人工智能2(北郵課件)

第二章知識(shí)表示方法狀態(tài)空間法問(wèn)題歸約法謂詞邏輯法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法框架表示法劇本表示法過(guò)程表示法1第二章知識(shí)表示方法狀態(tài)空間法12.1狀態(tài)空間法問(wèn)題狀態(tài)描述狀態(tài)圖示法狀態(tài)空間表示舉例22.1狀態(tài)空間法問(wèn)題狀態(tài)描述22.1.1問(wèn)題狀態(tài)描述

1、狀態(tài)（State）的基本概念

狀態(tài)(state)是為描述某類(lèi)不同事物間的差別而引入的一組最少變量q0，q1，…，qn的有序集合，其矢量形式如下：

Q=［q0,q1,…,qn］T(2.1)

式中每個(gè)元素qi(i=0,1，…，n)為集合的分量，稱(chēng)為狀態(tài)變量。給定每個(gè)分量的一組值就得到一個(gè)具體的狀態(tài)，如

Qk=［q０k,q1k,…，qnk］T(2.2)

32.1.1問(wèn)題狀態(tài)描述

1、狀態(tài)（State）的基本概念

算符：使問(wèn)題從一種狀態(tài)變化為另一種狀態(tài)的手段稱(chēng)為操作符或算符。操作符可為走步、過(guò)程、規(guī)則、數(shù)學(xué)算子、運(yùn)算符號(hào)或邏輯符號(hào)等。

4算符：使問(wèn)題從一種狀態(tài)變化為另一種狀態(tài)的手段稱(chēng)為操作符或算符

問(wèn)題的狀態(tài)空間(statespace)是一個(gè)表示該問(wèn)題全部可能狀態(tài)及其關(guān)系的圖，它包含三種說(shuō)明的集合，即所有可能的問(wèn)題初始狀態(tài)集合S、操作符集合F以及目標(biāo)狀態(tài)集合G。因此，可把狀態(tài)空間記為三元狀態(tài)(S，F(xiàn)，G)。

5問(wèn)題的狀態(tài)空間(statespace)是一個(gè)表示該問(wèn)題全2、狀態(tài)空間的表示法

對(duì)一個(gè)問(wèn)題的狀態(tài)描述，必須確定3件事：

(1)該狀態(tài)描述方式，特別是初始狀態(tài)描述；

(2)操作符集合及其對(duì)狀態(tài)描述的作用；

(3)目標(biāo)狀態(tài)描述的特性。

62、狀態(tài)空間的表示法6

14376582八數(shù)碼問(wèn)題的狀態(tài)空間S——狀態(tài)集。八數(shù)碼的所有的擺法(9!)G——指定的某個(gè)或某些八數(shù)碼擺放狀態(tài)。操作算子——數(shù)碼的移動(dòng)。 4(方向)×8(數(shù)碼)＝32個(gè)將空格向上移Up將空格向左移Left將空格向下移Down 將空格向右移Right714376582八數(shù)碼問(wèn)題的狀態(tài)空間72.1狀態(tài)空間法問(wèn)題狀態(tài)描述狀態(tài)圖示法狀態(tài)空間表示舉例82.1狀態(tài)空間法問(wèn)題狀態(tài)描述82.1.2狀態(tài)圖示法

圖的基本概念

圖由節(jié)點(diǎn)(不一定是有限的節(jié)點(diǎn))的集合構(gòu)成。一對(duì)節(jié)點(diǎn)用弧線(xiàn)連接起來(lái)，從一個(gè)節(jié)點(diǎn)指向另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。這種圖叫做有向圖(directedgraph)。

某個(gè)節(jié)點(diǎn)序列(ni1,ni2,…,nik)當(dāng)j=2，3，…，k時(shí)，如果對(duì)于每一個(gè)ni，j-1都有一個(gè)后繼節(jié)點(diǎn)nij存在，那么就把這個(gè)節(jié)點(diǎn)序列叫做從節(jié)點(diǎn)ni1至節(jié)點(diǎn)nik的長(zhǎng)度為k的路徑。

代價(jià)(cost)是給各弧線(xiàn)指定數(shù)值以表示加在相應(yīng)算符上的代價(jià)。92.1.2狀態(tài)圖示法

圖的基本概念9圖的顯式說(shuō)明是指各節(jié)點(diǎn)及其具有代價(jià)的弧線(xiàn)由一張表明確給出。圖的隱式說(shuō)明是指各節(jié)點(diǎn)及其具有代價(jià)的弧線(xiàn)不能由一張表明確給出。

。10圖的顯式說(shuō)明101437658213746582143765821437865214376582137465821374658214376582435768214378652143786521476358214376258UpLeftDownRightUpDownDownUpRightLeftLeftRight111431314314312.1狀態(tài)空間法問(wèn)題狀態(tài)描述狀態(tài)圖示法狀態(tài)空間表示舉例122.1狀態(tài)空間法問(wèn)題狀態(tài)描述122.1.3狀態(tài)空間表示舉例1、產(chǎn)生式系統(tǒng)

一個(gè)產(chǎn)生式系統(tǒng)由下列3部分組成：一個(gè)總數(shù)據(jù)庫(kù)(globaldatabase)，它含有與具體任務(wù)有關(guān)的信息。一套規(guī)則，它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作運(yùn)算。每條規(guī)則由左右兩部分組成，左部鑒別規(guī)則的適用性或先決條件，右部描述規(guī)則應(yīng)用時(shí)所完成的動(dòng)作。應(yīng)用規(guī)則來(lái)改變數(shù)據(jù)庫(kù)。一個(gè)控制策略，它確定應(yīng)該采用哪一條適用規(guī)則，而且當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)的終止條件滿(mǎn)足時(shí)，就停止計(jì)算。132.1.3狀態(tài)空間表示舉例1、產(chǎn)生式系統(tǒng)

132、狀態(tài)空間表示舉例

猴子與香蕉的問(wèn)題acb142、狀態(tài)空間表示舉例

猴子與香蕉的問(wèn)題acb14狀態(tài)空間表示設(shè)系統(tǒng)的狀態(tài)用四元數(shù)組描述： S=(w,x,y,z)其中w:猴子所處水平位置

x:箱子所在水平位置

y:猴子是否在箱子上(y=1,在;y=0，不在)

z:猴子是否能拿到香蕉(z=1,拿到;z=0,沒(méi)有拿到)15狀態(tài)空間表示15可能出現(xiàn)的狀態(tài)如下：

S0=(a,b,0,0) S1=(b,b,0,0) S2=(c,c,0,0) S3=(c,c,1,0) S4=(c,c,1,1)其中S0為初始狀態(tài)，S4為目標(biāo)狀態(tài)。16可能出現(xiàn)的狀態(tài)如下：16算符

F=(f1,f2,f3,f4

)其中

f1(u)為猴子走到u處。(w,x,0,z)→(u,x,0,z)f2(u)為猴子走到v處。(x,x,0,0

)→(v,v,0,0) f3

為猴子爬上臺(tái)子。(x,x,0,z)→(x,x,1,z)f4

為猴子拿到香蕉。(c,c,1,0)→(c,c,1,1

)17算符

17求解過(guò)程

18求解過(guò)程18旅行商問(wèn)題（travellingsalesmanproblem,TSP問(wèn)題）銷(xiāo)售員到幾個(gè)城市去推銷(xiāo)商品，城市之間的距離是已知的，他現(xiàn)在從某一個(gè)城市出發(fā)，經(jīng)過(guò)每個(gè)城市一次，最后又回到出發(fā)的城市。要求歸劃好一條最短路線(xiàn)。7710101013656ABEDC19旅行商問(wèn)題（travellingsalesmanprob第二章知識(shí)表示方法狀態(tài)空間法問(wèn)題歸約法謂詞邏輯法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法框架表示法劇本表示法過(guò)程表示法20第二章知識(shí)表示方法狀態(tài)空間法202.2問(wèn)題歸約法問(wèn)題歸約描述與或圖表示212.2問(wèn)題歸約法問(wèn)題歸約描述212.2.1問(wèn)題歸約描述1、問(wèn)題歸約法的概念

已知問(wèn)題的描述，通過(guò)一系列變換把此問(wèn)題最終變?yōu)橐粋€(gè)子問(wèn)題集合；這些子問(wèn)題的解可以直接得到，從而解決了初始問(wèn)題。

該方法也就是從目標(biāo)(要解決的問(wèn)題)出發(fā)逆向推理，建立子問(wèn)題以及子問(wèn)題的子問(wèn)題，直至最后把初始問(wèn)題歸約為一個(gè)平凡的本原問(wèn)題集合。這就是問(wèn)題歸約的實(shí)質(zhì)。

222.2.1問(wèn)題歸約描述1、問(wèn)題歸約法的概念

222、問(wèn)題歸約法的組成部分

（1）一個(gè)初始問(wèn)題描述；

（2）一套把問(wèn)題變換為子問(wèn)題的操作符；

（3）一套本原問(wèn)題描述。

232、問(wèn)題歸約法的組成部分

233、示例：梵塔難題

問(wèn)題

有3個(gè)柱子(1，2，3)和3個(gè)不同尺寸的圓盤(pán)(A，B，C)。在每個(gè)圓盤(pán)的中心有個(gè)孔，所以圓盤(pán)可以堆疊在柱子上。最初，全部3個(gè)圓盤(pán)都堆在柱子1上：最大的圓盤(pán)C在底部，最小的圓盤(pán)A在頂部。要求把所有圓盤(pán)都移到柱子3上，每次只許移動(dòng)一個(gè)，而且只能先搬動(dòng)柱子頂部的圓盤(pán)，還不許把尺寸較大的圓盤(pán)堆放在尺寸較小的圓盤(pán)上。243、示例：梵塔難題

24132C123ABABC25132C123ABABC25歸約過(guò)程：

（1）移動(dòng)圓盤(pán)A和B至柱子2的雙圓盤(pán)難題；（2）移動(dòng)圓盤(pán)C至柱子3的單圓盤(pán)難題；（3）移動(dòng)圓盤(pán)A和B至柱子3的雙圓盤(pán)難題。

26歸約過(guò)程：26132C123ABABC27132C123ABABC27123ABC123ABC28123ABC123ABC28123ABC123ABC29123ABC123ABC294、歸約描述

問(wèn)題歸約方法是應(yīng)用算符來(lái)把問(wèn)題描述變換為子問(wèn)題描述。

可以用狀態(tài)空間表示的三元組合(S、F、G)來(lái)規(guī)定與描述問(wèn)題；對(duì)于梵塔問(wèn)題，子問(wèn)題［（111）→(122)］，［(122)→(322)］以及［(322)→(333)］規(guī)定了最后解答路徑將要通過(guò)的腳踏石狀態(tài)(122)和(322)。

問(wèn)題歸約方法可以應(yīng)用狀態(tài)、算符和目標(biāo)這些表示法來(lái)描述問(wèn)題，這并不意味著問(wèn)題歸約法和狀態(tài)空間法是一樣的。

304、歸約描述

30(1,1,1)(3,3,3)(1,1,1)(1,2,2)(1,2,2)(3,2,2)(3,2,2)(3,3,3)(1,1,1)(1,1,3)(1,2,3)(1,2,2)(1,1,3)(1,2,3)(3,2,2)(3,3,3)(3,2,2)(3,2,1)(3,3,1)(3,3,3)31(1,1,1)(3,3,3)(1,1,1)(1,2,2)2.2問(wèn)題歸約法問(wèn)題歸約描述與或圖表示322.2問(wèn)題歸約法問(wèn)題歸約描述322.2.2與或圖表示1、與或圖的概念

用一個(gè)類(lèi)似圖的結(jié)構(gòu)來(lái)表示把問(wèn)題歸約為后繼問(wèn)題的替換集合，畫(huà)出歸約問(wèn)題圖。

例如，設(shè)想問(wèn)題A需要由求解問(wèn)題B、C和D來(lái)決定，那么可以用一個(gè)與圖來(lái)表示；同樣，一個(gè)問(wèn)題A或者由求解問(wèn)題B、或者由求解問(wèn)題C來(lái)決定，則可以用一個(gè)或圖來(lái)表示。

332.2.2與或圖表示1、與或圖的概念

3334342、與或圖的有關(guān)術(shù)語(yǔ)父節(jié)點(diǎn)是一個(gè)初始問(wèn)題或是可分解為子問(wèn)題的問(wèn)題節(jié)點(diǎn)；子節(jié)點(diǎn)是一個(gè)初始問(wèn)題或是子問(wèn)題分解的子問(wèn)題節(jié)點(diǎn)；或節(jié)點(diǎn)只要解決某個(gè)問(wèn)題就可解決其父輩問(wèn)題的節(jié)點(diǎn)集合；與節(jié)點(diǎn)只有解決所有子問(wèn)題，才能解決其父輩問(wèn)題的節(jié)點(diǎn)集合；弧線(xiàn)是父輩節(jié)點(diǎn)指向子節(jié)點(diǎn)的圓弧連線(xiàn)；終葉節(jié)點(diǎn)是對(duì)應(yīng)于原問(wèn)題的本原節(jié)點(diǎn)。

352、與或圖的有關(guān)術(shù)語(yǔ)353、與或圖的有關(guān)定義

可解節(jié)點(diǎn)與或圖中一個(gè)可解節(jié)點(diǎn)的一般定義可以歸納如下：

(1)終葉節(jié)點(diǎn)是可解節(jié)點(diǎn)(因?yàn)樗鼈兣c本原問(wèn)題相關(guān)連)。

(2)如果某個(gè)非終葉節(jié)點(diǎn)含有或后繼節(jié)點(diǎn)，那么只有當(dāng)其后繼節(jié)點(diǎn)至少有一個(gè)是可解的時(shí)，此非終葉節(jié)點(diǎn)才是可解的。

(3)如果某個(gè)非終葉節(jié)點(diǎn)含有與后繼節(jié)點(diǎn)，那么只要當(dāng)其后繼節(jié)點(diǎn)全部為可解時(shí)，此非終葉節(jié)點(diǎn)才是可解的。

363、與或圖的有關(guān)定義

36不可解節(jié)點(diǎn)不可解節(jié)點(diǎn)的一般定義歸納于下：

(1)沒(méi)有后裔的非終葉節(jié)點(diǎn)為不可解節(jié)點(diǎn)。

(2)如果某個(gè)非終葉節(jié)點(diǎn)含有或后繼節(jié)點(diǎn)，那么只有當(dāng)其全部后裔為不可解時(shí)，此非終葉節(jié)點(diǎn)才是不可解的。

(3)如果某個(gè)非終葉節(jié)點(diǎn)含有與后繼節(jié)點(diǎn)，那么只要當(dāng)其后裔至少有一個(gè)為不可解時(shí)，此非終葉節(jié)點(diǎn)才是不可解的。

37不可解節(jié)點(diǎn)不可解節(jié)點(diǎn)的一般定義歸納于下：

(1)沒(méi)有4、與或圖構(gòu)圖規(guī)則代表一個(gè)要解決的單一問(wèn)題或問(wèn)題集合。圖中所含起始節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于原始問(wèn)題。

(2)對(duì)應(yīng)于本原問(wèn)題的節(jié)點(diǎn)，叫做終葉節(jié)點(diǎn)，它沒(méi)有后裔。

(3)

對(duì)于把算符應(yīng)用于問(wèn)題A的每種可能情況，都把問(wèn)題變換為一個(gè)子問(wèn)題集合；有向弧線(xiàn)自A指向后繼節(jié)點(diǎn)，表示所求得的子問(wèn)題集合。

(4)一般對(duì)于代表兩個(gè)或兩個(gè)以上子問(wèn)題集合的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，有向弧線(xiàn)從此節(jié)點(diǎn)指向此子問(wèn)題集合中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)。

(5)在特殊情況下，當(dāng)只有一個(gè)算符可應(yīng)用于問(wèn)題A，而且這個(gè)算符產(chǎn)生具有一個(gè)以上子問(wèn)題的某個(gè)集合時(shí)，由上述規(guī)則3和規(guī)則4所產(chǎn)生的圖可以得到簡(jiǎn)化。

384、與或圖構(gòu)圖規(guī)則38第二章知識(shí)表示方法狀態(tài)空間法問(wèn)題歸約法謂詞邏輯法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法框架表示法劇本表示法過(guò)程表示法39第二章知識(shí)表示方法狀態(tài)空間法392.3謂詞邏輯法

謂詞演算謂詞公式置換與合一402.3謂詞邏輯法

謂詞演算402.3.1謂詞演算1、語(yǔ)法和語(yǔ)義

謂詞邏輯的基本組成部分是謂詞符號(hào)、變量符號(hào)、函數(shù)符號(hào)和常量符號(hào)，并用圓括弧、方括弧、花括弧和逗號(hào)隔開(kāi)，以表示論域內(nèi)的關(guān)系。

原子公式是由若干謂詞符號(hào)和項(xiàng)組成，只有當(dāng)其對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句在定義域內(nèi)為真時(shí)，才具有值T(真)；而當(dāng)其對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句在定義域內(nèi)為假時(shí)，該原子公式才具有值F(假)。412.3.1謂詞演算1、語(yǔ)法和語(yǔ)義

412、連詞和量詞

連詞有∧(與)、∨(或)，全稱(chēng)量詞(?x)，存在量詞(?x)。

原子公式是謂詞演算的基本積木塊，運(yùn)用連詞能夠組合多個(gè)原子公式以構(gòu)成比較復(fù)雜的合適公式。

422、連詞和量詞

423、幾個(gè)有關(guān)定義用連詞∧把幾個(gè)公式連接起來(lái)而構(gòu)成的公式叫做合取，而此合取式的每個(gè)組成部分叫做合取項(xiàng)。一些合適公式所構(gòu)成的任一合取也是一個(gè)合適公式。用連詞∨把幾個(gè)公式連接起來(lái)所構(gòu)成的公式叫做析取，而此析取式的每一組成部分叫做析取項(xiàng)。由一些合適公式所構(gòu)成的任一析取也是一個(gè)合適公式。用連詞→連接兩個(gè)公式所構(gòu)成的公式叫做蘊(yùn)涵。蘊(yùn)涵的左式叫做前項(xiàng)，右式叫做后項(xiàng)。如果前項(xiàng)和后項(xiàng)都是合適公式，那么蘊(yùn)涵也是合適公式。433、幾個(gè)有關(guān)定義43前面具有符號(hào)～的公式叫做否定。一個(gè)合適公式的否定也是合適公式。量化一個(gè)合適公式中的某個(gè)變量所得到的表達(dá)式也是合適公式。如果一個(gè)合適公式中某個(gè)變量是經(jīng)過(guò)量化的，就把這個(gè)變量叫做約束變量，否則就叫它為自由變量。在合適公式中，感興趣的主要是所有變量都是受約束的。這樣的合適公式叫做句子。44前面具有符號(hào)～的公式叫做否定。一個(gè)合適公式的否定也是合適公式2.3謂詞邏輯法

謂詞演算謂詞公式置換與合一452.3謂詞邏輯法

謂詞演算452.3.2謂詞公式

1、謂詞合適公式的定義

在謂詞演算中合適公式的遞歸定義如下：

(1)原子謂詞公式是合適公式。

(2)若A為合適公式，則～A也是一個(gè)合適公式。

(3)若A和B都是合適公式，則(A∧B)，(A∨B)，(A=>B)和(A←→B)也都是合適公式。

(4)若A是合適公式，x為A中的自由變?cè)?，則(?x)A和(?x)A都是合適公式。

(5)只有按上述規(guī)則(1)至(4)求得的那些公式，才是合適公式。

462.3.2謂詞公式

1、謂詞合適公式的定義

462、合式公式的性質(zhì)

(1)否定之否定

～(～P)等價(jià)于P(2)P∨Q等價(jià)于～P→Q(3)狄·摩根定律

～(P∨Q)等價(jià)于～P∧～Q

～(P∧Q)等價(jià)于～P∨～Q(4)分配律

P∧(Q∨R)等價(jià)于(P∧Q)∨(P∧R)

P∨(Q∧R)等價(jià)于(P∨Q)∧(P∨R)

472、合式公式的性質(zhì)

47

(5)交換律

P∧Q等價(jià)于Q∧P

P∨Q等價(jià)于Q∨P(6)結(jié)合律

(P∧Q)∧R等價(jià)于P∧(Q∧R)

(P∨Q)∨R等價(jià)于P∨(Q∨R)(7)逆否律

P→Q等價(jià)于～Q→～P

48(5)交換律

P∧Q等價(jià)于Q∧P

P∨Q等價(jià)于Q

此外，還可建立下列等價(jià)關(guān)系：(8)～(?x)P(x)等價(jià)于(?x)［～P(x)］

～(?x)P(x)等價(jià)于(?x)［～P(x)］(9)(?x)［P(x)∧Q(x)］等價(jià)于

(?x)P(x)∧(x)Q(x)

(?x)［P(x)∨Q(x)］等價(jià)于

(?x)P(x)∨(?x)Q(x)(10)(?x)P(x)等價(jià)于(?y)P(y)

(?x)P(x)等價(jià)于(?y)P(y)

49此外，還可建立下列等價(jià)關(guān)系：492.3謂詞邏輯法

謂詞演算謂詞公式置換與合一502.3謂詞邏輯法

謂詞演算502.3.3置換與合一

1、置換

假元推理，就是由合適公式W1和W1→W2產(chǎn)生合適公式W2的運(yùn)算。

全稱(chēng)化推理，是由合適公式(?x)W(x)產(chǎn)生合適公式W(A)，其中A為任意常量符號(hào)。

一個(gè)表達(dá)式的置換就是在該表達(dá)式中用置換項(xiàng)置換變量。

一般說(shuō)來(lái)，置換是可結(jié)合的，但置換是不可交換的。

512.3.3置換與合一

1、置換

512、合一

尋找項(xiàng)對(duì)變量的置換，以使兩表達(dá)式一致，叫做合一(unification)。如果一個(gè)置換s作用于表達(dá)式集｛Ei｝的每個(gè)元素，則用｛Ei｝s來(lái)表示置換例的集。稱(chēng)表達(dá)式集｛Ei｝是可合一的。如果存在一個(gè)置換s使得：E1s=E2s=E3s=…那么稱(chēng)此s為｛Ei｝的合一者，因?yàn)閟的作用是使集合｛Ei｝成為單一形式。

522、合一

尋找項(xiàng)對(duì)變量的置換，以使兩表達(dá)式一致，叫做合一舉例：表達(dá)式P［x,f(y),B］的一個(gè)置換為s1=｛z/x,w/y｝，則：P［x,f(y),B］s1=P［z,f(w),B］

53舉例：表達(dá)式P［x,f(y),B］的一個(gè)置換為s1=｛z/x2.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法

二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示多元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示連詞和量化的表示語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的推理過(guò)程542.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法

二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示542.4.1二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示

１、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的基本概念

語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)是知識(shí)的一種結(jié)構(gòu)化圖解表示，它由節(jié)點(diǎn)和弧線(xiàn)或鏈線(xiàn)組成。節(jié)點(diǎn)用于表示實(shí)體、概念和情況等，弧線(xiàn)用于表示節(jié)點(diǎn)間的關(guān)系。

552.4.1二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示

１、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的基本概念55

語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示由下列4個(gè)相關(guān)部分組成：

(1)詞法部分決定表示詞匯表中允許有哪些符號(hào)，它涉及各個(gè)節(jié)點(diǎn)和弧線(xiàn)。

(2)結(jié)構(gòu)部分?jǐn)⑹龇?hào)排列的約束條件，指定各弧線(xiàn)連接的節(jié)點(diǎn)對(duì)。

(3)過(guò)程部分說(shuō)明訪(fǎng)問(wèn)過(guò)程，這些過(guò)程能用來(lái)建立和修正描述，以及回答相關(guān)問(wèn)題。

(4)語(yǔ)義部分確定與描述相關(guān)的(聯(lián)想)意義的方法即確定有關(guān)節(jié)點(diǎn)的排列及其占有物和對(duì)應(yīng)弧線(xiàn)。

56語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示由下列4個(gè)相關(guān)部分組成：

56

語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)具有下列特點(diǎn)：

(1)能把實(shí)體的結(jié)構(gòu)、屬性與實(shí)體間的因果關(guān)系顯式地和簡(jiǎn)明地表達(dá)出來(lái)，與實(shí)體相關(guān)的事實(shí)、特征和關(guān)系可以通過(guò)相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)弧線(xiàn)推導(dǎo)出來(lái)。

(2)由于與概念相關(guān)的屬性和聯(lián)系被組織在一個(gè)相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)中，因而使概念易于受訪(fǎng)和學(xué)習(xí)。

(3)表現(xiàn)問(wèn)題更加直觀，更易于理解，適于知識(shí)工程師與領(lǐng)域?qū)＜覝贤ā?/p>

(4)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的語(yǔ)義解釋依賴(lài)于該結(jié)構(gòu)的推理過(guò)程而沒(méi)有結(jié)構(gòu)的約定，因而得到的推理不能保證像謂詞邏輯法那樣有效。

(5)節(jié)點(diǎn)間的聯(lián)系可能是線(xiàn)狀、樹(shù)狀或網(wǎng)狀的，甚至是遞歸狀的結(jié)構(gòu)，使相應(yīng)的知識(shí)存儲(chǔ)和檢索可能需要比較復(fù)雜的過(guò)程。

57語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)具有下列特點(diǎn)：

(1)能把實(shí)體的結(jié)構(gòu)、屬性與2、二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示

用兩個(gè)節(jié)點(diǎn)和一條弧線(xiàn)可以表示一個(gè)簡(jiǎn)單的事實(shí)，對(duì)于表示占有關(guān)系的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)，是通過(guò)允許節(jié)點(diǎn)既可以表示一個(gè)物體或一組物體，也可以表示情況和動(dòng)作。每一情況節(jié)點(diǎn)可以有一組向外的弧(事例弧)，稱(chēng)為事例框，用以說(shuō)明與該事例有關(guān)的各種變量。

582、二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示

用兩個(gè)節(jié)點(diǎn)和一條弧線(xiàn)可以表示一5959舉例：用二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示：小燕是一只燕子，燕子是鳥(niǎo)；巢-1是小燕的巢，巢-1是巢中的一個(gè)。

60舉例：用二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示：小燕是一只燕子，燕子是鳥(niǎo)6161分清概念節(jié)點(diǎn)與實(shí)例節(jié)點(diǎn)

在選擇節(jié)點(diǎn)時(shí)，首先要弄清節(jié)點(diǎn)是用于表示基本的物體或概念的，或是用于多種目的的。否則，如果語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)只被用來(lái)表示一個(gè)特定的物體或概念，那么當(dāng)有更多的實(shí)例時(shí)就需要更多的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)。62分清概念節(jié)點(diǎn)與實(shí)例節(jié)點(diǎn)626363選擇語(yǔ)義基元試圖用一組基元來(lái)表示知識(shí)。這些基元描述基本知識(shí)，并以圖解表示的形式相互聯(lián)系。用這種方式，可以用簡(jiǎn)單的知識(shí)來(lái)表示更復(fù)雜的知識(shí)。64選擇語(yǔ)義基元6465652.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法

二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示多元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示連詞和量化的表示語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的推理過(guò)程662.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法

二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示662.4.2多元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示

語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)是一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。節(jié)點(diǎn)之間以鏈相連。從本質(zhì)上講，接點(diǎn)之間的連接是二元關(guān)系。語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，只能表示二元關(guān)系，如果所要表示的事實(shí)是多元關(guān)系，則把這個(gè)多元關(guān)系轉(zhuǎn)化成一組二元關(guān)系的組合，或二元關(guān)系的合取。具體來(lái)說(shuō)，多元關(guān)系R(X1，X2，…，Xn)總可以轉(zhuǎn)換成R1(X11，X12)∧R2(X21，X22)∧…∧Rn(Xn1,Xn2)。要在語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行這種轉(zhuǎn)換需要引入附加節(jié)點(diǎn)。

672.4.2多元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)是一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)68682.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法

二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示多元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示連詞和量化的表示語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的推理過(guò)程692.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法

二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示692.4.3連詞和量化的表示

可以用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示謂詞邏輯法中的各種連詞及量化。

1.合取

多元關(guān)系可以被轉(zhuǎn)換成一組二元關(guān)系的合取，從而可以用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的形式表示出來(lái)。

2.析取

在語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中，為與合取關(guān)系相區(qū)別，在析取關(guān)系的連接上加注析取界限，并標(biāo)記DIS。

702.4.3連詞和量化的表示

可以用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示謂詞邏輯3.否定

采用～I(xiàn)SA和～PARTOF關(guān)系或標(biāo)注NEG界限來(lái)表示否定。4.蘊(yùn)涵

在語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中可用標(biāo)注ANTE和CONSE界限來(lái)表示蘊(yùn)涵關(guān)系。5.量化

存在量化在語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中可直接用ISA鏈來(lái)表示。而全稱(chēng)量化就要用分割方法來(lái)表示。

713.否定

采用～I(xiàn)SA和～PARTOF關(guān)系或標(biāo)注NE2.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法

二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示多元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示連詞和量化的表示語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的推理過(guò)程722.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法

二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示722.4.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的推理過(guò)程732.4.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的推理過(guò)程731.繼承741.繼承74值繼承如果需要繼承缺省繼承75值繼承752.匹配762.匹配762.5其他方法

框架表示法劇本表示法過(guò)程表示法772.5其他方法框架表示法772.5.1框架

1、框架的構(gòu)成

框架通常由描述事物的各個(gè)方面的槽組成，每個(gè)槽可以擁有若干個(gè)側(cè)面，而每個(gè)側(cè)面又可以擁有若干個(gè)值。一個(gè)框架的一般結(jié)構(gòu)如下：〈框架名〉

〈槽1〉〈側(cè)面11〉〈值111〉…

〈側(cè)面12〉〈值121〉…

…

〈槽2〉〈側(cè)面21〉〈值211〉…

…

…

〈槽n〉〈側(cè)面n1〉〈值n11〉…

…

〈側(cè)面nm〉〈值nm1〉…

782.5.1框架

1、框架的構(gòu)成

框架通常由描述事物的各

較簡(jiǎn)單的情景是用框架來(lái)表示諸如人和房子等事物。例如，一個(gè)人可以用其職業(yè)、身高和體重等項(xiàng)描述，因而可以用這些項(xiàng)目組成框架的槽。當(dāng)描述一個(gè)具體的人時(shí)，再用這些項(xiàng)目的具體值填入到相應(yīng)的槽中。

79較簡(jiǎn)單的情景是用框架來(lái)表示諸如人和房子等事物。例如，JOHN

ISA:PERSONProfession:PROGRAMMERHeight:1.8m

Weight:79kg簡(jiǎn)單框架示例

80JOHN

ISA:PERSONProfession:PROG

框架是一種通用的知識(shí)表達(dá)形式，對(duì)于如何運(yùn)用框架系統(tǒng)還沒(méi)有一種統(tǒng)一的形式，常常由各種問(wèn)題的不同需要來(lái)決定。

81

框架是一種通用的知識(shí)表達(dá)形式，對(duì)于如何運(yùn)用框架系統(tǒng)還2、框架的推理

如前所述，框架是一種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)。因此語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)推理中的匹配和特性繼承在框架系統(tǒng)中也可以實(shí)行。除此以外，由于框架用于描述具有固定格式的事物、動(dòng)作和事件，因此可以在新的情況下，推論出未被觀察到的事實(shí)。822、框架的推理

82框架用以下幾種途徑來(lái)幫助實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)：

(1)框架包含它所描述的情況或物體的多方面的信息。

(2)框架包含物體必須具有的屬性。在填充框架的各個(gè)槽時(shí)，要用到這些屬性。

(3)框架描述它們所代表的概念的典型事例。

83框架用以下幾種途徑來(lái)幫助實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)：83

用一個(gè)框架來(lái)具體體現(xiàn)一個(gè)特定情況的過(guò)程，經(jīng)常不是很順利的。但當(dāng)這個(gè)過(guò)程碰到障礙時(shí)，經(jīng)常不必放棄原來(lái)的努力去從頭開(kāi)始，而是有很多辦法可想的：

(1)選擇和當(dāng)前情況相對(duì)應(yīng)的當(dāng)前的框架片斷，并把這個(gè)框架片斷和候補(bǔ)框架相匹配。選擇最佳匹配。

(2)盡管當(dāng)前的框架和要描述的情況之間有不相匹配的地方，但是仍然可以繼續(xù)應(yīng)用這個(gè)框架。

(3)查詢(xún)框架之間專(zhuān)門(mén)保存的鏈，以提出應(yīng)朝哪個(gè)方向進(jìn)行試探的建議。

(4)沿著框架系統(tǒng)排列的層次結(jié)構(gòu)向上移動(dòng)(即從狗框架→哺乳動(dòng)物框架→動(dòng)物框架)，直到找到一個(gè)足夠通用，并不與已有事實(shí)矛盾的框架。

84用一個(gè)框架來(lái)具體體現(xiàn)一個(gè)特定情況的過(guò)程，經(jīng)常不是很順2.5其他方法框架表示法劇本表示法過(guò)程表示法852.5其他方法框架表示法852.5.2劇本

劇本是框架的一種特殊形式，它用一組槽來(lái)描述某些事件的發(fā)生序列，就像劇本中的事件序列一樣，故稱(chēng)為“劇本”或腳本。862.5.2劇本劇本是框架的一種特殊形式，它用一組槽來(lái)描述

一個(gè)劇本一般由以下各部分組成：

(1)開(kāi)場(chǎng)條件給出在劇本中描述的事件發(fā)生的前提條件。

(2)角色用來(lái)表示在劇本所描述的事件中可能出現(xiàn)的有關(guān)人物的一些槽。

(3)道具這是用來(lái)表示在劇本所描述的事件中可能出現(xiàn)的有關(guān)物體的一些槽。

(4)場(chǎng)景描述事件發(fā)生的真實(shí)順序，可以由多個(gè)場(chǎng)景組成，每個(gè)場(chǎng)景又可以是其它的劇本。

(5)結(jié)果給出在劇本所描述的事件發(fā)生以后通常所產(chǎn)生的結(jié)果。

87

一個(gè)劇本一般由以下各部分組成：

(1)開(kāi)場(chǎng)條件給出例子：以餐廳劇本為例說(shuō)明劇本各個(gè)部分的組成。

88例子：以餐廳劇本為例說(shuō)明劇本各個(gè)部分的組成。

8889899090

根據(jù)劇本的重要性，可以有二種準(zhǔn)備劇本的方法。

(1)對(duì)于不屬于事件核心部分的劇本，只需設(shè)置指向該劇本的指針即可，以便當(dāng)它成為核心時(shí)啟用。

(2)對(duì)于符合事件核心部分的劇本，則應(yīng)使用在當(dāng)前事件中涉及到的具體對(duì)象和人物去填寫(xiě)劇本的槽。劇本的前提、道具、角色和事件等常能起到啟用劇本的指示器的作用。

91根據(jù)劇本的重要性，可以有二種準(zhǔn)備劇本的方法。

(1)

一旦劇本被啟用，則可以應(yīng)用它來(lái)進(jìn)行推理。其中最重要的是運(yùn)用劇本可以預(yù)測(cè)沒(méi)有明顯提及的事件的發(fā)生。

劇本結(jié)構(gòu)，比起框架這樣的一些通用結(jié)構(gòu)來(lái)，要呆板得多，知識(shí)表達(dá)的范圍也很窄，因此不適用于表達(dá)各種知識(shí)，但對(duì)于表達(dá)預(yù)先構(gòu)思好的特定知識(shí)，如理解故事情節(jié)等，是非常有效的。

92一旦劇本被啟用，則可以應(yīng)用它來(lái)進(jìn)行推理。其中最2.5其他方法框架表示法劇本表示法過(guò)程表示法932.5其他方法框架表示法932.5.3過(guò)程

語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)、框架和劇本等知識(shí)表示方法，均是對(duì)知識(shí)和事實(shí)的一種靜止的表達(dá)方法，是知識(shí)的一種顯式表達(dá)形式。而對(duì)于如何使用這些知識(shí)，則通過(guò)控制策略來(lái)決定。

942.5.3過(guò)程

語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)、框架和劇本等知識(shí)表示方法，均

和知識(shí)的陳述式表示相對(duì)應(yīng)的是知識(shí)的過(guò)程式表示。所謂過(guò)程式表示就是將有關(guān)某一問(wèn)題領(lǐng)域的知識(shí)，連同如何使用這些知識(shí)的方法，均隱式地表達(dá)為一個(gè)求解問(wèn)題的過(guò)程。它所給出的是事物的一些客觀規(guī)律，表達(dá)的是如何求解問(wèn)題。知識(shí)的描述形式就是程序，所有信息均隱含在程序之中。從程序求解問(wèn)題的效率上來(lái)說(shuō)，過(guò)程式表達(dá)要比陳述式表達(dá)高得多。但因其知識(shí)均隱含在程序中，因而難于添加新知識(shí)和擴(kuò)充功能，適用范圍較窄。

95和知識(shí)的陳述式表示相對(duì)應(yīng)的是知識(shí)的過(guò)程式表示。所謂過(guò)2.6小

結(jié)

知識(shí)表示方法很多，本章介紹了其中的7種，有圖示法和公式法，結(jié)構(gòu)化方法，陳述式表示和過(guò)程式表示等。

962.6小結(jié)

知識(shí)表示方法很多，本章介紹了其中狀態(tài)空間法是一種基于解答空間的問(wèn)題表示和求解方法，它是以狀態(tài)和操作符為基礎(chǔ)的。在利用狀態(tài)空間圖表示時(shí)，從某個(gè)初始狀態(tài)開(kāi)始，每次加一個(gè)操作符，遞增地建立起操作符的試驗(yàn)序列，直到達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)為止。由于狀態(tài)空間法需要擴(kuò)展過(guò)多的節(jié)點(diǎn)，容易出現(xiàn)“組合爆炸”，因而只適用于表示比較簡(jiǎn)單的問(wèn)題。

97狀態(tài)空間法是一種基于解答空間的問(wèn)題表示和求解方法，它是以狀態(tài)問(wèn)題歸約法從目標(biāo)(要解決的問(wèn)題)出發(fā)，逆向推理，通過(guò)一系列變換把初始問(wèn)題變換為子問(wèn)題集合和子子問(wèn)題集合，直至最后歸約為一個(gè)平凡的本原問(wèn)題集合。這些本原問(wèn)題的解可以直接得到從而解決了初始問(wèn)題，用與或圖來(lái)有效地說(shuō)明問(wèn)題歸約法的求解途徑。問(wèn)題歸約法能夠比狀態(tài)空間法更有效地表示問(wèn)題。狀態(tài)空間法是問(wèn)題歸約法的一種特例。在問(wèn)題歸約法的與或圖中，包含有與節(jié)點(diǎn)和或節(jié)點(diǎn)，而在狀態(tài)空間法中只含有或節(jié)點(diǎn)。

98問(wèn)題歸約法從目標(biāo)(要解決的問(wèn)題)出發(fā)，逆向推理，通過(guò)一系列變謂詞邏輯法采用謂詞合適公式和一階謂詞演算把要解決的問(wèn)題變?yōu)橐粋€(gè)有待證明的問(wèn)題，然后采用消解定理和消解反演來(lái)證明一個(gè)新語(yǔ)句是從已知的正確語(yǔ)句導(dǎo)出的，從而證明這個(gè)新語(yǔ)句也是正確的。謂詞邏輯是一種形式語(yǔ)言，能夠把數(shù)學(xué)中的邏輯論證符號(hào)化。謂詞邏輯法常與其它表示方法混合使用，靈活方便，可以表示比較復(fù)雜的問(wèn)題。

99謂詞邏輯法采用謂詞合適公式和一階謂詞演算把要解決的問(wèn)題變?yōu)橐徽Z(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)是一種結(jié)構(gòu)化表示方法，它由節(jié)點(diǎn)和弧線(xiàn)或鏈線(xiàn)組成。節(jié)點(diǎn)用于表示物體、概念和狀態(tài)，弧線(xiàn)用于表示節(jié)點(diǎn)間的關(guān)系。語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的解答是一個(gè)經(jīng)過(guò)推理和匹配而得到的具有明確結(jié)果的新的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)。語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)可用于表示多元關(guān)系，擴(kuò)展后可以表示更復(fù)雜的問(wèn)題。

100語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)是一種結(jié)構(gòu)化表示方法，它由節(jié)點(diǎn)和弧線(xiàn)或鏈線(xiàn)組成。節(jié)點(diǎn)框架是一種結(jié)構(gòu)化表示方法?？蚣芡ǔＳ芍付ㄊ挛锔鱾€(gè)方面的槽組成，每個(gè)槽擁有若干個(gè)側(cè)面，而每個(gè)側(cè)面又可擁有若干個(gè)值。大多數(shù)實(shí)用系統(tǒng)必須同時(shí)使用許多框架，并可把它們聯(lián)成一個(gè)框架系統(tǒng)?？蚣鼙硎疽勋@廣泛應(yīng)用，然而并非所有問(wèn)題都可以用框架表示。

101框架是一種結(jié)構(gòu)化表示方法?？蚣芡ǔＳ芍付ㄊ挛锔鱾€(gè)方面的槽組成劇本是框架的一種特殊形式，它使用一組槽來(lái)描述事件的發(fā)生序列。劇本表示特別適用于描述順序性動(dòng)作或事件，但使用不如框架靈活，因此應(yīng)用范圍也不如框架那么廣泛。

102劇本是框架的一種特殊形式，它使用一組槽來(lái)描述事件的發(fā)生序列。過(guò)程是一種知識(shí)的過(guò)程式表示，它將某一有關(guān)問(wèn)題領(lǐng)域知識(shí)同這些使用方法一起，隱式地表示為一個(gè)問(wèn)題求解過(guò)程。過(guò)程表示用程序來(lái)描述問(wèn)題，具有很高的問(wèn)題求解效率。由于知識(shí)隱含在程序中難以操作，所以適用范圍較窄。

103過(guò)程是一種知識(shí)的過(guò)程式表示，它將某一有關(guān)問(wèn)題領(lǐng)域知識(shí)同這些使

在表示和求解比較復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)，采用單一的知識(shí)表示方法是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。往往必須采用多種方法混合表示。例如，綜合采用框架、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)、謂詞邏輯的過(guò)程表示方法(兩種以上)，可使所研究的問(wèn)題獲得更有效的解決。

此外，在選擇知識(shí)表示方法時(shí)，還要考慮所使用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言所提供的功能和特點(diǎn)，以便能夠更好地描述這些表示方法。

104在表示和求解比較復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)，采用單一的知識(shí)表示方第二章知識(shí)表示方法狀態(tài)空間法問(wèn)題歸約法謂詞邏輯法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法框架表示法劇本表示法過(guò)程表示法105第二章知識(shí)表示方法狀態(tài)空間法12.1狀態(tài)空間法問(wèn)題狀態(tài)描述狀態(tài)圖示法狀態(tài)空間表示舉例1062.1狀態(tài)空間法問(wèn)題狀態(tài)描述22.1.1問(wèn)題狀態(tài)描述

1、狀態(tài)（State）的基本概念

狀態(tài)(state)是為描述某類(lèi)不同事物間的差別而引入的一組最少變量q0，q1，…，qn的有序集合，其矢量形式如下：

Q=［q0,q1,…,qn］T(2.1)

式中每個(gè)元素qi(i=0,1，…，n)為集合的分量，稱(chēng)為狀態(tài)變量。給定每個(gè)分量的一組值就得到一個(gè)具體的狀態(tài)，如

Qk=［q０k,q1k,…，qnk］T(2.2)

1072.1.1問(wèn)題狀態(tài)描述

1、狀態(tài)（State）的基本概念

算符：使問(wèn)題從一種狀態(tài)變化為另一種狀態(tài)的手段稱(chēng)為操作符或算符。操作符可為走步、過(guò)程、規(guī)則、數(shù)學(xué)算子、運(yùn)算符號(hào)或邏輯符號(hào)等。

108算符：使問(wèn)題從一種狀態(tài)變化為另一種狀態(tài)的手段稱(chēng)為操作符或算符

問(wèn)題的狀態(tài)空間(statespace)是一個(gè)表示該問(wèn)題全部可能狀態(tài)及其關(guān)系的圖，它包含三種說(shuō)明的集合，即所有可能的問(wèn)題初始狀態(tài)集合S、操作符集合F以及目標(biāo)狀態(tài)集合G。因此，可把狀態(tài)空間記為三元狀態(tài)(S，F(xiàn)，G)。

109問(wèn)題的狀態(tài)空間(statespace)是一個(gè)表示該問(wèn)題全2、狀態(tài)空間的表示法

對(duì)一個(gè)問(wèn)題的狀態(tài)描述，必須確定3件事：

(1)該狀態(tài)描述方式，特別是初始狀態(tài)描述；

(2)操作符集合及其對(duì)狀態(tài)描述的作用；

(3)目標(biāo)狀態(tài)描述的特性。

1102、狀態(tài)空間的表示法6

14376582八數(shù)碼問(wèn)題的狀態(tài)空間S——狀態(tài)集。八數(shù)碼的所有的擺法(9!)G——指定的某個(gè)或某些八數(shù)碼擺放狀態(tài)。操作算子——數(shù)碼的移動(dòng)。 4(方向)×8(數(shù)碼)＝32個(gè)將空格向上移Up將空格向左移Left將空格向下移Down 將空格向右移Right11114376582八數(shù)碼問(wèn)題的狀態(tài)空間72.1狀態(tài)空間法問(wèn)題狀態(tài)描述狀態(tài)圖示法狀態(tài)空間表示舉例1122.1狀態(tài)空間法問(wèn)題狀態(tài)描述82.1.2狀態(tài)圖示法

圖的基本概念

圖由節(jié)點(diǎn)(不一定是有限的節(jié)點(diǎn))的集合構(gòu)成。一對(duì)節(jié)點(diǎn)用弧線(xiàn)連接起來(lái)，從一個(gè)節(jié)點(diǎn)指向另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。這種圖叫做有向圖(directedgraph)。

某個(gè)節(jié)點(diǎn)序列(ni1,ni2,…,nik)當(dāng)j=2，3，…，k時(shí)，如果對(duì)于每一個(gè)ni，j-1都有一個(gè)后繼節(jié)點(diǎn)nij存在，那么就把這個(gè)節(jié)點(diǎn)序列叫做從節(jié)點(diǎn)ni1至節(jié)點(diǎn)nik的長(zhǎng)度為k的路徑。

代價(jià)(cost)是給各弧線(xiàn)指定數(shù)值以表示加在相應(yīng)算符上的代價(jià)。1132.1.2狀態(tài)圖示法

圖的基本概念9圖的顯式說(shuō)明是指各節(jié)點(diǎn)及其具有代價(jià)的弧線(xiàn)由一張表明確給出。圖的隱式說(shuō)明是指各節(jié)點(diǎn)及其具有代價(jià)的弧線(xiàn)不能由一張表明確給出。

。114圖的顯式說(shuō)明101437658213746582143765821437865214376582137465821374658214376582435768214378652143786521476358214376258UpLeftDownRightUpDownDownUpRightLeftLeftRight1151431314314312.1狀態(tài)空間法問(wèn)題狀態(tài)描述狀態(tài)圖示法狀態(tài)空間表示舉例1162.1狀態(tài)空間法問(wèn)題狀態(tài)描述122.1.3狀態(tài)空間表示舉例1、產(chǎn)生式系統(tǒng)

一個(gè)產(chǎn)生式系統(tǒng)由下列3部分組成：一個(gè)總數(shù)據(jù)庫(kù)(globaldatabase)，它含有與具體任務(wù)有關(guān)的信息。一套規(guī)則，它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作運(yùn)算。每條規(guī)則由左右兩部分組成，左部鑒別規(guī)則的適用性或先決條件，右部描述規(guī)則應(yīng)用時(shí)所完成的動(dòng)作。應(yīng)用規(guī)則來(lái)改變數(shù)據(jù)庫(kù)。一個(gè)控制策略，它確定應(yīng)該采用哪一條適用規(guī)則，而且當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)的終止條件滿(mǎn)足時(shí)，就停止計(jì)算。1172.1.3狀態(tài)空間表示舉例1、產(chǎn)生式系統(tǒng)

132、狀態(tài)空間表示舉例

猴子與香蕉的問(wèn)題acb1182、狀態(tài)空間表示舉例

猴子與香蕉的問(wèn)題acb14狀態(tài)空間表示設(shè)系統(tǒng)的狀態(tài)用四元數(shù)組描述： S=(w,x,y,z)其中w:猴子所處水平位置

x:箱子所在水平位置

y:猴子是否在箱子上(y=1,在;y=0，不在)

z:猴子是否能拿到香蕉(z=1,拿到;z=0,沒(méi)有拿到)119狀態(tài)空間表示15可能出現(xiàn)的狀態(tài)如下：

S0=(a,b,0,0) S1=(b,b,0,0) S2=(c,c,0,0) S3=(c,c,1,0) S4=(c,c,1,1)其中S0為初始狀態(tài)，S4為目標(biāo)狀態(tài)。120可能出現(xiàn)的狀態(tài)如下：16算符

F=(f1,f2,f3,f4

)其中

f1(u)為猴子走到u處。(w,x,0,z)→(u,x,0,z)f2(u)為猴子走到v處。(x,x,0,0

)→(v,v,0,0) f3

為猴子爬上臺(tái)子。(x,x,0,z)→(x,x,1,z)f4

為猴子拿到香蕉。(c,c,1,0)→(c,c,1,1

)121算符

17求解過(guò)程

122求解過(guò)程18旅行商問(wèn)題（travellingsalesmanproblem,TSP問(wèn)題）銷(xiāo)售員到幾個(gè)城市去推銷(xiāo)商品，城市之間的距離是已知的，他現(xiàn)在從某一個(gè)城市出發(fā)，經(jīng)過(guò)每個(gè)城市一次，最后又回到出發(fā)的城市。要求歸劃好一條最短路線(xiàn)。7710101013656ABEDC123旅行商問(wèn)題（travellingsalesmanprob第二章知識(shí)表示方法狀態(tài)空間法問(wèn)題歸約法謂詞邏輯法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法框架表示法劇本表示法過(guò)程表示法124第二章知識(shí)表示方法狀態(tài)空間法202.2問(wèn)題歸約法問(wèn)題歸約描述與或圖表示1252.2問(wèn)題歸約法問(wèn)題歸約描述212.2.1問(wèn)題歸約描述1、問(wèn)題歸約法的概念

已知問(wèn)題的描述，通過(guò)一系列變換把此問(wèn)題最終變?yōu)橐粋€(gè)子問(wèn)題集合；這些子問(wèn)題的解可以直接得到，從而解決了初始問(wèn)題。

該方法也就是從目標(biāo)(要解決的問(wèn)題)出發(fā)逆向推理，建立子問(wèn)題以及子問(wèn)題的子問(wèn)題，直至最后把初始問(wèn)題歸約為一個(gè)平凡的本原問(wèn)題集合。這就是問(wèn)題歸約的實(shí)質(zhì)。

1262.2.1問(wèn)題歸約描述1、問(wèn)題歸約法的概念

222、問(wèn)題歸約法的組成部分

（1）一個(gè)初始問(wèn)題描述；

（2）一套把問(wèn)題變換為子問(wèn)題的操作符；

（3）一套本原問(wèn)題描述。

1272、問(wèn)題歸約法的組成部分

233、示例：梵塔難題

問(wèn)題

有3個(gè)柱子(1，2，3)和3個(gè)不同尺寸的圓盤(pán)(A，B，C)。在每個(gè)圓盤(pán)的中心有個(gè)孔，所以圓盤(pán)可以堆疊在柱子上。最初，全部3個(gè)圓盤(pán)都堆在柱子1上：最大的圓盤(pán)C在底部，最小的圓盤(pán)A在頂部。要求把所有圓盤(pán)都移到柱子3上，每次只許移動(dòng)一個(gè)，而且只能先搬動(dòng)柱子頂部的圓盤(pán)，還不許把尺寸較大的圓盤(pán)堆放在尺寸較小的圓盤(pán)上。1283、示例：梵塔難題

24132C123ABABC129132C123ABABC25歸約過(guò)程：

（1）移動(dòng)圓盤(pán)A和B至柱子2的雙圓盤(pán)難題；（2）移動(dòng)圓盤(pán)C至柱子3的單圓盤(pán)難題；（3）移動(dòng)圓盤(pán)A和B至柱子3的雙圓盤(pán)難題。

130歸約過(guò)程：26132C123ABABC131132C123ABABC27123ABC123ABC132123ABC123ABC28123ABC123ABC133123ABC123ABC294、歸約描述

問(wèn)題歸約方法是應(yīng)用算符來(lái)把問(wèn)題描述變換為子問(wèn)題描述。

可以用狀態(tài)空間表示的三元組合(S、F、G)來(lái)規(guī)定與描述問(wèn)題；對(duì)于梵塔問(wèn)題，子問(wèn)題［（111）→(122)］，［(122)→(322)］以及［(322)→(333)］規(guī)定了最后解答路徑將要通過(guò)的腳踏石狀態(tài)(122)和(322)。

問(wèn)題歸約方法可以應(yīng)用狀態(tài)、算符和目標(biāo)這些表示法來(lái)描述問(wèn)題，這并不意味著問(wèn)題歸約法和狀態(tài)空間法是一樣的。

1344、歸約描述

30(1,1,1)(3,3,3)(1,1,1)(1,2,2)(1,2,2)(3,2,2)(3,2,2)(3,3,3)(1,1,1)(1,1,3)(1,2,3)(1,2,2)(1,1,3)(1,2,3)(3,2,2)(3,3,3)(3,2,2)(3,2,1)(3,3,1)(3,3,3)135(1,1,1)(3,3,3)(1,1,1)(1,2,2)2.2問(wèn)題歸約法問(wèn)題歸約描述與或圖表示1362.2問(wèn)題歸約法問(wèn)題歸約描述322.2.2與或圖表示1、與或圖的概念

用一個(gè)類(lèi)似圖的結(jié)構(gòu)來(lái)表示把問(wèn)題歸約為后繼問(wèn)題的替換集合，畫(huà)出歸約問(wèn)題圖。

例如，設(shè)想問(wèn)題A需要由求解問(wèn)題B、C和D來(lái)決定，那么可以用一個(gè)與圖來(lái)表示；同樣，一個(gè)問(wèn)題A或者由求解問(wèn)題B、或者由求解問(wèn)題C來(lái)決定，則可以用一個(gè)或圖來(lái)表示。

1372.2.2與或圖表示1、與或圖的概念

33138342、與或圖的有關(guān)術(shù)語(yǔ)父節(jié)點(diǎn)是一個(gè)初始問(wèn)題或是可分解為子問(wèn)題的問(wèn)題節(jié)點(diǎn)；子節(jié)點(diǎn)是一個(gè)初始問(wèn)題或是子問(wèn)題分解的子問(wèn)題節(jié)點(diǎn)；或節(jié)點(diǎn)只要解決某個(gè)問(wèn)題就可解決其父輩問(wèn)題的節(jié)點(diǎn)集合；與節(jié)點(diǎn)只有解決所有子問(wèn)題，才能解決其父輩問(wèn)題的節(jié)點(diǎn)集合；弧線(xiàn)是父輩節(jié)點(diǎn)指向子節(jié)點(diǎn)的圓弧連線(xiàn)；終葉節(jié)點(diǎn)是對(duì)應(yīng)于原問(wèn)題的本原節(jié)點(diǎn)。

1392、與或圖的有關(guān)術(shù)語(yǔ)353、與或圖的有關(guān)定義

可解節(jié)點(diǎn)與或圖中一個(gè)可解節(jié)點(diǎn)的一般定義可以歸納如下：

(1)終葉節(jié)點(diǎn)是可解節(jié)點(diǎn)(因?yàn)樗鼈兣c本原問(wèn)題相關(guān)連)。

(2)如果某個(gè)非終葉節(jié)點(diǎn)含有或后繼節(jié)點(diǎn)，那么只有當(dāng)其后繼節(jié)點(diǎn)至少有一個(gè)是可解的時(shí)，此非終葉節(jié)點(diǎn)才是可解的。

(3)如果某個(gè)非終葉節(jié)點(diǎn)含有與后繼節(jié)點(diǎn)，那么只要當(dāng)其后繼節(jié)點(diǎn)全部為可解時(shí)，此非終葉節(jié)點(diǎn)才是可解的。

1403、與或圖的有關(guān)定義

36不可解節(jié)點(diǎn)不可解節(jié)點(diǎn)的一般定義歸納于下：

(1)沒(méi)有后裔的非終葉節(jié)點(diǎn)為不可解節(jié)點(diǎn)。

(2)如果某個(gè)非終葉節(jié)點(diǎn)含有或后繼節(jié)點(diǎn)，那么只有當(dāng)其全部后裔為不可解時(shí)，此非終葉節(jié)點(diǎn)才是不可解的。

(3)如果某個(gè)非終葉節(jié)點(diǎn)含有與后繼節(jié)點(diǎn)，那么只要當(dāng)其后裔至少有一個(gè)為不可解時(shí)，此非終葉節(jié)點(diǎn)才是不可解的。

141不可解節(jié)點(diǎn)不可解節(jié)點(diǎn)的一般定義歸納于下：

(1)沒(méi)有4、與或圖構(gòu)圖規(guī)則代表一個(gè)要解決的單一問(wèn)題或問(wèn)題集合。圖中所含起始節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于原始問(wèn)題。

(2)對(duì)應(yīng)于本原問(wèn)題的節(jié)點(diǎn)，叫做終葉節(jié)點(diǎn)，它沒(méi)有后裔。

(3)

對(duì)于把算符應(yīng)用于問(wèn)題A的每種可能情況，都把問(wèn)題變換為一個(gè)子問(wèn)題集合；有向弧線(xiàn)自A指向后繼節(jié)點(diǎn)，表示所求得的子問(wèn)題集合。

(4)一般對(duì)于代表兩個(gè)或兩個(gè)以上子問(wèn)題集合的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，有向弧線(xiàn)從此節(jié)點(diǎn)指向此子問(wèn)題集合中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)。

(5)在特殊情況下，當(dāng)只有一個(gè)算符可應(yīng)用于問(wèn)題A，而且這個(gè)算符產(chǎn)生具有一個(gè)以上子問(wèn)題的某個(gè)集合時(shí)，由上述規(guī)則3和規(guī)則4所產(chǎn)生的圖可以得到簡(jiǎn)化。

1424、與或圖構(gòu)圖規(guī)則38第二章知識(shí)表示方法狀態(tài)空間法問(wèn)題歸約法謂詞邏輯法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法框架表示法劇本表示法過(guò)程表示法143第二章知識(shí)表示方法狀態(tài)空間法392.3謂詞邏輯法

謂詞演算謂詞公式置換與合一1442.3謂詞邏輯法

謂詞演算402.3.1謂詞演算1、語(yǔ)法和語(yǔ)義

謂詞邏輯的基本組成部分是謂詞符號(hào)、變量符號(hào)、函數(shù)符號(hào)和常量符號(hào)，并用圓括弧、方括弧、花括弧和逗號(hào)隔開(kāi)，以表示論域內(nèi)的關(guān)系。

原子公式是由若干謂詞符號(hào)和項(xiàng)組成，只有當(dāng)其對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句在定義域內(nèi)為真時(shí)，才具有值T(真)；而當(dāng)其對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句在定義域內(nèi)為假時(shí)，該原子公式才具有值F(假)。1452.3.1謂詞演算1、語(yǔ)法和語(yǔ)義

412、連詞和量詞

連詞有∧(與)、∨(或)，全稱(chēng)量詞(?x)，存在量詞(?x)。

原子公式是謂詞演算的基本積木塊，運(yùn)用連詞能夠組合多個(gè)原子公式以構(gòu)成比較復(fù)雜的合適公式。

1462、連詞和量詞

423、幾個(gè)有關(guān)定義用連詞∧把幾個(gè)公式連接起來(lái)而構(gòu)成的公式叫做合取，而此合取式的每個(gè)組成部分叫做合取項(xiàng)。一些合適公式所構(gòu)成的任一合取也是一個(gè)合適公式。用連詞∨把幾個(gè)公式連接起來(lái)所構(gòu)成的公式叫做析取，而此析取式的每一組成部分叫做析取項(xiàng)。由一些合適公式所構(gòu)成的任一析取也是一個(gè)合適公式。用連詞→連接兩個(gè)公式所構(gòu)成的公式叫做蘊(yùn)涵。蘊(yùn)涵的左式叫做前項(xiàng)，右式叫做后項(xiàng)。如果前項(xiàng)和后項(xiàng)都是合適公式，那么蘊(yùn)涵也是合適公式。1473、幾個(gè)有關(guān)定義43前面具有符號(hào)～的公式叫做否定。一個(gè)合適公式的否定也是合適公式。量化一個(gè)合適公式中的某個(gè)變量所得到的表達(dá)式也是合適公式。如果一個(gè)合適公式中某個(gè)變量是經(jīng)過(guò)量化的，就把這個(gè)變量叫做約束變量，否則就叫它為自由變量。在合適公式中，感興趣的主要是所有變量都是受約束的。這樣的合適公式叫做句子。148前面具有符號(hào)～的公式叫做否定。一個(gè)合適公式的否定也是合適公式2.3謂詞邏輯法

謂詞演算謂詞公式置換與合一1492.3謂詞邏輯法

謂詞演算452.3.2謂詞公式

1、謂詞合適公式的定義

在謂詞演算中合適公式的遞歸定義如下：

(1)原子謂詞公式是合適公式。

(2)若A為合適公式，則～A也是一個(gè)合適公式。

(3)若A和B都是合適公式，則(A∧B)，(A∨B)，(A=>B)和(A←→B)也都是合適公式。

(4)若A是合適公式，x為A中的自由變?cè)瑒t(?x)A和(?x)A都是合適公式。

(5)只有按上述規(guī)則(1)至(4)求得的那些公式，才是合適公式。

1502.3.2謂詞公式

1、謂詞合適公式的定義

462、合式公式的性質(zhì)

(1)否定之否定

～(～P)等價(jià)于P(2)P∨Q等價(jià)于～P→Q(3)狄·摩根定律

～(P∨Q)等價(jià)于～P∧～Q

～(P∧Q)等價(jià)于～P∨～Q(4)分配律

P∧(Q∨R)等價(jià)于(P∧Q)∨(P∧R)

P∨(Q∧R)等價(jià)于(P∨Q)∧(P∨R)

1512、合式公式的性質(zhì)

47

(5)交換律

P∧Q等價(jià)于Q∧P

P∨Q等價(jià)于Q∨P(6)結(jié)合律

(P∧Q)∧R等價(jià)于P∧(Q∧R)

(P∨Q)∨R等價(jià)于P∨(Q∨R)(7)逆否律

P→Q等價(jià)于～Q→～P

152(5)交換律

P∧Q等價(jià)于Q∧P

P∨Q等價(jià)于Q

此外，還可建立下列等價(jià)關(guān)系：(8)～(?x)P(x)等價(jià)于(?x)［～P(x)］

～(?x)P(x)等價(jià)于(?x)［～P(x)］(9)(?x)［P(x)∧Q(x)］等價(jià)于

(?x)P(x)∧(x)Q(x)

(?x)［P(x)∨Q(x)］等價(jià)于

(?x)P(x)∨(?x)Q(x)(10)(?x)P(x)等價(jià)于(?y)P(y)

(?x)P(x)等價(jià)于(?y)P(y)

153此外，還可建立下列等價(jià)關(guān)系：492.3謂詞邏輯法

謂詞演算謂詞公式置換與合一1542.3謂詞邏輯法

謂詞演算502.3.3置換與合一

1、置換

假元推理，就是由合適公式W1和W1→W2產(chǎn)生合適公式W2的運(yùn)算。

全稱(chēng)化推理，是由合適公式(?x)W(x)產(chǎn)生合適公式W(A)，其中A為任意常量符號(hào)。

一個(gè)表達(dá)式的置換就是在該表達(dá)式中用置換項(xiàng)置換變量。

一般說(shuō)來(lái)，置換是可結(jié)合的，但置換是不可交換的。

1552.3.3置換與合一

1、置換

512、合一

尋找項(xiàng)對(duì)變量的置換，以使兩表達(dá)式一致，叫做合一(unification)。如果一個(gè)置換s作用于表達(dá)式集｛Ei｝的每個(gè)元素，則用｛Ei｝s來(lái)表示置換例的集。稱(chēng)表達(dá)式集｛Ei｝是可合一的。如果存在一個(gè)置換s使得：E1s=E2s=E3s=…那么稱(chēng)此s為｛Ei｝的合一者，因?yàn)閟的作用是使集合｛Ei｝成為單一形式。

1562、合一

尋找項(xiàng)對(duì)變量的置換，以使兩表達(dá)式一致，叫做合一舉例：表達(dá)式P［x,f(y),B］的一個(gè)置換為s1=｛z/x,w/y｝，則：P［x,f(y),B］s1=P［z,f(w),B］

157舉例：表達(dá)式P［x,f(y),B］的一個(gè)置換為s1=｛z/x2.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法

二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示多元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示連詞和量化的表示語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的推理過(guò)程1582.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法

二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示542.4.1二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示

１、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的基本概念

語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)是知識(shí)的一種結(jié)構(gòu)化圖解表示，它由節(jié)點(diǎn)和弧線(xiàn)或鏈線(xiàn)組成。節(jié)點(diǎn)用于表示實(shí)體、概念和情況等，弧線(xiàn)用于表示節(jié)點(diǎn)間的關(guān)系。

1592.4.1二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示

１、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的基本概念55

語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示由下列4個(gè)相關(guān)部分組成：

(1)詞法部分決定表示詞匯表中允許有哪些符號(hào)，它涉及各個(gè)節(jié)點(diǎn)和弧線(xiàn)。

(2)結(jié)構(gòu)部分?jǐn)⑹龇?hào)排列的約束條件，指定各弧線(xiàn)連接的節(jié)點(diǎn)對(duì)。

(3)過(guò)程部分說(shuō)明訪(fǎng)問(wèn)過(guò)程，這些過(guò)程能用來(lái)建立和修正描述，以及回答相關(guān)問(wèn)題。

(4)語(yǔ)義部分確定與描述相關(guān)的(聯(lián)想)意義的方法即確定有關(guān)節(jié)點(diǎn)的排列及其占有物和對(duì)應(yīng)弧線(xiàn)。

160語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示由下列4個(gè)相關(guān)部分組成：

56

語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)具有下列特點(diǎn)：

(1)能把實(shí)體的結(jié)構(gòu)、屬性與實(shí)體間的因果關(guān)系顯式地和簡(jiǎn)明地表達(dá)出來(lái)，與實(shí)體相關(guān)的事實(shí)、特征和關(guān)系可以通過(guò)相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)弧線(xiàn)推導(dǎo)出來(lái)。

(2)由于與概念相關(guān)的屬性和聯(lián)系被組織在一個(gè)相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)中，因而使概念易于受訪(fǎng)和學(xué)習(xí)。

(3)表現(xiàn)問(wèn)題更加直觀，更易于理解，適于知識(shí)工程師與領(lǐng)域?qū)＜覝贤ā?/p>

(4)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的語(yǔ)義解釋依賴(lài)于該結(jié)構(gòu)的推理過(guò)程而沒(méi)有結(jié)構(gòu)的約定，因而得到的推理不能保證像謂詞邏輯法那樣有效。

(5)節(jié)點(diǎn)間的聯(lián)系可能是線(xiàn)狀、樹(shù)狀或網(wǎng)狀的，甚至是遞歸狀的結(jié)構(gòu)，使相應(yīng)的知識(shí)存儲(chǔ)和檢索可能需要比較復(fù)雜的過(guò)程。

161語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)具有下列特點(diǎn)：

(1)能把實(shí)體的結(jié)構(gòu)、屬性與2、二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示

用兩個(gè)節(jié)點(diǎn)和一條弧線(xiàn)可以表示一個(gè)簡(jiǎn)單的事實(shí)，對(duì)于表示占有關(guān)系的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)，是通過(guò)允許節(jié)點(diǎn)既可以表示一個(gè)物體或一組物體，也可以表示情況和動(dòng)作。每一情況節(jié)點(diǎn)可以有一組向外的弧(事例弧)，稱(chēng)為事例框，用以說(shuō)明與該事例有關(guān)的各種變量。

1622、二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示

用兩個(gè)節(jié)點(diǎn)和一條弧線(xiàn)可以表示一16359舉例：用二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示：小燕是一只燕子，燕子是鳥(niǎo)；巢-1是小燕的巢，巢-1是巢中的一個(gè)。

164舉例：用二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示：小燕是一只燕子，燕子是鳥(niǎo)16561分清概念節(jié)點(diǎn)與實(shí)例節(jié)點(diǎn)

在選擇節(jié)點(diǎn)時(shí)，首先要弄清節(jié)點(diǎn)是用于表示基本的物體或概念的，或是用于多種目的的。否則，如果語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)只被用來(lái)表示一個(gè)特定的物體或概念，那么當(dāng)有更多的實(shí)例時(shí)就需要更多的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)。166分清概念節(jié)點(diǎn)與實(shí)例節(jié)點(diǎn)6216763選擇語(yǔ)義基元試圖用一組基元來(lái)表示知識(shí)。這些基元描述基本知識(shí)，并以圖解表示的形式相互聯(lián)系。用這種方式，可以用簡(jiǎn)單的知識(shí)來(lái)表示更復(fù)雜的知識(shí)。168選擇語(yǔ)義基元64169652.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法

二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示多元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示連詞和量化的表示語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的推理過(guò)程1702.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法

二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示662.4.2多元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示

語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)是一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。節(jié)點(diǎn)之間以鏈相連。從本質(zhì)上講，接點(diǎn)之間的連接是二元關(guān)系。語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，只能表示二元關(guān)系，如果所要表示的事實(shí)是多元關(guān)系，則把這個(gè)多元關(guān)系轉(zhuǎn)化成一組二元關(guān)系的組合，或二元關(guān)系的合取。具體來(lái)說(shuō)，多元關(guān)系R(X1，X2，…，Xn)總可以轉(zhuǎn)換成R1(X11，X12)∧R2(X21，X22)∧…∧Rn(Xn1,Xn2)。要在語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行這種轉(zhuǎn)換需要引入附加節(jié)點(diǎn)。

1712.4.2多元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)是一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)172682.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法

二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示多元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示連詞和量化的表示語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的推理過(guò)程1732.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法

二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示692.4.3連詞和量化的表示

可以用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示謂詞邏輯法中的各種連詞及量化。

1.合取

多元關(guān)系可以被轉(zhuǎn)換成一組二元關(guān)系的合取，從而可以用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的形式表示出來(lái)。

2.析取

在語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中，為與合取關(guān)系相區(qū)別，在析取關(guān)系的連接上加注析取界限，并標(biāo)記DIS。

1742.4.3連詞和量化的表示

可以用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示謂詞邏輯3.否定

采用～I(xiàn)SA和～PARTOF關(guān)系或標(biāo)注NEG界限來(lái)表示否定。4.蘊(yùn)涵

在語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中可用標(biāo)注ANTE和CONSE界限來(lái)表示蘊(yùn)涵關(guān)系。5.量化

存在量化在語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中可直接用ISA鏈來(lái)表示。而全稱(chēng)量化就要用分割方法來(lái)表示。

1753.否定

采用～I(xiàn)SA和～PARTOF關(guān)系或標(biāo)注NE2.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法

二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示多元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示連詞和量化的表示語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的推理過(guò)程1762.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法

二元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示722.4.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的推理過(guò)程1772.4.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的推理過(guò)程731.繼承1781.繼承74值繼承如果需要繼承缺省繼承179值繼承752.匹配1802.匹配762.5其他方法

框架表示法劇本表示法過(guò)程表示法1812.5其他方法框架表示法772.5.1框架

1、框架的構(gòu)成

框架通常由描述事物的各個(gè)方面的槽組成，每個(gè)槽可以擁有若干個(gè)側(cè)面，而每個(gè)側(cè)面又可以擁有若干個(gè)值。一個(gè)框架的一般結(jié)構(gòu)如下：〈框架名〉

〈槽1〉〈側(cè)面11〉〈值111〉…

〈側(cè)面12〉〈值121〉…

…

〈槽2〉〈側(cè)面21〉〈值211〉…

…

…

〈槽n〉〈側(cè)面n1〉〈值n11〉…

…

〈側(cè)面nm〉〈值nm1〉…

1822.5.1框架

1、框架的構(gòu)成

框架通常由描述事物的各

較簡(jiǎn)單的情景是用框架來(lái)表示諸如人和房子等事物。例如，一個(gè)人可以用其職業(yè)、身高和體重等項(xiàng)描述，因而可以用這些項(xiàng)目組成框架的槽。當(dāng)描述一個(gè)具體的人時(shí)，再用這些項(xiàng)目的具體值填入到相應(yīng)的槽中。

183較簡(jiǎn)單的情景是用框架來(lái)表示諸如人和房子等事物。例如，JOHN

ISA:PERSONProfession:PROGRAMMERHeight:1.8m

Weight:79kg簡(jiǎn)單框架示例

184JOHN

ISA:PERSONProfession:PROG

框架是一種通用的知識(shí)表達(dá)形式，對(duì)于如何運(yùn)用框架系統(tǒng)還沒(méi)有一種統(tǒng)一的形式，常常由各種問(wèn)題的不同需要來(lái)決定。

185

框架是一種通用的知識(shí)表達(dá)形式，對(duì)于如何運(yùn)用框架系統(tǒng)還2、框架的推理

如前所述，框架是一種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)。因此語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)推理中的匹配和特性繼承在框架系統(tǒng)中也可以實(shí)行。除此以外，由于框架用于描述具有固定格式的事物、動(dòng)作和事件，因此可以在新的情況下，推論出未被觀察到的事實(shí)。1862、框架的推理

82框架用以下幾種途徑來(lái)幫助實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)：

(1)框架包含它所描述的情況或物體的多方面的信息。

(2)框架包含物體必須具有的屬性。在填充框架的各個(gè)槽時(shí)，要用到這些屬性。

(3)框架描述它們所代表的概念的典型事例。

187框架用以下幾種途徑來(lái)幫助實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)：83

用一個(gè)框架來(lái)具體體現(xiàn)一個(gè)特定情況的過(guò)程，經(jīng)常不是很順利的。但當(dāng)這個(gè)過(guò)程碰到障礙時(shí)，經(jīng)常不必放棄原來(lái)的努力去從頭開(kāi)始，而是有很多辦法可想的：

(1)選擇和當(dāng)前情況相對(duì)應(yīng)的當(dāng)前的框架片斷，并把這個(gè)框架片斷和候補(bǔ)框架相匹配。選擇最佳匹配。

(2)盡管當(dāng)前的框架和要描述的情況之間有不相匹配的地方，但是仍然可以繼續(xù)應(yīng)用這個(gè)框架。

(3)查詢(xún)框架之間專(zhuān)門(mén)保存的鏈，以提出應(yīng)朝哪個(gè)方向進(jìn)行試探的建議。

(4)沿著框架系統(tǒng)排列的層次結(jié)構(gòu)向上移動(dòng)(即從狗框架→哺乳動(dòng)物框架→動(dòng)物框架)，直到找到一個(gè)足夠通用，并不