽 ： 類 屬 關 系 ， 含 義 為 “ 是 一 種 ” 。 用 AKO作 為 下 層框 架 的 槽 名 時 ， 其 槽 值 為 上 層 框 架 的 框 架 名 。 Subclass槽 ： 類 屬 關 系 。 當 用 它 作 為 某 下 層 框 架 的 槽 時 ，表 示 該 下 層 框 架 是 其 上 層 框 架 的 一 個 子 類 。 instance槽 ： 用 來 建 立 “ AKO”槽 的 逆 關

59、 系 。 當 用 它 作 為 某上 層 框 架 的 槽 時 ， 可 用 來 指 出 它 的 下 一 層 框 架 都 有 哪 些 。 part-of槽 ： 用 于 指 出 “ 部 分 ” 與 “ 全 體 ” 的 關 系 。 infer槽 ： 指 兩 框 架 所 描 述 事 物 間 的 邏 輯 推 理 關 系 。 possible-reason槽 ： 與 infer槽 相 反 ， 用 來 把 某 結 論 與 原 因聯(lián) 系 起 來 。 similar槽 ： 指 出 兩 個 框 架 所 描 述 的 事 物 之 間 的 相 似 關 系 。 rotation槽 ： 指 出 兩 個 框 架 所 描 述 的

60、事 物 之 間 的 “ 旋 轉 ” 關系 。 12. 框 架 系 統(tǒng) 的 推 理 框 架 系 統(tǒng) 也 可 實 現(xiàn) 繼 承 和 匹 配 。 框 架 系 統(tǒng) 繼 承 ，就 是 子 框 架 可 以 擁 有 其 父 框 架 的 槽 及 其 槽 值 。 實現(xiàn) 繼 承 的 操 作 有 匹 配 、 搜 索 和 填 槽 。 匹 配 就 是 問題 框 架 同 知 識 庫 中 的 框 架 的 模 式 匹 配 。 除 此 以 外 ， 由 于 框 架 用 于 描 述 具 有 固 定 格 式 的 事物 、 動 作 和 事 件 ， 因 此 可 以 推 論 出 未 被 觀 察 到 的事 實 。 框 架 用 以 下 幾 種

61、途 徑 來 幫 助 實 現(xiàn) 這 一 點 ： 框 架 包 含 它 所 描 述 的 情 況 或 多 方 面 的 信 息 。 框 架 包 含 物 體 必 須 具 有 的 屬 性 。 框 架 描 述 它 們 所 代 表 的 概 念 的 典 型 事 例 。 13. 框 架 系 統(tǒng) 問 題 的 求 解 過 程 框 架 系 統(tǒng) 的 問 題 求 解 過 程 按 以 下 步 驟 進 行 ： 把 要 求 解 的 問 題 用 框 架 表 示 出 來 。 把 它 與 知 識 庫 中 的 已 有 框 架 進 行 匹 配 ， 找 出 一個 或 多 個 候 選 框 架 ， 并 在 這 些 候 選 框 架 引 導 下 進一

62、步 獲 取 附 加 信 息 ， 填 充 盡 量 多 的 槽 值 ， 以 建 立一 個 描 述 當 前 情 況 的 實 例 。 (3) 用 某 種 評 價 方 法 對 候 選 框 架 進 行 評 價 ， 以 決定 是 否 接 收 該 框 架 。 14.五 種 知 識 表 示 方 法 的 比 較 表 示 方法 特 點 優(yōu) 缺 點 應 用 場 合狀 態(tài) 空間 表 示法 以 狀 態(tài) 和 操 作 為 基 礎 ， 將 問 題 的求 解 定 義 為 從 初 始 狀 態(tài) 到 目 標 狀態(tài) 的 過 程 。 是 一 類 問 題 的 抽 象 表 示 ， 但 需 要 擴 展過 多 的 節(jié) 點 ； 容 易 產 生 組

63、合 爆 炸 。 適 合 表 達 過 程性 知 識 。 與 或 圖表 示 法 通 過 一 系 列 的 分 解 變 換 將 原 問 題變 為 子 問 題 和 子 子 問 題 的 集 合 。 能 夠 較 有 效 的 表 示 問 題 。 但 也 可 能 會擴 展 大 量 的 節(jié) 點 ， 存 在 組 合 爆 炸 。 適 合 表 達 較 復雜 的 知 識 。 產 生 式表 示 法 利 用 一 系 列 的 規(guī) 則 來 表 示 知 識 和進 行 推 理 。 規(guī) 則 相 互 獨 立 、 模 塊 化 ； 表 示 方 式 自然 、 直 觀 ； 推 理 方 便 、 易 排 除 故 障 ；控 制 機 制 多 樣 。 但

64、 工 作 效 率 較 低 ； 解釋 能 力 有 限 。 適 合 表 達 具 有某 種 因 果 關 系的 知 識 。 語 義 網絡 表 示法 是 一 種 用 實 體 及 其 語 義 關 系 來 表達 知 識 的 有 向 網 絡 圖 是 一 種 結 構 化 的 知 識 表 示 法 ， 具 有 聯(lián)想 性 、 自 索 引 性 、 自 然 性 ， 但 表 達 范圍 有 限 ， 推 理 規(guī) 則 不 十 分 明 了 。 適 合 表 達 事 物之 間 的 關 系 和聯(lián) 系 框 架 表示 法 由 若 干 個 槽 和 側 面 及 對 應 的 值 來描 述 事 物 各 方 面 的 屬 性 和 狀 態(tài) 。 是 一 種 結 構 化 的 表 示 方 法 ， 但 是 難 以清 楚 地 定 義 知 識 的 模 塊 性 。 適 合 表 達 結 構性 的 知 識 。