人工智能作业
题目：几种典型的知识表示方法综述
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1.知识的概述 (1)
1.1知识的简介 (1)
1.2知识的特性 (1)
1.3知识的表示方法 (1)
2.产生式表示法 (2)
2.1产生式方法简介 (2)
2.2知识的表示方法 (2)
2.3产生式表示法的特点 (3)
2.4性能与适用领域 (3)
3.框架表示法 (3)
3．1框架的简介 (3)
3.2框架表示知识的步骤 (4)
3.3框架的特点 (4)
3.4性能与适用领域 (4)
4.脚本表示法 (4)
4.1脚本表示法简介 (4)
4.2脚本表示法的特点 (5)
4.3性能和适用领域 (5)
总结 (6)
参考文献 (7)
题目：几种典型的知识表示方法综述
1.知识的概述
1.1知识的简介
在人们的日常生活及社会活动中，“知识”是一个常用的术语。

例如，人们常说“掌握的知识越多，你的机会就越多”，“知识就是力量”等等。

在引进知识的概念之前，我们必须弄清楚数据与信息的概念。

只有在数据与信息的基础上才能对知识有更深的了解。

数据与信息是两个密切相关的概念。

数据是记录信息的符号，是信息的载体和表示。

信息是对数据的解释，是数据在特定场合下的具体含义。

信息在人类生活中占用十分重要的地位，但是，只有把有关的信息关联到一起的时候，它才有实际的意义。

一般把有关信息关联在一起所形成的信息结构称为知识。

1.2知识的特性
相对正确性：知识的正确性实在一定的前提下才是正确的。

不确定性：知识不总是只有真假两种状态，而是在真假之间有很多状态。

可表示性：知识是可以用形式化的东西表示的。

可以用性：知识可以帮助我们解决问题。

1.3知识的表示方法
知识的表示方法有很多种，大致可以分为以下几种。

产生式表示法、一阶谓词表示法、语义网络表示法、框架表示法、面向对象表示法、脚本表示法、过程表示法、状态空间表示法、与/或树表示法等等。

下面就以产生式表示法、框架表示法、脚本表示法为例来介绍知识的表示方法。

2.产生式表示法
2.1产生式方法简介
“产生式”这一术语是1943年由美国数学家E.L.Post首次提出的，他根据串替代规则提出了一种称为Post机得计算模型，模型中的每一条规则称为一个产生式。

所以，产生式法又称为产生式规则表示法。

产生式通常用于表示具有因果关系的知识，其基本形式为 P→Q 或者为 IF P THEN Q
其中，P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所指示的条件呗满足试试，应该得出的结论或应该执行的操作。

2.2知识的表示方法
（1）确定性规则知识的产生式表示
确定性规则知识的产生式形式为
P→Q 或者 IF P THEN Q
（2）不确定行规则知识的产生式表示法
产生式可用于不确定知识的表示，不确定行规则知识的产生式的表示形式为 P→Q （置信度）或者 IF P THEN Q （置信度）
（3）确定性事实性知识的产生式表示
事实性知识可看成是断言一个语言变量的值或是多个语言变量间关系的陈述句。

事实性知识的表示形式一般使用三元组来表示：
（对象，属性，值）或（关系，对象1，对象2）其中队形就是语言变量。

如事实“王明专业是软件工程”，可表示为（王明，专业，40）
（4）不确定性事实性知识的产生式
有些事实性知识带有不确定性。

不确定事实性知识一般可以用四元组来表示：（对象，属性，值，可信度）或（关系，对象1 ，对象2，可信度）
产生式系统组成
产生式系统一般由3个基本部分组成：规则库、综合数据库和推理机。

它们的关系可以表示为：
2.3产生式表示法的特点
清晰性：产生式表示格式固定、形式简单，规则独立，没没有直接关系
模块化：知识库与退理解是分离的
自然性：产生式表示法符合人类思维习惯直观自然，便于推理
2.4性能与适用领域
产生式表示法是一种比较好的表示法，容易用来描述事实、规则以及它们的不确定性度量。

适用于表示事实性知识和规则行知识
3.框架表示法
3．1框架的简介
框架是一种描述所讨论的对象属性的数据结构。

一个框架由若干个“槽“组成，每个“槽“又可划分为若干个”侧面“。

一个框架由框架名、槽、侧面和值4部分组成。

框架一般可以表示为如下格式：
框架名
<槽名1>
<侧面11>
<值111>…<值11k>
…
3.2框架表示知识的步骤
分析待表达知识中的对象及其属性，对框架中的槽名进行合理设置。

对个对象间的各种联系进行考察。

对各层对象的“槽“及”侧面“进行合理的组织安排，避免信息描述重复。

3.3框架的特点
框架的特点有：结构性、继承性、自然性
3.4性能与适用领域
框架表示法是一种适应性强、概括性高、结构化良好、推理方法灵活、又能把陈述性知识与过程性知识结合起来，但其不足之处是不善于表达过程性的知识。

适用于表达结构性的知识，知识的内部结构关系及知识间的联系表示出来。

4.脚本表示法
4.1脚本表示法简介
脚本是一个用来描写人类某种活动的时间序列，或者说，脚本试图表达人们已成陈规的时间序列的知识。

脚本可以由以下五部分组成：
1.进入条件：给出在脚本中所描述事件的前提条件。

2.角色：表示在脚本所描述事件中可能出现的有关人物的槽。

3.道具：表示在脚本所描述事件中可能出现的有关物体的槽
4.场景：描述事件发生的真实顺序。

5.结果：给出在脚本所描述事件发生以后所产生的结果
脚本表示知识的步骤：
确定脚本运行的条件，脚本中涉及的角色、道具。

分析所要表示的知识的动作行为，划分故事情节，将每个故事情节抽象为一个概念作为分场景名字，每个分场景描述一个故事情节。

将故事情节中的概念构成一个原语集，并分析他们的关系。

把故事情节和原语集中概念和关系表示出来，确定脚本的场景序列，每个子场景可能由一组原语序列构成。

给出脚本运行后的结局。

4.2脚本表示法的特点
脚本法的特点有：自然性和结构性
4.3性能和适用领域
脚本表示法是对因果关系的描述，通常可解决的问题是：对事件发生结果的预测，探寻事件之间的关系。

不足之处是，它对知识的表示比较呆板，所表示的知识范围也比较窄。

总结
对人工智能中知识表示方法的学习后，我对知识的概念，及其表示方法有了一个更加深入的了解，尤其是产生式表示法、框架表示法、脚本表示法这三种方法。

我从产生式表示法、框架表示法、脚本表示法这三种方法的定义，特点，性能和适用领域对其进行了学习与分析。

对比完它们的性能后发现，每种知识表示方法都有其优缺点，例如，脚本法适用于表示因果关系的描述，但由于其固定的格式又显得比较死板。

对知识表示方法的学习后，我感受到学习要带着问题去学，这样才能学习书本中好的方法，和发现其中的不足。

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参考文献
[1]张仰森,黄改娟.人工智能教程.北京：高等教育出版社,2008.。