人工智能技術與應用（案例版）課件 第2章 知識表示與知識圖譜

第2章

知識表示與知識圖譜人工智能技術與應用ArtificialintelligencetechnologyandApplication1.知識與知識表示2.謂詞邏輯表示法3.產(chǎn)生式表示法4.知識圖譜5.產(chǎn)生式知識表示案例2.1知識與知識表示知識基本概念知識是經(jīng)過削減、塑造、解釋和轉換的信息。知識的不確定性知識的相對正確性可表示性與可利用性知識的特性知識的分類按知識的作用效果知識可分為陳述性知識、過程性知識和控制性知識。其中，陳述性知識是關于世界的事實性知識，主要回答“是什么”、“為什么”等問題。過程性知識是描述在問題求解過程所需要的操作、算法或行為等規(guī)律性的知識，主要回答“怎么做”的問題?？刂菩灾R是關于如何使用前兩種知識去學習和解決問題的知識。按知識的確定性按知識的確定性把知識分為確定性知識和不確定知識。確定性知識是可以指出其值為“真”或“假”的知識，是精確性知識；不確定性知識指具有“不確定”特性的知識，它是對不精確、不完全及模糊性知識的總稱。按知識的適用范圍知識可分為常識性知識和領域性知識。常識性知識是指通用通識的知識，即人們普遍知道的、適用于所有領域的知識。領域性知識是指面向某個具體領域的專業(yè)性知識，這些知識只有該領域的專業(yè)人員才能夠掌握和運用它，如領域專家的經(jīng)驗等。知識與知識表示知識表示的含義知識表示是研究用機器表示知識的可行性、有效性的一般方法，是一種數(shù)據(jù)結構與控制結構的統(tǒng)一體，既考慮知識的存儲又考慮知識的使用。知識表示的分類充分性可利用性可理解性可擴充性知識表示的要求符號表示法和連接機制表示法2.2謂詞邏輯表示法例1.命題“王宏是學生”。謂詞表示為STUDENT（WangHong）。其中，WangHong是個體，代表王宏；STUDENT是謂詞名，說明王宏是學生主這一特征。通常，謂詞名用大寫英文字母表示，個體用小寫英文字母表示。例2.命題“5>3”。謂詞表示為Greater(5,3)。若命題“x>3”，則謂詞表示為Greater(x,3)，式中x是變元。例3.命題“王宏的父親是教師”。謂詞表示為TEACHER（father（WangHong））。其中father（WangHong）是一個函數(shù)，表示命題中的定語關系。邏輯符號含義2.3產(chǎn)生式表示法規(guī)則描述的是事物間的因果關系，其含義是“如果……則……”

。在經(jīng)典的“動物識別系統(tǒng)”中，利用產(chǎn)生式規(guī)則表示為：

IF動物有羽毛THEN動物是鳥其前提條件是“動物有羽毛”，結論是“動物是鳥”，其含義是“如羽毛，則動物是鳥”。產(chǎn)生式系統(tǒng)規(guī)則庫是用于描述相應領域內過程性知識的產(chǎn)生式集合。對知識進行合理的組織與管理，提高問題求解效率。綜合數(shù)據(jù)庫包含事實庫、上下文、黑板等，用于存放問題求解過程中的各種信息的數(shù)據(jù)結構，包括初始狀態(tài)、原始證據(jù)、中間結論、最終結論，其內容在推理過程中在動態(tài)、不斷變化的。2.4知識圖譜以圖結構存儲的語義網(wǎng)絡。通過這樣的方式，讓使用者更加便捷地發(fā)現(xiàn)新知識。知識圖譜起源與發(fā)展知識圖譜的構建

知識圖譜特點基于知識圖譜的交互探索式分析，可以模擬人的思考過程去發(fā)現(xiàn)、求證及推理,員自己就可以完成全部過程，不需要專業(yè)人員的協(xié)助。利用交互式機器學習技術，支持根據(jù)推理、糾錯及標注等交互動作的學習功能,不隨淀知識邏輯和模型，提高系統(tǒng)智能性，將知識沉淀在企業(yè)內部，降低對經(jīng)驗的依賴。知識學習圖式的數(shù)據(jù)存儲方式，相比傳統(tǒng)存儲方式，數(shù)據(jù)調取速度更快，圖庫可計算超過百萬的實體的屬性分布，可實現(xiàn)秒級返回結果，真正實現(xiàn)人機互動的實時響應，讓用戶可以做到即時決策。高速反饋基于知識圖譜的交互探索式分析，可以模擬人的思考過程去發(fā)現(xiàn)、求證及推理,員自己就可以完成全部過程，不需要專業(yè)人員的協(xié)助。像人類思考一樣去做分析傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫通常通過表格、字段等方式進行讀取，而關系的層級及表達方式多種么且基于圖論和概率圖模型，可以處理復雜多樣的關聯(lián)分析，滿足企業(yè)各種角色關系的州管理需