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知识的定义

什么是知识？ 知识的作用？

Hale Waihona Puke 知识-策略-智能2/76
获取信息的功能由感觉器官完成，传递信息的功能 由神经系统完成，处理信息和再生信息的功能由思 维器官完成，施用信息的功能由效应器官完成。
目标 信息 传递信息 处理信息 知识 再生信息 智能 策略 信息 智能行为 问题与环境 施用信息 传递信息 智能 策略 信息
概述

人工智能研究中最基本的问题之一


在知识处理中总要问到：“如何表示知识？”， “知识是用什么来表示的?”。怎样使机器能懂， 能对之进行处理，并能以一种人类能理解的方 式将处理结果告诉人们。 在 AI 系统中，给出一个清晰简洁的描述是很困 难的。有研究报道认为。严格地说 AI 对知识表 示的认真、系统的研究才刚刚开始。

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概述

知识的种类
…….. 实例性知识：只给出一些实例，知识藏在实例中。

类比性知识: 即不给出外延，也不给出内涵，只给 出它与其它事物的某些相似之处 如：比喻、谜语

元知识：有关知识的知识。最重要的元知识是如何 使用知识的知识，如何从知识库中找到想要的知识。
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概述

知识的要素

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表示方法
概述 直接表示 逻辑表示 产生式规则表示 法 语义网络表示法



框架表示法 脚本方法 过程表示 混合型知识表示方法 面向对象的表示方法

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表示方法 —概述

表示方法可以分成2类

替代表示法


局部表示类：最充分也是正统 AI 最经常 使用的 分布表示法：对局部表示法在智能行为 表述尚不够充分而作的补充。
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表示方法
概述 直接表示 逻辑表示 产生式规则表示 法 语义网络表示法



框架表示法 脚本方法 过程表示 混合型知识表示方法 面向对象的表示方法

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表示方法
概述 直接表示 逻辑表示 产生式规则表示 法 语义网络表示法



框架表示法 脚本方法 过程表示 混合型知识表示方法 面向对象的表示方法
客体 信息
客体 信息 获取信息 客体信息
智能中的“信息-知识-策略”关系
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概述

知识的种类
事实性知识：采用直接表示的形式 如：凡是猴子都有尾巴 过程性知识：描述做某件事的过程 如：电视维修法 行为性知识：不直接给出事实本身，只给出它 在某方面的行为 如：微分方程、（事物的内涵） ……..
知识和元知识能否用统一 的形式表示 是否加入启发信息 过程性表示还是说明性表示 表示方法是否自然
人工智能问题的求解是以知识表示为基础的。如何将 已获得的有关知识以计算机内部代码形式加以合理地 描述、存储、有效地利用便是表示应解决的问题。
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概述

知识表示研究的特点

智能行为特有的灵活性。“常识问题”不能 概括为一类简洁的理论，是大量小理论的集 合。 AI的任务受到计算装置的约束。这导致了所 采用的“表示”必须同时满足“刻画智能现 象”与“计算装置可以接受”，这两个有时 是矛盾的条件。

直接表示法：
正在引起越来越多 AI 研究者的注意。（不 可完全独立：考虑到“任何表示方法必须 被计算机所接受” 这个先决条件，直接表 示需要借助局部或部分表示形式。）
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表示方法 —概述
表示方法
替代表示 分布表示
直接表示
局部表示
过程性表示 语义网络表示 框架表示 脚本表示
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陈述性表示 逻辑表示 产生式表示
知识表示的定义

知识表示研究用机器表示知识的可行性、 有效性的一般方法。 知识表示是理智推理的部分理论。 知识表示是有效计算的载体 知识表示是交流的媒介（如语义网络）

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概述

选取知识表示的因素

表示范围是否广泛 是否适于推理 是否适于计算机处理 是否有高效的算法 能否表示不精确知识 能否模块化

事实：事物的分类、属性、事物间关系、科
学事实、客观事实等。（最低层的知识）

规则：事物的行动、动作和联系的因果关系
知识。（启发式规则）。

控制：当有多个动作同时被激活时，选择哪
一个动作来执行的知识。（技巧性）

元知识：高层知识。怎样实用规则、解释
规则、校验规则、解释程序结构等知识。
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概述


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表示方法 —逻辑表示法

在不同的知识之间建立联系

如：Human(x) → Lawed(x)， 人人都受法律管 制，x是同一个人。 Commit(x) → Punished(x)， x不一定是人也可 以是动物。 而，{[Human(x) → Lawed(x)]→[commit(x) → Punished(x)]}， 意为如果由于某个x是人而受法律管制，则这个 人犯了罪就一定要受到惩罚。
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表示方法 —直接表示

但，长期以来直接表示没有得到长足发 展。

计算机对直接表示的信息难以处理。 直接表示难以表示定量信息（语言设计 失败） 直接表示不能描述自然世界的全部信息

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表示方法 —直接表示


近几年直接表示有所发展，因为，现在认 识到，可以用其它媒体表示的方法去补充 直接表示的不足。——将被发展成多媒体。 引申的研究是临场AI与临境技术。近几年AI 对自主智能系统研究（的失望，导致对建 立人机一体智能系统的尝试。这样系统所 需环境的要求是直接表示兴起的原因之一。

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表示方法 —直接表示

1963年由Gelernter提出的。用于基于传统欧氏 几何证明的几何定理证明器。
它的输入是对前提和目标的陈述以及图示（图 示是用一系列坐标来表示的）。 在证明过程中，证明器把图示作为启发式信息， 排除在图示中不正确的子目标。从而大大地减 少了搜索空间。 但……..
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信息学科中的知识

信息科学有机体系的分支学科：

信息获取(感知与表示)、 信息传输(通信与存储)、 信息处理(计算与认知)、 信息再生(综合与决策)、 信息执行(控制与显示)

知识成为由信息到智能的中介。 知识的表示方法主要分为

结构化方法，包括逻辑方法和产生式方法 非结构化方法，包括语义网络和框架等。 知识表示=数据结构+处理机制 ？
表示方法
概述 直接表示 逻辑表示 产生式规则表示 法 语义网络表示法



框架表示法 脚本方法 过程表示 混合型知识表示方法 面向对象的表示方法

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表示方法
概述 直接表示 逻辑表示 产生式规则表示 法 语义网络表示法



框架表示法 脚本方法 过程表示 混合型知识表示方法 面向对象的表示方法