語義網(wǎng)絡(luò)表示法課件

2.4語義網(wǎng)絡(luò)表示法1ppt課件2.4語義網(wǎng)絡(luò)表示法1ppt課件

語義網(wǎng)絡(luò)最早由奎廉（Quillian）于1968年提出，作為描述人類聯(lián)想記憶（合理）的一種心理學(xué)模型。語義網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生背景22ppt課件語義網(wǎng)絡(luò)最早由奎廉（Quillian）于19631972年，西蒙在他的自然語言理解系統(tǒng)中采用了語義網(wǎng)絡(luò)表示法。1975年，亨德里克

(G.G.Hendrix)提出了語義網(wǎng)絡(luò)分區(qū)技術(shù)。3ppt課件31972年，西蒙在他的自然語言理解系統(tǒng)中采用了語義網(wǎng)絡(luò)表示赫伯特?西蒙

HerbertA.Simon

AI的研究途徑--符號主義符號主義學(xué)派的創(chuàng)始人愛好廣泛的全能科學(xué)家中國科學(xué)院外籍院士4ppt課件赫伯特?西蒙

HerbertA.SimonAI的研究途語義網(wǎng)絡(luò)的基本概念語義網(wǎng)絡(luò)的知識表示方法語義網(wǎng)絡(luò)的幾點(diǎn)討論語義網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)5ppt課件語義網(wǎng)絡(luò)的基本概念5ppt課件2.4.1.基本概念

例1-1：寵物兔是一種兔子。節(jié)點(diǎn):指示事物有向弧:節(jié)點(diǎn)間以有向弧連接(指向上層結(jié)點(diǎn))標(biāo)簽:弧上的標(biāo)簽則指示節(jié)點(diǎn)間關(guān)系。petrabbitrabbitAkindof有向圖表示語義基元

語義網(wǎng)絡(luò)一般是由一些最基本的語義單元構(gòu)成的，這種最基本的語義單元被稱為語義基元/網(wǎng)元。6ppt課件2.4.1.基本概念

例1-1：寵物兔是一種兔例1-2：“鴕鳥是一種鳥”。由于“鴕鳥”與“鳥”之間的語義聯(lián)系為“是一種”，因此在此語義網(wǎng)絡(luò)中，弧被標(biāo)識為“是一種”7ppt課件例1-2：“鴕鳥是一種鳥”。7ppt課件例1-3：熊貓的名字叫歡歡。

1-4：“雪是白的”。8ppt課件8ppt課件

注意:

在語義網(wǎng)絡(luò)中，弧的方向是有意義的，不能隨意調(diào)換。

9ppt課件9ppt課件JohnP.E.Register例2John

選修了體育課.10ppt課件JohnP.E.Register例2John選修了體育例3這把椅子是X（某人）的。加上去的1111ppt課件例3這把椅子是X（某人）的。加上去的1111ppt課件2.4.2知識的語義網(wǎng)絡(luò)表示

當(dāng)把多個網(wǎng)元用相應(yīng)的語義關(guān)聯(lián)在一起的時候，得到一個語義網(wǎng)絡(luò)。共同結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)語義關(guān)聯(lián)12ppt課件2.4.2知識的語義網(wǎng)絡(luò)表示12ppt課件petrabbitrabbitAkindofrabbitanimalIsapetrabbitrabbitAkindofanimalIsasamesemanticnode寵物兔是一種兔子;兔子是一種動物。E.G.1-113ppt課件petrabbitrabbitAkindofrabbi例1-2：Whatisit?14ppt課件例1-2：Whatisit?14ppt課件

動物能運(yùn)動、會吃。鳥是一種動物，鳥有翅膀、會飛。魚是一種動物，魚生活在水中、會游泳。例1-3：15ppt課件動物能運(yùn)動、會吃。鳥是一種動物，鳥有翅膀例1-4：Whatarethey?16ppt課件例1-4：Whatarethey?16ppt課件描述桌子的語義網(wǎng)絡(luò)，其中包含了上述實(shí)例、泛化、聚集和屬性四種聯(lián)系．由圖可見，以個體為中心來組織知識，其結(jié)點(diǎn)一般都是名詞性個體或概念，其間的語義聯(lián)系通過ISA、AKO、Part—of以及屬性標(biāo)識的有向弧來實(shí)現(xiàn)．例1-5：Whatisthetablelooklike?17ppt課件描述桌子的語義網(wǎng)絡(luò)，其中包含了上述實(shí)例、泛化、聚集和屬性四種例1-6：WhatdoesJohnlooklike?18ppt課件例1-6：WhatdoesJohnlooklike?19Whatdoesthechairlooklike?E.G.1-719ppt課件19Whatdoesthechairlookli例2-1DisasterE.G.semanticrelationshipbetweennodes20ppt課件例2-1DisasterE.G.semantic李新的自行車是永久牌、藍(lán)色、26型。王紅的自行車是金獅牌、紅色、24型。例2-2：21ppt課件李新的自行車是永久牌、藍(lán)色、26型。王紅的自行車是王強(qiáng)是理想公司的經(jīng)理；理想公司在中關(guān)村；28歲。另有一個王強(qiáng)是理想公司經(jīng)理聘用的職員,22歲。RelatingConcepts例2-3：個例CASE22ppt課件王強(qiáng)是理想公司的經(jīng)理；理想公司在中關(guān)村；28歲。與框架對比：弧上標(biāo)明的地點(diǎn)(place)、日期(day)、傷亡(fatalities)、損失(damage)、震級(magnitude)、斷層(fault)，節(jié)點(diǎn)中填入相應(yīng)的填充值。23ppt課件與框架對比：23ppt課件242.4.3幾點(diǎn)討論基本語義關(guān)系

（1）類屬關(guān)系

具有共同屬性的不同事物間的分類關(guān)系、成員關(guān)系或?qū)嵗P(guān)系，體現(xiàn)的是“具體與抽象”、“個體與集體”的概念。24ppt課件242.4.3幾點(diǎn)討論基本語義關(guān)系24ppt課件25（2）包含關(guān)系也稱為聚類關(guān)系，是指具有組織或結(jié)構(gòu)特征的“部分與整體”之間的關(guān)系。包含關(guān)系與類屬關(guān)系的最主要區(qū)別是包含關(guān)系一般不具備屬性的繼承性。25ppt課件25（2）包含關(guān)系包含關(guān)系與類屬關(guān)系的最26（3）屬性關(guān)系

事物和其屬性之間的關(guān)系。常用的屬性關(guān)系有“Have”，“Can”等（4）時間關(guān)系

不同事件在其發(fā)生時間方面的先后次序關(guān)系。常用的時間關(guān)系有“before”，“after”等26ppt課件26（3）屬性關(guān)系（4）時間關(guān)系26ppt課件27（5）位置關(guān)系

不同事物在位置方面的關(guān)系。（6）相近關(guān)系

不同事物在形狀、內(nèi)容等方面相似或接近的關(guān)系（7）推論關(guān)系

從一個概念推出另一個概念的語義關(guān)系27ppt課件27（5）位置關(guān)系（6）相近關(guān)系27ppt課件2）情況和動作的表示

西蒙在他提出的表示方法中增加了情況結(jié)點(diǎn)和動作結(jié)點(diǎn)，用一個結(jié)點(diǎn)來表示情況或動作。

例1：常河給江濤一張磁盤28ppt課件2）情況和動作的表示例1：常河給江濤一張磁盤28ppt課例2：這只小燕子從春天到秋天占有一個巢。占有29ppt課件例2：這只小燕子從春天到秋天占有一個巢。占有29ppt課件例3：神州大學(xué)和東方大學(xué)兩校籃球隊(duì)在東方大學(xué)進(jìn)行一場比賽，結(jié)局的比分是85：89.30ppt課件例3：神州大學(xué)和東方大學(xué)兩?；@球隊(duì)在東方大學(xué)進(jìn)行一場比賽，結(jié)3）邏輯關(guān)系的表示

合取與析?。淮嬖诹吭~與全稱量詞增加合取結(jié)點(diǎn)與析取結(jié)點(diǎn)“akindof”,“isa”亨德里克提出的網(wǎng)絡(luò)分區(qū)技術(shù)：把復(fù)雜命題劃分為若干個子命題，每一個子命題用一個較簡單的語義網(wǎng)絡(luò)表示，稱為個子空間，多個子空間構(gòu)成一個大空間。每個子空間看作大空間中的一個結(jié)點(diǎn)，稱作超結(jié)點(diǎn)?？臻g可以逐層嵌套，子空間之間用弧互相連接。31ppt課件3）邏輯關(guān)系的表示增加合取結(jié)點(diǎn)與析取結(jié)點(diǎn)“akindo32量詞例1：每個學(xué)生都學(xué)習(xí)了一門程序設(shè)計語言子空間的代表與子空間的聯(lián)系全稱變量存在變量L32ppt課件32量詞例1：子空間的代表與子空間的聯(lián)系全稱變量存在變量L333量詞例2：每個學(xué)生都學(xué)習(xí)了所有程序設(shè)計語言全稱變量弧的個數(shù)=全稱變量個數(shù)L33ppt課件33量詞例2：全稱變量弧的個數(shù)=全稱變量個數(shù)L33ppt課件34量詞例3：每個學(xué)生都學(xué)習(xí)了C++語言子空間中所有非全稱變量必須是全稱變量的函數(shù)L34ppt課件34量詞例3：子空間中所有非全稱變量必須是全稱變量的函數(shù)L3352.5.4語義網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)用語義網(wǎng)絡(luò)表示知識的問題求解系統(tǒng)稱為語義網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。主要由兩大部分所組成：

(1).由語義網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的知識庫

(2).用于問題求解的推理機(jī)構(gòu)語義網(wǎng)絡(luò)的Solution(推理)過程主要有兩種：

繼承和匹配35ppt課件352.5.4語義網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)用語義網(wǎng)絡(luò)表示知識的問題求解系統(tǒng)361)繼承把對事物的描述從抽象結(jié)點(diǎn)傳遞到具體結(jié)點(diǎn)，通常是沿著Is-a、A-Kind-of等繼承弧進(jìn)行的。通過繼承可以得到所需結(jié)點(diǎn)的一些屬性值。36ppt課件361)繼承36ppt課件372)匹配：

在知識庫的語義網(wǎng)絡(luò)中尋找與待求解問題相符的語義網(wǎng)絡(luò)模式。匹配的主要過程（1）根據(jù)待求解問題的要求構(gòu)造一個網(wǎng)絡(luò)片斷，該網(wǎng)絡(luò)片斷中有些結(jié)點(diǎn)或弧的標(biāo)識是空的，稱為詢問處，它反映的是待求解的問題。（2）根據(jù)該語義片斷到知識庫中去尋找所需要的信息。當(dāng)待求解問題的網(wǎng)絡(luò)片斷與知識庫中的某語義網(wǎng)絡(luò)片斷相匹配時，則與詢問處相匹配的事實(shí)就是該問題的解。37ppt課件372)匹配：37ppt課件38匹配例1：

假設(shè)在知識庫中存放著如下語義網(wǎng)絡(luò)，

問：職員王強(qiáng)在哪個公司工作？38ppt課件38匹配例1：

假設(shè)在知識庫中存放著如下語義APENDIX

ENGLISHWORDSSemanticNetworkConceptualGraphsThenodeofthegraphLabeledarcs3939ppt課件APENDIX

ENGLISHWORDSSemanticAPPENDIX：EnglishWordsProductionsProductionsSystems40ppt課件APPENDIX：EnglishWordsProductiEnglishWordsKnowledgeRepresentationRepresentTechniquesDiscreteMathematicsDataStructurePredicateCalculusMetaknowledge“元知識”----控制性知識41ppt課件EnglishWordsKnowledgeRepreseEnglishWordsArtificialIntelligentNeuralNetworkExpertSystems42ppt課件EnglishWordsArtificialIntell作業(yè)三毛十四、五歲即以“陳平”的本名投搞。作品不多，零零散散的短篇小說和散文，分別發(fā)表在《現(xiàn)代文學(xué)》、《皇冠》、《幼獅文藝》、《中央副刊》和《人間副刊》。43ppt課件作業(yè)三毛十四、五歲即以“陳平”的本名投搞。作品不多，零零散散作業(yè)三毛十四、五歲即以“陳平”的本名投搞。作品不多，零零散散的短篇小說和散文，分別發(fā)表在《現(xiàn)代文學(xué)》、《皇冠》、《幼獅文藝》、《中央副刊》和《人間副刊》。44ppt課件作業(yè)三毛十四、五歲即以“陳平”的本名投搞。作品不多，零零散散45語義網(wǎng)絡(luò)是一種用實(shí)體及其語義關(guān)系來表達(dá)知識的有向圖。從結(jié)構(gòu)上看，語義網(wǎng)絡(luò)是由一些用相應(yīng)的語義聯(lián)系關(guān)聯(lián)在一起的語義基元/網(wǎng)元構(gòu)成的。每個語義基元可表示為三元組：

（結(jié)點(diǎn)1，弧，結(jié)點(diǎn)2）小結(jié)45ppt課件45語義網(wǎng)絡(luò)是一種用實(shí)體及其語義關(guān)系來表達(dá)知識的有向圖。小結(jié)2.4語義網(wǎng)絡(luò)表示法46ppt課件2.4語義網(wǎng)絡(luò)表示法1ppt課件

語義網(wǎng)絡(luò)最早由奎廉（Quillian）于1968年提出，作為描述人類聯(lián)想記憶（合理）的一種心理學(xué)模型。語義網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生背景4747ppt課件語義網(wǎng)絡(luò)最早由奎廉（Quillian）于196481972年，西蒙在他的自然語言理解系統(tǒng)中采用了語義網(wǎng)絡(luò)表示法。1975年，亨德里克

(G.G.Hendrix)提出了語義網(wǎng)絡(luò)分區(qū)技術(shù)。48ppt課件31972年，西蒙在他的自然語言理解系統(tǒng)中采用了語義網(wǎng)絡(luò)表示赫伯特?西蒙

HerbertA.Simon

AI的研究途徑--符號主義符號主義學(xué)派的創(chuàng)始人愛好廣泛的全能科學(xué)家中國科學(xué)院外籍院士49ppt課件赫伯特?西蒙

HerbertA.SimonAI的研究途語義網(wǎng)絡(luò)的基本概念語義網(wǎng)絡(luò)的知識表示方法語義網(wǎng)絡(luò)的幾點(diǎn)討論語義網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)50ppt課件語義網(wǎng)絡(luò)的基本概念5ppt課件2.4.1.基本概念

例1-1：寵物兔是一種兔子。節(jié)點(diǎn):指示事物有向弧:節(jié)點(diǎn)間以有向弧連接(指向上層結(jié)點(diǎn))標(biāo)簽:弧上的標(biāo)簽則指示節(jié)點(diǎn)間關(guān)系。petrabbitrabbitAkindof有向圖表示語義基元

語義網(wǎng)絡(luò)一般是由一些最基本的語義單元構(gòu)成的，這種最基本的語義單元被稱為語義基元/網(wǎng)元。51ppt課件2.4.1.基本概念

例1-1：寵物兔是一種兔例1-2：“鴕鳥是一種鳥”。由于“鴕鳥”與“鳥”之間的語義聯(lián)系為“是一種”，因此在此語義網(wǎng)絡(luò)中，弧被標(biāo)識為“是一種”52ppt課件例1-2：“鴕鳥是一種鳥”。7ppt課件例1-3：熊貓的名字叫歡歡。

1-4：“雪是白的”。53ppt課件8ppt課件

注意:

在語義網(wǎng)絡(luò)中，弧的方向是有意義的，不能隨意調(diào)換。

54ppt課件9ppt課件JohnP.E.Register例2John

選修了體育課.55ppt課件JohnP.E.Register例2John選修了體育例3這把椅子是X（某人）的。加上去的5656ppt課件例3這把椅子是X（某人）的。加上去的1111ppt課件2.4.2知識的語義網(wǎng)絡(luò)表示

當(dāng)把多個網(wǎng)元用相應(yīng)的語義關(guān)聯(lián)在一起的時候，得到一個語義網(wǎng)絡(luò)。共同結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)語義關(guān)聯(lián)57ppt課件2.4.2知識的語義網(wǎng)絡(luò)表示12ppt課件petrabbitrabbitAkindofrabbitanimalIsapetrabbitrabbitAkindofanimalIsasamesemanticnode寵物兔是一種兔子;兔子是一種動物。E.G.1-158ppt課件petrabbitrabbitAkindofrabbi例1-2：Whatisit?59ppt課件例1-2：Whatisit?14ppt課件

動物能運(yùn)動、會吃。鳥是一種動物，鳥有翅膀、會飛。魚是一種動物，魚生活在水中、會游泳。例1-3：60ppt課件動物能運(yùn)動、會吃。鳥是一種動物，鳥有翅膀例1-4：Whatarethey?61ppt課件例1-4：Whatarethey?16ppt課件描述桌子的語義網(wǎng)絡(luò)，其中包含了上述實(shí)例、泛化、聚集和屬性四種聯(lián)系．由圖可見，以個體為中心來組織知識，其結(jié)點(diǎn)一般都是名詞性個體或概念，其間的語義聯(lián)系通過ISA、AKO、Part—of以及屬性標(biāo)識的有向弧來實(shí)現(xiàn)．例1-5：Whatisthetablelooklike?62ppt課件描述桌子的語義網(wǎng)絡(luò)，其中包含了上述實(shí)例、泛化、聚集和屬性四種例1-6：WhatdoesJohnlooklike?63ppt課件例1-6：WhatdoesJohnlooklike?64Whatdoesthechairlooklike?E.G.1-764ppt課件19Whatdoesthechairlookli例2-1DisasterE.G.semanticrelationshipbetweennodes65ppt課件例2-1DisasterE.G.semantic李新的自行車是永久牌、藍(lán)色、26型。王紅的自行車是金獅牌、紅色、24型。例2-2：66ppt課件李新的自行車是永久牌、藍(lán)色、26型。王紅的自行車是王強(qiáng)是理想公司的經(jīng)理；理想公司在中關(guān)村；28歲。另有一個王強(qiáng)是理想公司經(jīng)理聘用的職員,22歲。RelatingConcepts例2-3：個例CASE67ppt課件王強(qiáng)是理想公司的經(jīng)理；理想公司在中關(guān)村；28歲。與框架對比：弧上標(biāo)明的地點(diǎn)(place)、日期(day)、傷亡(fatalities)、損失(damage)、震級(magnitude)、斷層(fault)，節(jié)點(diǎn)中填入相應(yīng)的填充值。68ppt課件與框架對比：23ppt課件692.4.3幾點(diǎn)討論基本語義關(guān)系

（1）類屬關(guān)系

具有共同屬性的不同事物間的分類關(guān)系、成員關(guān)系或?qū)嵗P(guān)系，體現(xiàn)的是“具體與抽象”、“個體與集體”的概念。69ppt課件242.4.3幾點(diǎn)討論基本語義關(guān)系24ppt課件70（2）包含關(guān)系也稱為聚類關(guān)系，是指具有組織或結(jié)構(gòu)特征的“部分與整體”之間的關(guān)系。包含關(guān)系與類屬關(guān)系的最主要區(qū)別是包含關(guān)系一般不具備屬性的繼承性。70ppt課件25（2）包含關(guān)系包含關(guān)系與類屬關(guān)系的最71（3）屬性關(guān)系

事物和其屬性之間的關(guān)系。常用的屬性關(guān)系有“Have”，“Can”等（4）時間關(guān)系

不同事件在其發(fā)生時間方面的先后次序關(guān)系。常用的時間關(guān)系有“before”，“after”等71ppt課件26（3）屬性關(guān)系（4）時間關(guān)系26ppt課件72（5）位置關(guān)系

不同事物在位置方面的關(guān)系。（6）相近關(guān)系

不同事物在形狀、內(nèi)容等方面相似或接近的關(guān)系（7）推論關(guān)系

從一個概念推出另一個概念的語義關(guān)系72ppt課件27（5）位置關(guān)系（6）相近關(guān)系27ppt課件2）情況和動作的表示

西蒙在他提出的表示方法中增加了情況結(jié)點(diǎn)和動作結(jié)點(diǎn)，用一個結(jié)點(diǎn)來表示情況或動作。

例1：常河給江濤一張磁盤73ppt課件2）情況和動作的表示例1：常河給江濤一張磁盤28ppt課例2：這只小燕子從春天到秋天占有一個巢。占有74ppt課件例2：這只小燕子從春天到秋天占有一個巢。占有29ppt課件例3：神州大學(xué)和東方大學(xué)兩?；@球隊(duì)在東方大學(xué)進(jìn)行一場比賽，結(jié)局的比分是85：89.75ppt課件例3：神州大學(xué)和東方大學(xué)兩校籃球隊(duì)在東方大學(xué)進(jìn)行一場比賽，結(jié)3）邏輯關(guān)系的表示

合取與析取；存在量詞與全稱量詞增加合取結(jié)點(diǎn)與析取結(jié)點(diǎn)“akindof”,“isa”亨德里克提出的網(wǎng)絡(luò)分區(qū)技術(shù)：把復(fù)雜命題劃分為若干個子命題，每一個子命題用一個較簡單的語義網(wǎng)絡(luò)表示，稱為個子空間，多個子空間構(gòu)成一個大空間。每個子空間看作大空間中的一個結(jié)點(diǎn)，稱作超結(jié)點(diǎn)?？臻g可以逐層嵌套，子空間之間用弧互相連接。76ppt課件3）邏輯關(guān)系的表示增加合取結(jié)點(diǎn)與析取結(jié)點(diǎn)“akindo77量詞例1：每個學(xué)生都學(xué)習(xí)了一門程序設(shè)計語言子空間的代表與子空間的聯(lián)系全稱變量存在變量L77ppt課件32量詞例1：子空間的代表與子空間的聯(lián)系全稱變量存在變量L378量詞例2：每個學(xué)生都學(xué)習(xí)了所有程序設(shè)計語言全稱變量弧的個數(shù)=全稱變量個數(shù)L78ppt課件33量詞例2：全稱變量弧的個數(shù)=全稱變量個數(shù)L33ppt課件79量詞例3：每個學(xué)生都學(xué)習(xí)了C++語言子空間中所有非全稱變量必須是全稱變量的函數(shù)L79ppt課件34量詞例3：子空間中所有非全稱變量必須是全稱變量的函數(shù)L3802.5.4語義網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)用語義網(wǎng)絡(luò)表示知識的問題求解系統(tǒng)稱為語義網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。主要由兩大部分所組成：

(1).由語義網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的知識庫

(2).用于問題求解的推理機(jī)構(gòu)語義網(wǎng)絡(luò)的Solution(推理)過程主要有兩種：

繼承和匹配80ppt課件352.5.4語義網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)用語義網(wǎng)絡(luò)表示知識的問題求解系統(tǒng)811)繼承把對事物的描述從抽象結(jié)點(diǎn)傳遞到具體結(jié)點(diǎn)，通常是沿著Is-a、A-Kind-of等繼承弧進(jìn)行的。通過繼承可以得到所需結(jié)點(diǎn)的一些屬性值。81ppt課件361)繼承36ppt課件822)匹配：

在知識庫的語義網(wǎng)絡(luò)中尋找與待求解問題相符的語義網(wǎng)絡(luò)模式。匹配的主要過程（1）根據(jù)待求解問題的要求構(gòu)造一個網(wǎng)絡(luò)片斷，該網(wǎng)絡(luò)片斷中有些結(jié)點(diǎn)或弧的標(biāo)識是空的，稱為詢問處，它反映的是待求解的問題。（2）根據(jù)該語義片斷到知識庫中去尋找所需要的信息。當(dāng)待求解問題的網(wǎng)絡(luò)片斷與知識庫中的某語義網(wǎng)絡(luò)片斷相匹配時，則與詢問處相匹配的事實(shí)就是該問題的解。82ppt課件372)