數(shù)據(jù)庫(kù)方法庫(kù)及知識(shí)庫(kù)

第5章

決策支持系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)、方法庫(kù)及知識(shí)庫(kù)

主講:劉鋼lglhm@學(xué)習(xí)目標(biāo)理解數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在DSS中的作用和地位了解DSS數(shù)據(jù)庫(kù)的組成及功能理解方法庫(kù)系統(tǒng)在DSS中的作用與地位認(rèn)識(shí)方法庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系認(rèn)識(shí)知識(shí)庫(kù)在DSS中的作用與地位了解推理機(jī)制設(shè)計(jì)原理與方法了解幾種常用的知識(shí)表示方法和知識(shí)組織方式5.1DSS的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)是決策的依據(jù)，也是減少?zèng)Q策不確定因素的基礎(chǔ)，因此數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是決策支持系統(tǒng)重要的組成部分。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)組成。5.1.1DSS對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的要求1．析取數(shù)據(jù)的能力2．支持記憶3．變化細(xì)度和精度的功能4．寬的時(shí)間范圍5．多重?cái)?shù)據(jù)來(lái)源6．隨機(jī)存取能力7．集合運(yùn)算能力8．公有或私有的數(shù)據(jù)庫(kù)9．響應(yīng)時(shí)間的能力10．支持各種關(guān)系和視圖11．對(duì)DSS其它部件有好的接口12．與終端用戶(hù)有好的接口5.1.2DSS數(shù)據(jù)庫(kù)的組成DSS數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)往往由以下幾部分組成：數(shù)據(jù)析取子系統(tǒng)DSS數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)詞典數(shù)據(jù)查詢(xún)模塊（P157圖5-1）5.1.3DSS數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)各部件功能1．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)DSS數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)是從內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)源以及屬于一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)的個(gè)人數(shù)據(jù)中抽取的。2．?dāng)?shù)據(jù)組織3．?dāng)?shù)據(jù)析取系統(tǒng)為了創(chuàng)建DSS數(shù)據(jù)庫(kù)或數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，常有必要從幾個(gè)數(shù)據(jù)源中獲取數(shù)據(jù)，這種操作稱(chēng)為析取或抽取。4．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DatabaseManagementSystems，DBMS），可用于修改、刪除、操縱、存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息。

5．查詢(xún)模塊

6．?dāng)?shù)據(jù)詞典5.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.2.1數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)方案1．?dāng)?shù)據(jù)信息的特征戰(zhàn)略信息、戰(zhàn)術(shù)信息、業(yè)務(wù)信息2．?dāng)?shù)據(jù)來(lái)源內(nèi)部數(shù)據(jù)、外部數(shù)據(jù)、個(gè)人數(shù)據(jù)3．三種設(shè)計(jì)方案與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)不考慮已有的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)，而建立獨(dú)立的DSS數(shù)據(jù)庫(kù)從已有數(shù)據(jù)庫(kù)中析取、加工成決策所需的數(shù)據(jù)以形成DSS數(shù)據(jù)庫(kù)5.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.2.2數(shù)據(jù)析取設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)析取是一種將多個(gè)源數(shù)據(jù)庫(kù)與一個(gè)DSS數(shù)據(jù)庫(kù)接口的功能和技術(shù),它包括對(duì)源數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行聚合和子集化操作.主要包括數(shù)據(jù)類(lèi)型變換和格式變換P164圖5-25.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.2.3DSS數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一些關(guān)鍵問(wèn)題(略)1．關(guān)于數(shù)據(jù)的詳細(xì)性與概括性問(wèn)題2．關(guān)于數(shù)據(jù)來(lái)源目錄問(wèn)題

3．關(guān)于DSS數(shù)據(jù)庫(kù)操作的有關(guān)問(wèn)題4．關(guān)于與DSS其它部分接口的問(wèn)題5.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.2.4DSS的數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)形(略)

1．經(jīng)營(yíng)管理數(shù)據(jù)庫(kù)2．戰(zhàn)略規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)5.3決策支持系統(tǒng)的方法庫(kù)5.3.1建立方法庫(kù)的理論依據(jù)方法庫(kù)是在程序基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。20世紀(jì)70年代開(kāi)始出現(xiàn)了專(zhuān)用程序包即程序庫(kù)。程序庫(kù)針對(duì)性強(qiáng)，但有它的局限性，表現(xiàn)在程序庫(kù)中的子程序被不同用戶(hù)調(diào)用時(shí)，每次都要進(jìn)行編譯、連接；修改程序庫(kù)中的子程序，要相應(yīng)地修改調(diào)用它的用戶(hù)程序。為了使用程序庫(kù)，用戶(hù)必須熟悉有關(guān)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和數(shù)據(jù)規(guī)則.方法庫(kù)就是為了克服上述缺點(diǎn)而研制出來(lái)的。5.3.2方法庫(kù)系統(tǒng)的功能方法庫(kù)系統(tǒng)是存儲(chǔ)、管理、調(diào)用及維護(hù)DSS各子系統(tǒng)要用到的通用算法、標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)等方法的子系統(tǒng)。例如，數(shù)學(xué)方法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法、經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)方法等。方法庫(kù)系統(tǒng)由方法庫(kù)與方法庫(kù)管理系統(tǒng)兩大部分組成。方法庫(kù)系統(tǒng)主要是一個(gè)軟件系統(tǒng),它綜合了數(shù)據(jù)庫(kù)和程序庫(kù),它為求解模型提供算法,可使DSS更有活力.5.3.2方法庫(kù)系統(tǒng)的功能1.方法庫(kù)系統(tǒng)的功能（1）方法庫(kù)系統(tǒng)是具有擴(kuò)充性的程序組件（2）可擴(kuò)充性是指在組件集合（程序庫(kù)或方法庫(kù)）中隨時(shí)可以加入新的組件（程序或

方法），這包括完全新建的方法和組合生成的方法。5.3.2方法庫(kù)系統(tǒng)的功能2.在DSS中引入方法庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)1）提供各種通用計(jì)算、分析、加工處理的能力。2）提高模型運(yùn)行的效率。用戶(hù)可以從模型庫(kù)中調(diào)出所需要的模型，同時(shí)從方法庫(kù)中調(diào)出相應(yīng)的方法程序，通過(guò)聯(lián)結(jié)，有效地完成模型的運(yùn)算和分析。3）實(shí)現(xiàn)軟件資源的共享。由于建立了方法庫(kù)，對(duì)于模型庫(kù)中的模型，就無(wú)需考慮每一個(gè)模型都配置一個(gè)或多個(gè)算法，而是各種模型共享一類(lèi)方法程序，或一類(lèi)模型共享多個(gè)方法程序。5.3.3方法庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一、概述：目前，建立方法庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一個(gè)基本觀點(diǎn)，是將方法抽象為數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)所具有的功能對(duì)方法庫(kù)進(jìn)行管理，如數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)存取、數(shù)據(jù)查找、并發(fā)控制、錯(cuò)誤恢復(fù)、完全性限制等功能都是可以利用的。這樣做的好處是可以減少開(kāi)發(fā)費(fèi)用，避免由于方法管理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)之間的差異帶來(lái)的接口難點(diǎn)。二、方法庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)二、方法庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.方法庫(kù)方法庫(kù)由方法程序庫(kù)和方法字典組成。（1）方法程序庫(kù)是存儲(chǔ)方法模塊的工具，可由各種通用性和靈活性都比較強(qiáng)的可用來(lái)構(gòu)成各種數(shù)學(xué)模型的方法程序庫(kù)組成。如圖給出了方法程序庫(kù)中方法的集合。二、方法庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.方法庫(kù)（2）方法字典則用來(lái)對(duì)方法庫(kù)中的程序進(jìn)行登錄和索引。（3）按方法的存儲(chǔ)方式，方法庫(kù)可以被分為層次結(jié)構(gòu)型方法庫(kù)、關(guān)系型方法庫(kù)、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu)方法庫(kù)和含有人工智能技術(shù)的方法庫(kù)等。二、方法庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2.方法庫(kù)管理系統(tǒng)它是方法庫(kù)系統(tǒng)的核心部分，是方法庫(kù)的控制機(jī)構(gòu)（后面將作詳細(xì)介紹）。3.內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)它是方法庫(kù)系統(tǒng)本身的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存放輸入的數(shù)據(jù)及經(jīng)過(guò)方法加工后的輸出數(shù)據(jù)。4.用戶(hù)介面它包括系統(tǒng)員介面、程序員介面和終端用戶(hù)介面等。

5.3.4方法庫(kù)的構(gòu)成和實(shí)現(xiàn)方法1.方法庫(kù)系統(tǒng)MBS的構(gòu)成2.用系統(tǒng)化方法實(shí)現(xiàn)方法庫(kù)5.3.4——5.3.7（略）5.4DSS知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)5.4.1知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)概述當(dāng)DSS向智能方向發(fā)展時(shí)，知識(shí)和推理的研究就顯得越來(lái)越重要。事實(shí)上，也只有當(dāng)知識(shí)和推理技術(shù)被熟練地運(yùn)用于DSS時(shí)，才可能真正達(dá)到?jīng)Q策支持所提出的目標(biāo)。許多非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化問(wèn)題很復(fù)雜，因此除了需要常規(guī)DSS的功能以外，還需要問(wèn)題求解的專(zhuān)門(mén)知識(shí)，所以在先進(jìn)的DSS中需要包含知識(shí)庫(kù)子系統(tǒng).該系統(tǒng)可提供求解問(wèn)題所需要的某些知識(shí)以及提供可增強(qiáng)DSS其他部件運(yùn)行功能的知識(shí)。包含知識(shí)庫(kù)子系統(tǒng)的DSS稱(chēng)為智能DSS、專(zhuān)家支持系統(tǒng)或者稱(chēng)為基于知識(shí)的DSS。5.4.2知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)一、DSS設(shè)立知識(shí)庫(kù)的功能為自然語(yǔ)言理解創(chuàng)立語(yǔ)義和語(yǔ)用的環(huán)境；為建模和數(shù)值計(jì)算提供必要的分析基礎(chǔ)；補(bǔ)充和延拓決策人員的思維能力。

二、知識(shí)庫(kù)的特點(diǎn)DSS與專(zhuān)家系統(tǒng)在功能、知識(shí)庫(kù)內(nèi)容和推理策略上的不同構(gòu)成了知識(shí)庫(kù)的特點(diǎn)：1．DSS不僅具有定性的知識(shí)推理能力，而且具有定量的計(jì)算功能，并能將兩種功能有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。顯然，它的功能比一般專(zhuān)家系統(tǒng)的功能強(qiáng)。

2．專(zhuān)家系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)通常比較單一，限定于用規(guī)則或因果關(guān)系等形式表示的某方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。5.4.2知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)二、知識(shí)庫(kù)的特點(diǎn)3．DSS推理機(jī)制不僅具有對(duì)不同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的知識(shí)的推理，而且要與定量計(jì)算結(jié)果綜合起來(lái)以加強(qiáng)輔助決策的有效性，這就使得它的推理比一般專(zhuān)家系統(tǒng)的推理更加復(fù)雜。4．在計(jì)算機(jī)的語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)方面也有很大的不同?，F(xiàn)有的專(zhuān)家系統(tǒng)一般采用人工智能程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，然而這些語(yǔ)言在數(shù)學(xué)計(jì)算方面效率很低，不能滿足復(fù)雜計(jì)算問(wèn)題的求解要求。目前利用現(xiàn)有的面向計(jì)算的編程語(yǔ)言完成智能DSS的軟件，則系統(tǒng)的透明性和靈活性又不能令人滿意。比較理想的方法是以智能語(yǔ)言為外殼，輔以其他多種語(yǔ)言工具組成IDSS的軟件。5.4.3知識(shí)庫(kù)的關(guān)鍵技術(shù)知識(shí)庫(kù)的關(guān)鍵技術(shù)是知識(shí)的獲取和解釋、知識(shí)的表示、問(wèn)題求解及知識(shí)庫(kù)的管理和維護(hù)。這些技術(shù)和知識(shí)工程與專(zhuān)家系統(tǒng)所使用的技術(shù)并沒(méi)有什么根本的差別，因此在DSS研究中完全可以借鑒知識(shí)工程和專(zhuān)家系統(tǒng)的一些成果。其不同點(diǎn)在于DSS特別重視推理和計(jì)算的結(jié)合，以及機(jī)器推理對(duì)于決策者思維的延拓能力。在專(zhuān)家系統(tǒng)中計(jì)算是很少的，幾乎沒(méi)有數(shù)學(xué)模型的概念，知識(shí)的結(jié)構(gòu)和形式比較確定。5.4.5推理機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)5.4.1推理機(jī)基本概念一、概念：推理機(jī)是知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)問(wèn)題求解過(guò)程必不可少的機(jī)制，其功能是根據(jù)一定的推理策略從知識(shí)庫(kù)中選擇有關(guān)知識(shí)，對(duì)用戶(hù)提供的事實(shí)進(jìn)行推理，直到得出相應(yīng)的結(jié)論為止。二、控制策略控制策略決定了對(duì)知識(shí)進(jìn)行選擇的方法，對(duì)問(wèn)題求解的效率和效果有重要影響，常用的控制策略有三種：數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)控制（又稱(chēng)前向推理）、目標(biāo)驅(qū)動(dòng)控制（又稱(chēng)反向推理）和混合推理（又稱(chēng)雙向推理）。5.4.5推理機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)三、3種控制策略的問(wèn)題空間及特點(diǎn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)控制適合于解空間很大的問(wèn)題，其主要缺點(diǎn)是盲目推理，求解了許多與總目標(biāo)無(wú)關(guān)的子目標(biāo)；目標(biāo)驅(qū)動(dòng)控制適合于解空間較小的問(wèn)題，其不足在于子目標(biāo)選擇盲目，不允許用戶(hù)主動(dòng)提供信息來(lái)指導(dǎo)推理過(guò)程；混合控制則綜合了兩者的優(yōu)點(diǎn)。5.4.5推理機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)四、推理的方式推理方向用來(lái)確定推理的控制方式，即推理過(guò)程是從初始證據(jù)開(kāi)始到目標(biāo)，還是從目標(biāo)開(kāi)始到初始證據(jù)。按照對(duì)推理方向的控制，推理可分為正向推理、逆向推理、混合推理及雙向推理四種情況。無(wú)論哪一種推理方式，系統(tǒng)都需要有一個(gè)存放知識(shí)的知識(shí)庫(kù)，一個(gè)存放初始證據(jù)及中間結(jié)果的綜合數(shù)據(jù)庫(kù)和一個(gè)用于推理的推理機(jī)。5.4.5推理機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（1）正向推理正向推理是一種從已知事實(shí)出發(fā)、正向使用推理規(guī)則的推理方式，亦稱(chēng)為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)推理或前項(xiàng)鏈推理。其基本思想是：用戶(hù)需要事先提供一組初始證據(jù)，并將其放入綜合數(shù)據(jù)庫(kù)。推理開(kāi)始后，推理機(jī)根據(jù)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)中的已有事實(shí)，到知識(shí)庫(kù)中尋找當(dāng)前可用知識(shí)，形成一個(gè)當(dāng)前可用知識(shí)集，然后按照沖突消解策略，從該知識(shí)集中選擇一條知識(shí)進(jìn)行推理，并將新推出的事實(shí)加入綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，作為后面繼續(xù)推理時(shí)可用的已知事實(shí)，如此重復(fù)這一過(guò)程，直到求出所需要的解或者知識(shí)庫(kù)中再無(wú)可用知識(shí)為止。

5.4.5推理機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（2）逆向推理概念：逆向推理是一種以某個(gè)假設(shè)目標(biāo)作為出發(fā)點(diǎn)的推理方法，也稱(chēng)為目標(biāo)驅(qū)動(dòng)推理或逆向鏈推理。其基本思想是：首先根據(jù)問(wèn)題求解的要求，將要求證的目標(biāo)（稱(chēng)為假設(shè)）構(gòu)成一個(gè)假設(shè)集，然后從假設(shè)集中取出一個(gè)假設(shè)對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，檢查該假設(shè)是否在綜合數(shù)據(jù)庫(kù)中、是否為用戶(hù)認(rèn)可的事實(shí)。直到被肯定或否定。例子：5.4.5推理機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)如圖所示，反向推理如先假定錄取，反推所有條件不滿足，則不錄取。5.4.5推理機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（2）逆向推理優(yōu)點(diǎn):逆向推理的主要優(yōu)點(diǎn)是不必尋找和使用那些與假設(shè)目標(biāo)無(wú)關(guān)的信息和知識(shí)，推理過(guò)程的目標(biāo)明確，同時(shí)也有利于向用戶(hù)提供解釋?zhuān)谠\斷性專(zhuān)家系統(tǒng)中較為有效。缺點(diǎn):其主要缺點(diǎn)是當(dāng)用戶(hù)對(duì)解的情況認(rèn)識(shí)不清時(shí)，由系統(tǒng)自主選擇假設(shè)目標(biāo)的盲目性比較大，若選擇不好，可能需要多次提出假設(shè)，會(huì)影響系統(tǒng)效率。

5.4.5推理機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（3）混合推理為了更好地發(fā)揮這兩種推理各自的長(zhǎng)處，避免各自的短處，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，可以將它們結(jié)合起來(lái)使用。把正向推理和逆向推理結(jié)合起來(lái)所進(jìn)行的推理稱(chēng)為混合推理。混合推理可有多種具體的實(shí)現(xiàn)方法。例如，可以采用先正向推理，后逆向推理的方法；也可以采用先逆向推理，后正向推理的方法；還可以采用隨機(jī)選擇正向和逆向推理的方法。有先后順序5.4.5推理機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（4）雙向混合推理所謂雙向混合推理是指正向推理和逆向推理同時(shí)進(jìn)行，使推理過(guò)程在中間的某一步結(jié)合起來(lái)。其基本思想是：依據(jù)某種選擇，先根據(jù)問(wèn)題的已知事實(shí)進(jìn)行正向推理，或從假設(shè)目標(biāo)出發(fā)進(jìn)行逆向推理。在整個(gè)推理過(guò)程中，兩種控制策略依據(jù)一定的算法交替執(zhí)行。

5.4.5推理機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)混合推理的適用場(chǎng)合l）已知事實(shí)不夠充分2）由正向推理推出的結(jié)論可信度不高3）希望得出更多的結(jié)論4）希望從正反兩個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行推理5.5知識(shí)的表示及組織

知識(shí)的表示、知識(shí)的獲取及知識(shí)的運(yùn)用，成為知識(shí)處理學(xué)的三大課題。一般認(rèn)為知識(shí)的表示處于中心地位。因?yàn)橐环矫娅@取的知識(shí)必須表示成某種形式，否則就無(wú)從記錄知識(shí)；另一方面顯然沒(méi)有表示就根本談不上運(yùn)用知識(shí)。5.5.1知識(shí)表示的概念一、知識(shí)的定義知識(shí)的定義是“以各種方式把一個(gè)或多個(gè)信息關(guān)聯(lián)在一起的信息結(jié)構(gòu)”。簡(jiǎn)言之，知識(shí)是一個(gè)或多個(gè)信息之間的關(guān)聯(lián)（關(guān)系或聯(lián)系）。知識(shí)表示實(shí)際上就是對(duì)知識(shí)的一種描述，即用一些約定的符號(hào)把知識(shí)編碼成一組計(jì)算機(jī)可以接受的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。知識(shí)表示過(guò)程就是把知識(shí)編碼成某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的過(guò)程。知識(shí)表示技術(shù)就是研究在計(jì)算機(jī)中如何用最合適的形式對(duì)系統(tǒng)中所需的各種知識(shí)進(jìn)行組織，它與問(wèn)題的性質(zhì)和推理控制策略有著密切的關(guān)系。5.5.2知識(shí)表示觀點(diǎn)和方法1．知識(shí)表示觀點(diǎn)知識(shí)表示觀點(diǎn)是人們對(duì)知識(shí)表示的看法。根據(jù)對(duì)控制性知識(shí)的組織方式，目前已形成了以下兩種有代表性的知識(shí)表示觀點(diǎn)。（1）陳述性觀點(diǎn)陳述性知識(shí)表示是指以陳述的方式把知識(shí)用一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示出來(lái)。即把知識(shí)看作一種特殊的數(shù)據(jù).知識(shí)表示僅說(shuō)明描述的對(duì)象是什么，不涉及如何運(yùn)用知識(shí)的問(wèn)題。5.5.2知識(shí)表示觀點(diǎn)和方法（2）過(guò)程性觀點(diǎn)過(guò)程性知識(shí)表示是指以程序（亦稱(chēng)為過(guò)程）的方式把知識(shí)表示出來(lái)，即把知識(shí)寓于程序之中，把知識(shí)表示和運(yùn)用知識(shí)結(jié)合起來(lái)。過(guò)程性知識(shí)表示的優(yōu)點(diǎn)是推理過(guò)程直接、清晰，有利于模塊化，并且便于用特殊領(lǐng)域的啟發(fā)式信息來(lái)避免推理思路的不相關(guān)和不自然，因此工作效率較高；其主要缺點(diǎn)是靈活性差，對(duì)知識(shí)的維護(hù)不方便。5.5.2知識(shí)表示觀點(diǎn)和方法2．知識(shí)表示方法知識(shí)表示方法又稱(chēng)為知識(shí)表示技術(shù)，其表示形式被稱(chēng)為知識(shí)表示模式。目前，使用較多的知識(shí)表示方法有10余種，如一階謂詞邏輯表示法、產(chǎn)生式表示法、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法、框架表示法、腳本表示法、過(guò)程表示法、面向?qū)ο蟊硎痉ㄒ约耙恍┎淮_定性知識(shí)的表示方法等。5.5.3知識(shí)的規(guī)則表示法是由一組以“如果這個(gè)條件滿足的話,那么就得出這個(gè)結(jié)論或采取這個(gè)動(dòng)作”的形式表示人類(lèi)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的基本形式.其形式為:IFConditionTHENConclusion/Action

如果條件那么結(jié)論或動(dòng)作1）每個(gè)這樣的語(yǔ)句就叫一個(gè)規(guī)則，一系列這樣的規(guī)則就構(gòu)成知識(shí)庫(kù)；2）與傳統(tǒng)的程序相比知識(shí)庫(kù)中運(yùn)用的“IF-THEN”語(yǔ)句的數(shù)量和深度不同（通常含有幾百甚至于幾萬(wàn)條規(guī)則，其次，規(guī)則往往是相互關(guān)聯(lián)，嵌套很多層，而且嵌套關(guān)系比傳統(tǒng)的程序要復(fù)雜）。知識(shí)規(guī)則表示法的框圖實(shí)例：5.5.5框架表示法框架表示法是在框架理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種結(jié)構(gòu)化知識(shí)表示方法。在框架表示法中,事物之間的相互關(guān)系是基于共享特性而不是層次關(guān)系。框架理論認(rèn)為人們對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中各種事物的認(rèn)識(shí)都是以一種類(lèi)似于框架的結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)在記憶中的。當(dāng)遇到一個(gè)新事物時(shí)，就從記憶中找出一個(gè)合適的框架，并根據(jù)新的情況對(duì)其細(xì)節(jié)加以修改、補(bǔ)充，從而形成對(duì)這個(gè)新事物的認(rèn)識(shí)。如，當(dāng)一個(gè)人走進(jìn)教室前，會(huì)根據(jù)以往對(duì)教室的認(rèn)識(shí)，想象到教室會(huì)有窗戶(hù)、黑板、課桌、凳子、講臺(tái)等。至于該教室的細(xì)節(jié)，還需要在進(jìn)入教室后通過(guò)觀察來(lái)得到。5.5.5框架表示法關(guān)與知識(shí)的框架框架所表示的知識(shí)不是層次式的，而是概念式、隨意式的。如圖所示，一個(gè)汽車(chē)，它有特征或框架中的槽，如四個(gè)輪子，一個(gè)汽油或柴油馬達(dá)，可以行走或運(yùn)動(dòng)。汽車(chē)的特點(diǎn)可以和其他類(lèi)的東西相比較，如摩托車(chē)，見(jiàn)圖中摩托車(chē)框架。5.5.5框架表示法優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)性：把知識(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、聯(lián)系表示出來(lái)深層性：可通過(guò)Is-a,A-kind-of,Subclass等以嵌套結(jié)構(gòu)分層對(duì)知識(shí)進(jìn)行表示繼承性：自然性：高度模擬人腦對(duì)實(shí)體的多方面、多層次的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，直觀、自然缺點(diǎn)缺乏框架的形式理論支撐缺乏過(guò)程性知識(shí)表示清晰性難以保證5.5.6語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法概念：當(dāng)知識(shí)涉及有互聯(lián)特性的對(duì)象和群族時(shí),用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法更有效。語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)是一種采用網(wǎng)絡(luò)的形式表示人類(lèi)知識(shí)的方法。形式上，一個(gè)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)為一個(gè)帶標(biāo)識(shí)的有向圖，其中帶有標(biāo)識(shí)的結(jié)點(diǎn)表示問(wèn)題領(lǐng)域中的物體、概念、事件、動(dòng)作或勢(shì)態(tài)，結(jié)點(diǎn)一般劃分為實(shí)例結(jié)點(diǎn)和類(lèi)結(jié)點(diǎn)兩種類(lèi)型；結(jié)點(diǎn)之間的有向弧表示結(jié)點(diǎn)之間的語(yǔ)義聯(lián)系，是語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)組織知識(shí)的關(guān)鍵。即語(yǔ)義基本單元可用如下三元組：（結(jié)點(diǎn)1，弧，結(jié)點(diǎn)2）來(lái)表示。5.5.6語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法實(shí)例：1、用語(yǔ)義基元描述“駝鳥(niǎo)是一種鳥(niǎo)”這一事實(shí)。由于“駝鳥(niǎo)”與“鳥(niǎo)”之間的語(yǔ)義聯(lián)系為“是一種”，因此在此語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中，弧線被標(biāo)識(shí)為“是一種”。5.5.6語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示實(shí)例2，用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示以下兩個(gè)簡(jiǎn)單事實(shí)：李新的自行車(chē)是永久牌、藍(lán)色、26型。王紅的自行車(chē)是金獅牌、紅色、24型。這兩個(gè)事實(shí)相互獨(dú)立，但又有一定聯(lián)系。不管是李新的自行車(chē)，還是王紅的自行車(chē)，都是一輛特定的自行車(chē)，屬于具體概念。為使該問(wèn)題的表示更加一般化和便于擴(kuò)充，可在語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中增加“自行車(chē)”這個(gè)抽象概念，并用自行車(chē)1、自行車(chē)2分別代表李新和王紅的自行車(chē)。其語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)如圖所示。5.5.6語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)推理過(guò)程用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示知識(shí)的問(wèn)題求解系統(tǒng)主要由兩大部分所組成，一部分是由語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的知識(shí)庫(kù)