人工智能实验报告(4)

1、 可表示的知识种类

适合于表示事实性知识和规则性知识。

在表示事实性知识时又可根据知识是确定性的还是不确定性的分别进行表示。 2、产生式的基本形式

产生式通常用于表示因果关系的知识，基本形式为 P→Q 或者 IF P THEN Q

其中，P是产生式的前提，用于指出该产生式是否可用的条件； Q是一组结论或操作，用于指出前提P所指示的条件被满足时，应该得出的结论或应该执行的操作。

3、产生式与谓词逻辑中蕴含式的区别

（1） 产生式的基本形式与谓词逻辑中的蕴含式具有相同的形式。蕴含式只是产生式的一个特殊情 况。

（2） 蕴含式只能表示精确性的知识。

（3） 产生式不仅可以表示精确性的知识，而且可以表示不精确性知识。

（4） 在产生式表示知识的智能系统中，决定一条知识是否可用，只要前提条件与已知事实的相似

度达到某个指定的范围，就认为是可匹配的。

（5） 在谓词逻辑中，蕴含式前提条件的匹配总是要求精确匹配。 4、产生式系统的组成

把一组产生式放在一起，让它们互相配合，协同作用，一个产生式生成的结论可以供另一个产生式作为已知事实使用，以求得问题的解决，这样的系统称为产生式系统。 产生式系统由三个基本部分组成：规则库、综合数据库和推理机。 规则库是用于描述某领域内知识的产生式集合。 综合数据库又称为事实库，用于存放输入的事实、外部数据库输入的事实以及中间结果（事实）和最后结果的工作区 推理机是一个或一组程序，用来控制和协调规则库与综合数据库的运行，包含了推理方式和控制 策略。控制策略的作用就是确定选用什么规则或如何应用规则。 5、产生式系统推理机的推理方式有正向推理、反向推理、双向推理。

6、产生式表示的特点 (1)清晰性。产生式表示格式固定，形式简单，规则间相互较为独立。 (2)模块性。知识库与推理机是分开的。 (3)自然性。产生式表示法用“如果?，则?”的形式表示知识，是人们常用的表示因果关系的知识表示形式。产生式既可以表示确定性知识又可以表示不确定性知识，更符合人们日常见到的问题。 三、层次结构表示法 1、框架理论：

1957年美国著名的人工智能学者明斯基在其论文“A framework for representing knowledge”中提出了框架理论，并把它作为理解视觉、自然语言对话及其它复杂行为的基础。该理论认为人们对现实世界中各种事物的认识都是以一种类似于框架的结构存储在记忆中的，当面临一个新事物时，就从记忆中找出一个合适的框架，并根据实际情况对其细节加以修改、补充，从而形成对当前事物的认识。

2、框架的定义及组成

框架是一种描述所论对象的数据结构；所论的对象可以是一个事物、一个事件或者一个概念。

一个框架由若干个“槽”组成，每个“槽”又可划分为若干个“侧面”。 槽”用于描述所论及对象某一方面的属性。“侧面” 用于描述相应属性的一个方面。 槽和侧面所具有的属性值称为槽值和侧面值；槽值可以是逻辑型或数字型的，具体的值可以是 程序、条件、默认值或是一个子框架。 3框架表示知识的框架步骤： 1）、分析待表达知识中的对象及其属性，对框架中的槽进行合理设置。 2）、对各对象间的联系进行考察。 3）、对各层对象的“槽”、及“侧面”进行合理的组织安排，避免信息描述的重复。 应用举例

例 下面是一则关于地震的报道，请用框架表达这段报道。

“今天，一次强度为里氏8.5级的强烈地震袭击了下斯洛文尼亚(Low Slabovia)地区，造成25人死亡和25亿美元的财产损失。下斯洛文尼亚地区主席说：多年来，靠近萨迪壕金斯断层的重灾区一直是一个危险地区。这是本地区发生的第3号地震。” 解：第一步：确定属性—即框架的槽。

本报道中关于地震的关键属性是地震发生的地点、时间、伤亡人数、财产损失数量、地震强度的震级、断层情况。 第二步：分析本报道中各对象间的联系，由于其中只涉及地震一件事，所以本步可以省略。 下面是将本报道中有关数据填入相应槽后得到的3号地震的框架。 框架名：<地震3> 地点：Low Slabovia

时间：今天 伤亡人数：25

财产损失：250,000,000 震级：8.5

断层：萨迪壕金斯。

知识表示是人工智能的主要问题之一，也是利用人工智能求解实际问题的必经之路。

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