逻辑表示知识小结
逻辑表示法的缺点：
没有提供如何组织知识的信息 无法使用启发式规则 浪费时空，容易产生组合爆炸
典型系统：自动问答系统QA-3 机器人行为规划系统STRIPS 机器博弈系统FOL
本节目录
产生式表示法
产生式表示法是ES中用的最多的一种知识 表示方法。它将专家的知识由称作产生式表示 的规则集合来表示，每一条产生式就是构成一 个知识模块的一条规则。
写成：a b 或 IF a Then b 其中a为前件，b为后件。 使用这种表示法的ES通常称为基于规则的专 家系统。
产生式表示法（续）
用产生式表示规则的一般形式为： 如果 前提1 且前提2 且···且前提n 则 结论1，结论2，···，结论m
产生式系统的构成 产生式表示法的优点 产生式表示法的缺点 典型系统
李明打篮球或踢足球
PLAYS（LIMING，BASKETBALL）∨PLAYS（LIMING，FOOTBALL）
如果该书是何平的，那么它是兰色封面的
OWNS（HEPING，BOOK-1）->COLOR(BOOK-1,BLUE)
机器人不在2号房间内
~INROOM（ROBOT，r2）
所有的机器人都是灰色的 （"x）[ROBOT（X）->COLOR（x，GRAY）]
知识表示及基本推理方法
知识表示 推理技术
知识表示
知识表示概念 逻辑表示 产生式表示法 语义网络表示法 框架表示法 面向对象的表示法 其它表示法
本章目录
知识表示概念
知识表示是把知识符号化，转送给计算机，这是 知识工程的核心领域。
知识表示方法：
一阶谓词 产生式 框架 语义网络 自然语言 其他（剧本、神经网络）
P(x , x , …, x )
12
n
其中，P是谓词符号（简称谓词）， x (i=1,2,…n)是参数项（简称项，可以为常量、
i
变量、函数）；
如：雪是白的。
P(e) P:是白的 e：雪 (T)
P(b) P:是白的 b：煤 (F)
对谓词演算可以加量词
全称量词--以符号（"x）P(x)来表示对于某个论域中的 所有（任意一个）个体x,都有P(x)真值为T。
本节目录
产生式系统的构成
知识库
知识元：即事实，证据，断言，数据，…是不能分解的最 小知识片,知识元集 = 知识库（KB）中所有产生式包含的 知识元的全体；
规则：也称为知识片，每条规则（或称每个产生式）指明 了知识元之间的关系；
元知识：控制策略。如何使用规则的知识（例如，规则匹 配的先后次序，匹配冲突的解决等）。
1号房间内有个物体 （$x）INROOM（x，r1）
若x>y, y>z 则x>z G(x,y)/\G(y,z) -> G(x,z)
逻辑表示知识小结
合适公式表示知识
合适公式ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ有强大的形式化表示功能
推理采用归结原理方法 逻辑表示法的优点：
符号简单，描述易于理解 自然、严密、灵活、模块化 具有严格的形式定义和理论基础 基于归结法的推理，保证正确
这些信息有利于推理 有效的获取知识：方便获取，最好系统本身有
能力控制知识获取
知识表示的评价标准
表示方案应便于修改和扩充知识 表示方案尽量简单易懂 表示方法清晰明确
本节目录
逻辑表示
这是一种最早使用的知识表示方法，运用命题 演算、谓词演算的概念来描述知识。
命题演算 谓词演算 例子 逻辑表示知识小结
知识表示概念（续1）
同一知识可采用不同的表示方法，不同的表示 方法可能产生不同的效果。
知识表示的目的在于通过有效的知识表示，使 人工智能程序能利用这些知识作出决策，获得 结论。
知识表示方法必须具备的四个性质 知识表示的评价标准
知识表示方法必须具备的性质
充分表示：表达有关领域的各种所需知识 充分推理：能从旧的知识推出新的知识 有效推理：有能力把附加信息结合到结构中去，
“条件”满足，仍与产生式系统的冲突解决策略有关
产生式系统与谓词逻辑的不同
产生式与逻辑蕴含的不同 规则仅描述了前提条件与行为之间的静态关系
规则的自含性：规则的正确性必须独立得到保证
产生式规则的两边可以用谓词表示，也可以采用 其他的数据结构
例子：产生式表示法
动物识别
调度操作规则：
IF 代开关运行 AND 专用旁路 THEN 旁路开关 代 出线开关运行 AND 出线开关停 役
IF 代开关运行 AND 非专用旁路 THEN 旁路开关 代 出线开关运行AND 出线开关停 役 AND 单母运行方式
例子：产生式表示法
简单电压控制 1. 事实 2. 调压规则
例子：产生式表示法
P(x , x , …, x )是合适公式
12
n
若A为合适公式，则¬A也是合适公式
若A、B都是合适公式，则A/\B，A\/B，
A→B，A B也是合适公式
若A为合适公式，x为A中的自由变元，则（"x） A ， （$x）A也是合适公式
例子
我喜爱音乐和绘画：
LIKE（I，MUSIC）∧LIKE（I，PAINTING）
总数据库：综合数据库、上下文、黑板 一个推理引擎（Engine）：
负责整个产生式系统的运行，包括：规则左部与DB匹配； 从匹配成功的规则中，选出一条将在下一步执行的规则，执
行右部规定的动作；
产生式是一种知识表示的方式
产生式与传统IF语句的不同
产生式左边是一组复杂的模式，而不是布尔表达式 规则间的控制流不同于一般的语言，即使“左边”的
本节目录
命题演算
在日常生活中，可判断真假的话就是命题。如， 雪是白的。
把单个命题连接起来可组成复合命题。 联结词：/\ 合取（与） \/ 析取（或） ¬ 否定（非） → 蕴含（implies） 等价
真值表
谓词演算
用谓词表达命题，带有参数的命题，包括实体
和谓词两个部分。
谓词公式的一般形式是：
存在量词--以符号（$x）P(x)来表示某个论域中至少存 在一个个体x，使P(x) 真值为T。
一阶谓词演算
若限定不允许在谓词、连词、量词和函数名位置上 出现使用变量进行量化处理，且参数项不能是谓词公式， 则这样的谓词演算是一阶的。换言之，一阶谓词演算不 允许对谓词、连词、量词和函数名进行量化。
谓词公式