第三章：知识与知识表示 §3.1基本概念 1什么是知识 （1)数据与信息 ·用一组符号及其组合表示的信息称为数据，泛指对 客观事物的数量、属性、位置及其互相关系的抽象 表示 例27.653ABCD 黎明 ● 数据是信息的载体和表示，信息是数据在特定场合 下的具体含义，即信息是数据的语义。两者只有密 切结合，才能实现世界中某一具体事物的描述 不同：6可以是6个人，6本书
第三章：知识与知识表示 §3.1 基本概念 1 什么是知识 (1)数据与信息 • 用一组符号及其组合表示的信息称为数据，泛指对 客观事物的数量、属性、位置及其互相关系的抽象 表示 例 27.6 53 ABCD 黎明 • 数据是信息的载体和表示，信息是数据在特定场合 下的具体含义，即信息是数据的语义。两者只有密 切结合，才能实现世界中某一具体事物的描述 不同：6 可以是6个人，6本书
(2)知识：把有关信息关联在一起所形成的信 息结构称为知识 2知识的特性 (1)相对正确性 ·知识是否正确是有前提条件的 汤加人以胖为美 1+1=10 (2)不确定性 ·信息与关联是构成知识的两个要素 ·信息：精确的，不精确的，模糊的 ·关联：确定的，不确定的，除了真假之 外还有中间状态
(2)知识：把有关信息关联在一起所形成的信 息结构称为知识 2 知识的特性 (1)相对正确性 • 知识是否正确是有前提条件的 汤加人以胖为美 1+1=10 (2)不确定性 • 信息与关联是构成知识的两个要素 •信息:精确的，不精确的，模糊的 •关联:确定的，不确定的，除了真假之 外还有中间状态
①由随机性引起的不确定性 例如 。随机事件是[0,1]中的一个数，它的发生是 与实际问题对应的，不能是事先预测（抛币） ·如果头痛且流涕，则可能是患了感冒 ②由模糊性引起的不确定性 由模糊概念、模糊关系所形成的知识是不确定的 ③由不完全性引起的不确定性 只有在积累了大量感性认识后才能升华到理性 认识的高度 ④由经验性引起的不确定性 专家的经验一专家系统一精确描述有问题
由随机性引起的不确定性 例如 • 随机事件是[0，1]中的一个数，它的发生是 与实际问题对应的，不能是事先预测(抛币) • 如果头痛且流涕，则可能是患了感冒 由模糊性引起的不确定性 由模糊概念、模糊关系所形成的知识是不确定的 由不完全性引起的不确定性 只有在积累了大量感性认识后才能升华到理性 认识的高度 由经验性引起的不确定性 专家的经验—专家系统—精确描述有问题
(3)可表示性与可利用性 表示：语言、文字、图形、神经元网络等 利用：用知识解决所面临的各种各样的问题 3知识的分类 (1)从作用范围来划分 ·常识性知识：通用性知识是人们普遍知道的 知识，适用于所有领域 ● 领域性知识：是面向某个具体领域的知识， 是专业性的知识，只有相应专业的人员才能 掌握并用来求解领域内的有关问题
(3)可表示性与可利用性 表示：语言、文字、图形、神经元网络等 利用：用知识解决所面临的各种各样的问题 3 知识的分类 (1)从作用范围来划分 • 常识性知识：通用性知识是人们普遍知道的 知识，适用于所有领域 • 领域性知识：是面向某个具体领域的知识， 是专业性的知识，只有相应专业的人员才能 掌握并用来求解领域内的有关问题
(2)从知识的作用划分 ·事实性知识：用于描述领域内有关概念、事实、事物的 属性及状态等 例：糖是甜的 西安是一个古老的城市 一年有春夏秋冬四个季节 ·过程性知识：是指领域相关的知识，用于指出如何处理 与问题相关的信息，以求得问题的解。用产生式规则语 义网络求解。 ·控制性知识：又称深层知识、元知识。用已有的知识进 行问题求解的知识，即关于知识的知识 策略级控制（较高级） 语句级控制（中级） 实现级控制（较低级）
(2)从知识的作用划分 • 事实性知识：用于描述领域内有关概念、事实、事物的 属性及状态等 例：糖是甜的 西安是一个古老的城市 一年有春夏秋冬四个季节 • 过程性知识：是指领域相关的知识，用于指出如何处理 与问题相关的信息，以求得问题的解。用产生式规则语 义网络求解。 • 控制性知识：又称深层知识、元知识。用已有的知识进 行问题求解的知识，即关于知识的知识 策略级控制（较高级） 语句级控制（中级） 实现级控制（较低级）
(3)从确定性划分 ·确定性知识：可指出其真值为“真”或《假”， 是精确性知识 ·不确定性知识：它是对不精确，不完全，模糊 性知识的总称 （4)从知识结构及表现形式来划分 ·逻辑性知识：反映人类逻辑思维过程的知识， 一般具有因果关系及难以精确描述的特点，通 常基于专家经验。一阶谓词逻辑表示法，产生 式表示法用来表述这种知识 ·形象性知识：例：树 文字难回答 指一棵树给你看，形象逼真
(3)从确定性划分 • 确定性知识：可指出其真值为“真”或“假” ， 是精确性知识 • 不确定性知识：它是对不精确，不完全，模糊 性知识的总称 (4)从知识结构及表现形式来划分 • 逻辑性知识：反映人类逻辑思维过程的知识， 一般具有因果关系及难以精确描述的特点，通 常基于专家经验。一阶谓词逻辑表示法，产生 式表示法用来表述这种知识 • 形象性知识：例：树 文字难回答 指一棵树给你看，形象逼真
(5)从抽象、整体的观点划分 。零级知识：指问题领域内的事实，定理，方程， 实验对象和操作等常识性知识及原理性知识 ·一级知识：指经验性，启发性知识（经验性规 则，含义模糊的建议，不确切的判断标准等) ·二级知识：运用上述两级知识的知识 4知识的表示：在选择知识表示法方法时，应 考虑下几个方面。 (1)充分表示领域知识 ·在医疗诊断领域，只是具有经验性，因果性， 适合于用产生式表示法进行表示
(5)从抽象、整体的观点划分 • 零级知识：指问题领域内的事实，定理，方程， 实验对象和操作等常识性知识及原理性知识 • 一级知识：指经验性，启发性知识（经验性规 则，含义模糊的建议，不确切的判断标准等） • 二级知识：运用上述两级知识的知识 4 知识的表示：在选择知识表示法方法时 ，应 考虑下几个方面。 (1)充分表示领域知识 • 在医疗诊断领域，只是具有经验性，因果性， 适合于用产生式表示法进行表示
● 在设计类领域，一个部件由多个子部件组成， 它们既有共性又有个性，需要框架表示法与 产生式表示结合起来 (2)有利于对知识的利用 ·表示：领域知识一形式化一计算机内部存储 ●】 利用：使用知识进行推理，求解现实问题 表示的目的是《利用”，“利用”的基础是 “表示” (3)便于对知识的组织，维护与管理 ·组织：依赖于知识的表示方法 ● 维护：知识的质量、数量、性能方面补充、 修改、删除 ·管理：保证知识的一致性、完整性 (4)便于理解和实现
• 在设计类领域，一个部件由多个子部件组成， 它们既有共性又有个性，需要框架表示法与 产生式表示结合起来 (2)有利于对知识的利用 • 表示：领域知识—形式化—计算机内部存储 • 利用：使用知识进行推理，求解现实问题 表示的目的是“利用” ， “利用”的基础是 “表示” (3)便于对知识的组织，维护与管理 • 组织:依赖于知识的表示方法 • 维护：知识的质量、数量、性能方面补充、 修改、删除 • 管理：保证知识的一致性、完整性 (4)便于理解和实现
§3.2 一阶调词逻辑表示法 1表示知识的方法 调词逻辑适合于表示事务的状态、属性、概念等事 实性的知识，事务间确定的因果关系 首先确定调词，然后用连词连接 例1设有下列知识：自然数都是大于零的整数 所有整数不是偶数就是奇数 偶数除以2是整数 定义谓词如下： N(x):x是自然数 I(x):x是整数 E(☒)：x是偶数 0(x):x是奇数 GZ(x):x是大于零 S(x):表示x除以2
§3.2 一阶谓词逻辑表示法 1 表示知识的方法 谓词逻辑适合于表示事务的状态、属性、概念等事 实性的知识，事务间确定的因果关系 首先确定谓词，然后用连词连接 例1 设有下列知识：自然数都是大于零的整数 所有整数不是偶数就是奇数 偶数除以2是整数 定义谓词如下： N(x):x是自然数 I(x):x是整数 E(x):x是偶数 O(x):x是奇数 GZ(x):x是大于零 S(x):表示x除以2
连词连接表示： (/x)(N(x)→GZ(x)入I(x)自然数都是大于零的整数 (/x)(I(x)→E(x)V0(x)所有蓬数不是偶数就是奇数 (Hx)(E(x)→I(S(x)) 偶数除以2是整数 例2设在房内c处有一机器人，在a及b处各有 一张桌子，a桌上有一个盒子，为了让机器 人把盒子从a处拿到b处的桌子上，然后再回 到C处，需要制定相应的行动规则，用一阶 谓词逻辑来描述机器人的行动过程
连词连接表示： (x)(N(x)→GZ(x)I(x)) (x)(I(x)→E(x)O(x)) (x)(E(x)→I(S(x))) 例2 设在房内c处有一机器人，在a及b处各有 一张桌子，a桌上有一个盒子，为了让机器 人把盒子从a处拿到b处的桌子上，然后再回 到c处，需要制定相应的行动规则，用一阶 谓词逻辑来描述机器人的行动过程 a b c 自然数都是大于零的整数 所有整数不是偶数就是奇数 偶数除以2是整数