人工智能第二章-知識(shí)表示

2023/8/91第2章知識(shí)表示如何表示知識(shí)是人工智能研究的一個(gè)重要議題知識(shí)表示以形式化方式表示知識(shí)；供計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理；【本章內(nèi)容】2.1概述基本的知識(shí)表示方式2.2謂詞邏輯表示法★2.3產(chǎn)生式表示法★2.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法★2.5框架表示法2.6腳本2.7狀態(tài)空間表示法★2.8面向?qū)ο蟮闹R(shí)表示2023/8/922.1概述知識(shí)表示是智能系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)，是人工智能中最活躍的研究部分之一。為了使計(jì)算機(jī)具有智能，使它能模擬人類的智能行為，就必須使它具有知識(shí)。但知識(shí)是需要用適當(dāng)?shù)哪Ｊ奖硎境鰜?lái)才能存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中去的，因此關(guān)于知識(shí)的表示問(wèn)題就成為人工智能中一個(gè)十分重要的研究課題。2023/8/93知識(shí)的概念知識(shí)就是人類認(rèn)識(shí)自然界（包括社會(huì)和人）的精神產(chǎn)物，是人類進(jìn)行智能活動(dòng)的基礎(chǔ)。知識(shí)按其作用可大致分為三類

·描述性知識(shí)。表示對(duì)象及概念的特征及其相互關(guān)系的知識(shí)，以及問(wèn)題求解狀況的知識(shí)，也稱為事實(shí)性知識(shí)。

·判斷性知識(shí)。表示與領(lǐng)域有關(guān)的問(wèn)題求解知識(shí)如推理規(guī)則等，也稱為啟發(fā)性知識(shí)

·過(guò)程性知識(shí)。表示問(wèn)題求解的控制策略，即如何應(yīng)用判斷性知識(shí)進(jìn)行推理的知識(shí)。2023/8/94按照作用的層次，知識(shí)還可以分成以下兩類

·對(duì)象級(jí)知識(shí)，直接描述有關(guān)領(lǐng)域?qū)ο蟮闹R(shí)，或稱為領(lǐng)域相關(guān)的知識(shí)。

·元級(jí)知識(shí)，描述對(duì)象級(jí)知識(shí)的知識(shí)，如關(guān)于領(lǐng)域知識(shí)的內(nèi)容、特征、應(yīng)用范圍、可信程度的知識(shí)以及如何運(yùn)用這些知識(shí)的知識(shí)，也稱為關(guān)于知識(shí)的知識(shí)2023/8/95知識(shí)是人通過(guò)實(shí)踐，認(rèn)識(shí)到的客觀世界的規(guī)律性的東西。知識(shí)在信息的基礎(chǔ)上增加了上下文信息，提供了更多的意義，因此也就更加有用和有價(jià)值。知識(shí)是隨著時(shí)間的變化而動(dòng)態(tài)變化的，新的知識(shí)可以根據(jù)規(guī)則和已有的知識(shí)推導(dǎo)出來(lái)。注意2023/8/96知識(shí)是經(jīng)過(guò)加工的信息，它包括事實(shí)、信念和啟發(fā)式規(guī)則。

·事實(shí)：是關(guān)于對(duì)象和物體的知識(shí)。

·規(guī)則：是有關(guān)問(wèn)題中與事物的行動(dòng)、動(dòng)作相聯(lián)系的因果關(guān)系的知識(shí)。2023/8/97知識(shí)表示在人工智能體的建造中起到關(guān)鍵作用以適當(dāng)方式表示知識(shí)，才導(dǎo)致智能體展示出智能行為知識(shí)表示是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其處理機(jī)制的綜合知識(shí)表示=符號(hào)（結(jié)構(gòu)）+處理機(jī)制，其中恰當(dāng)?shù)姆?hào)（結(jié)構(gòu)）用于存儲(chǔ)要解決的問(wèn)題、可能的中間解答和最終解答以及解決問(wèn)題涉及的知識(shí)；配套的處理機(jī)制僅有符號(hào)（結(jié)構(gòu)）不能體現(xiàn)出系統(tǒng)具有知識(shí)；

只有對(duì)其作適當(dāng)?shù)奶幚聿艠?gòu)成意義。2023/8/98AI對(duì)知識(shí)表示方法的要求(1)表示能力，要求能夠正確、有效地將問(wèn)題求解所需要的各類知識(shí)都表示出來(lái)。(2)可理解性，所表示的知識(shí)應(yīng)易懂、易讀。(3)便于知識(shí)的獲取，使得智能系統(tǒng)能夠漸進(jìn)地增加知識(shí)，逐步進(jìn)化。(4)便于搜索，表示知識(shí)的符號(hào)結(jié)構(gòu)和推理機(jī)制應(yīng)支持對(duì)知識(shí)庫(kù)的高效搜索，使得智能系統(tǒng)能夠迅速地感知事物之間的關(guān)系和變化；同時(shí)很快地從知識(shí)庫(kù)中找到有關(guān)的知識(shí)。(5)便于推理，要能夠從己有的知識(shí)中推出需要的答案和結(jié)論。2023/8/992.2謂詞邏輯表示法

用形式邏輯（尤其是一階謂詞邏輯）表示知識(shí)是AI研究中提出使用的一種普遍方法。1.命題邏輯和謂詞邏輯

命題邏輯和謂詞邏輯是最先應(yīng)用于人工智能的兩種邏輯，謂詞邏輯是在命題邏輯基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，命題邏輯可以看作是謂詞邏輯的一種特殊形式。2023/8/910

(1)命題

[定義1]

命題是具有真假意義的語(yǔ)句。

命題代表人們進(jìn)行思維時(shí)的一種判斷，或者是肯定，或者是否定，只有這兩種情況。若命題的意義為真，則稱它的真值為真。記作T；若命題的意義為假，則稱它的真值為假，記作F。一個(gè)命題不能同時(shí)既為真又為假，但可以在一定條件下為真，在另一條件下為假。

例如：“北京是中華人民共和國(guó)的首都”，“3<5”都是真值為T的命題。2023/8/911

“太陽(yáng)從西邊升起”，“煤球是白的”都是真值為F的命題。

“1+1=10”在二進(jìn)制情況下是真值為T的命題，在十進(jìn)制下是真值為F的命題。

在命題邏輯中，命題通常用大寫的英文字母表示：

例如，可以用P表示“西安是個(gè)古老的城市”。

2023/8/912命題有兩種類型：（1）原子命題：不能分解成更簡(jiǎn)單的陳述語(yǔ)句，稱為原子命題。

（2）復(fù)合命題：由聯(lián)結(jié)詞、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)和原子命題等復(fù)合構(gòu)成的命題，稱為復(fù)合命題。命題類型注意：所有這些命題都應(yīng)具有確定的真值。2023/8/913

命題常量：如果一個(gè)命題標(biāo)識(shí)符表示確定的命題，就稱為命題常量。

命題變?cè)喝绻}標(biāo)識(shí)符只表示任意命題的位置標(biāo)志，就稱為命題變?cè)?。了解幾個(gè)概念2023/8/914注意：（1）因?yàn)槊}變?cè)梢员硎救我饷}，所以它不能確定真值，故命題變?cè)皇敲}。（2）當(dāng)命題變?cè)狿用一個(gè)特定的命題取代時(shí)，P才能確定真值，這時(shí)也稱為對(duì)P進(jìn)行指派。（3）當(dāng)命題變?cè)硎驹用}時(shí)，該變?cè)Q為原子變?cè)?023/8/915

命題這種表示法有較大的局限性，它無(wú)法把它所描述的客觀事物的結(jié)構(gòu)及邏輯特征反映出來(lái)，也不能把不同事物的共同特征描述出來(lái)。

例如：對(duì)“老李是小李的父親”這一命題，若用英文字母P表示，怎么也看不出老李與小李的父子關(guān)系。

由于這些原因，在命題邏輯的基礎(chǔ)上，發(fā)展起來(lái)了謂詞邏輯。

2023/8/916

謂詞邏輯：根據(jù)對(duì)象和對(duì)象上的謂詞（即對(duì)象的屬性和對(duì)象之間的關(guān)系），通過(guò)使用連接詞和量詞來(lái)表示世界。謂詞邏輯

主要思想：世界是由對(duì)象組成的，可以由標(biāo)識(shí)符和屬性來(lái)區(qū)分它們。在這些對(duì)象中，還包含著相互的關(guān)系。2023/8/917在命題邏輯中，每個(gè)表達(dá)式都是句子，表示事實(shí)。在謂詞邏輯中，有句子，但是也有項(xiàng)，表示對(duì)象。常量符號(hào)、變量和函數(shù)符號(hào)用于表示項(xiàng)，量詞和謂詞符號(hào)用于構(gòu)造句子。注意:2023/8/918語(yǔ)法★命題邏輯的符號(hào)包括以下幾種：（1）命題常元：True(T)和False(F)；（2）命題符號(hào)：P、Q、R、T等；（3）聯(lián)結(jié)詞：①?；②∧；③∨；④→；⑤。（4）括號(hào)：()。命題邏輯主要使用這5個(gè)聯(lián)結(jié)詞，通過(guò)這些聯(lián)結(jié)詞，可以由簡(jiǎn)單的命題構(gòu)成復(fù)雜的復(fù)合命題。連詞優(yōu)先級(jí)別是，∧、∨，、

，但可通過(guò)括號(hào)改變優(yōu)先級(jí)。2023/8/919語(yǔ)義★?:否定(Negation),復(fù)合命題?Q表示否定Q的真值的命題,即“非Q”②∧:合取(Conjunction),復(fù)合命題P∧Q表示P和Q的合取,即“P與Q”③∨:析取(Disjunction),復(fù)合命題P∨Q表示P或Q的析取,即“P或Q”2023/8/920語(yǔ)義★④→:條件(Condition),也叫蘊(yùn)含，復(fù)合命題P→Q表示命題P是命題Q的條件,即“如果P,那么Q”⑤?:雙條件(Bicondition),也叫等價(jià)，復(fù)合命題P?Q表示命題P、命題Q相互作為條件,即“如果P,那么Q；如果Q,那么P”2023/8/921TTTTFTTFFTFFFTFTTFTTFTTFFTFFP?QP→QP∨QP∧Q?PQP注意:可以用真值表的方法表明聯(lián)結(jié)詞的功能:★2023/8/9222.2.2謂詞邏輯·一階謂詞演算標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、括號(hào)、邏輯聯(lián)結(jié)詞、常量符號(hào)集、變量符號(hào)集、n元函數(shù)符號(hào)集、n元謂詞符號(hào)集、量詞·謂詞演算合法表達(dá)式(原子公式、合式公式)，表達(dá)式的演算化簡(jiǎn)方法，標(biāo)準(zhǔn)式(合取的前束范式或析取的前束范式)

1語(yǔ)法2023/8/923語(yǔ)法元素

常量符號(hào)。變量符號(hào)。函數(shù)符號(hào)。謂詞符號(hào)。聯(lián)結(jié)詞：┐、∧、∨、→、。(和命題相同)

量詞：全稱量詞

、存在量詞

。

和

后面跟著的x叫做量詞的指導(dǎo)變?cè)?023/8/924量詞★全稱量詞

符號(hào)(x)P(x)：表示對(duì)于某個(gè)論域中的所有（任意一個(gè)）個(gè)體x,都有P(x)真值為T。存在量詞

符號(hào)(x)P(x)：來(lái)表示某個(gè)論域中至少存在一個(gè)個(gè)體x，使P(x)真值為T。2023/8/925·若函數(shù)符號(hào)f中包含的個(gè)體數(shù)目為n,則稱f為n元函數(shù)符號(hào)?！と糁^詞符號(hào)P中包含的個(gè)體數(shù)目為n,則稱P為n元謂詞符號(hào)。如：father(x)是一元函數(shù),less(x,y)是二元謂詞.一般一元謂詞表達(dá)了個(gè)體的性質(zhì),而多元謂詞表達(dá)了個(gè)體之間的關(guān)系.2基本概念函數(shù)符號(hào)與謂詞符號(hào)2023/8/926

如果謂詞P中的所有個(gè)體都是個(gè)體常量、變?cè)?、或函?shù)，則該謂詞為一階謂詞。如果謂詞P中某個(gè)個(gè)體本身又是一個(gè)一階謂詞，則稱P為二階謂詞。余者類推。個(gè)體變?cè)娜≈捣秶Q為個(gè)體域。個(gè)體域可以是無(wú)限的，也可以是無(wú)限的。把各種個(gè)體域綜合在一起作為討論的范圍的域稱為全總個(gè)體域。謂詞的階2023/8/927在一階謂詞邏輯中，稱Teacher(father(Wang))中的father(Wang)為項(xiàng),項(xiàng)可定義如下:定義：項(xiàng)可遞歸定義如下：(1)單獨(dú)一個(gè)個(gè)體是項(xiàng)(包括常量和變量)。(2)若f是n元函數(shù)符號(hào)，而t1,…,tn是項(xiàng)，則f(t1,…,tn)是項(xiàng)。(3)任何項(xiàng)僅由規(guī)則(1)(2)所生成。3項(xiàng)與公式2023/8/928原子公式

若P為n元謂詞符號(hào),t1,…,tn都是項(xiàng)，則稱P(t1,…,tn)為原子公式，簡(jiǎn)稱原子。在原子中，若t1,…,tn都不含變量，則P(t1,…,tn)是命題。

注意：

謂詞邏輯可以由原子和5種邏輯連接詞，再加上量詞來(lái)構(gòu)造復(fù)雜的符號(hào)表達(dá)式。這就是所謂的謂詞邏輯中的公式。2023/8/929原子公式舉例Inroom(Robot,R1)謂詞符號(hào)常量符號(hào)Married(father(L1),x)謂詞符號(hào)函數(shù)符號(hào)常量符號(hào)常量符號(hào)變量符號(hào)用括號(hào)和逗號(hào)隔開，以表示論域內(nèi)的關(guān)系2023/8/930Inroom(Robot,R1)謂詞符號(hào)常量符號(hào)Married(father(L1),x)謂詞符號(hào)謂詞符號(hào)、常量符號(hào)——首字母大寫的形式來(lái)表示★常量符號(hào)常量符號(hào)2023/8/931Married(father(L1),x)函數(shù)符號(hào)、變量符號(hào)——小寫字母的形式來(lái)表示★變量符號(hào)函數(shù)符號(hào)2023/8/932一階謂詞邏輯的合式公式（可簡(jiǎn)稱公式）可遞歸定義如下：(1)原子謂詞公式是合式公式(也稱為原子公式)。(2)若P、Q是合式公式，則(┐P)、(P∧Q)、(P∨Q)、(P→Q)、(P←→Q)也是合式公式。(3)若P是合式公式，x是任一個(gè)體變?cè)瑒t(

x)P、（

x)P也是合式公式。(4)任何合式公式都由有限次應(yīng)用(1)、(2)、(3)來(lái)產(chǎn)生。2023/8/933一階謂詞邏輯公式的解釋：設(shè)D為謂詞公式P的非空個(gè)體域,若對(duì)P中的個(gè)體常量、函數(shù)、謂詞按如下規(guī)定賦值：(1)為每個(gè)個(gè)體常量指派D中的一個(gè)元素。(2)為每個(gè)n元函數(shù)指派一個(gè)從到D的映射，其中(3)為每個(gè)n元謂詞指派一個(gè)從到{T,F}的映射。則稱這些指派為公式P在D上的一個(gè)解釋。2023/8/934(1)在謂詞邏輯中,由于公式中可能含有個(gè)體常量、個(gè)體變?cè)约昂瘮?shù),因此不能像命題公式那樣直接通過(guò)真值指派給出解釋,必須首先考慮個(gè)體常量、和函數(shù)在個(gè)體域中的取值，然后才能針對(duì)常量和函數(shù)的具體取值為謂詞分別指派真值。

(2)在給出一階邏輯公式的一個(gè)解釋時(shí)，需要規(guī)定兩件事情：公式中個(gè)體的定義域和公式中出現(xiàn)的常量、函數(shù)符號(hào)、謂詞符號(hào)的定義。4.注意：2023/8/935例題分析設(shè)個(gè)體域D={1,2},求公式在D上的解釋，并指出在每一種解釋下公式G的真值。解：由于公式G沒(méi)有包含個(gè)體常量和函數(shù)，因此可以直接為謂詞指派真值，設(shè)P(1,1)P(1,2)P(2,1)P(2,2)TFTF2023/8/936這就是公式G在D上的一個(gè)解釋。從這個(gè)解釋可以看出：當(dāng)x=1,y=1時(shí),P(x,y)的真值為T;當(dāng)x=2,y=1時(shí),P(x,y)的真值也為T;即對(duì)x在D上任意取值，都存在y=1，使得P(x,y)的真值為T。因此，在該解釋下，公式G的真值為T。值得注意的是：一個(gè)謂詞公式在其個(gè)體域上的解釋不是唯一的。例如，對(duì)公式G，若給出另一組真值指派如下：2023/8/937P(1,1)P(1,2)P(2,1)P(2,2)TTFF這也是公式G在D上的一個(gè)解釋。從這個(gè)解釋可以看出：當(dāng)x=1,y=1時(shí),P(x,y)的真值為T;當(dāng)x=2,y=1時(shí),P(x,y)的真值也為F;同樣當(dāng)x=1,y=2時(shí),P(x,y)的真值為T;當(dāng)x=2,y=2時(shí),P(x,y)的真值也為F;2023/8/938即對(duì)x在D上任意取值，不存在一個(gè)y，使得P(x,y)的真值為T。因此，在該解釋下，公式G的真值為F。實(shí)際上，G在D上共有16種解釋，這里就不一一列舉了。注意：一個(gè)公式的解釋通常有任意多個(gè)，由于個(gè)體域D可以隨意規(guī)定，而對(duì)一個(gè)給定的個(gè)體域D，對(duì)公式中出現(xiàn)的常量、函數(shù)符號(hào)和謂詞符號(hào)的定義也是隨意的，因此公式的真值都是針對(duì)某一個(gè)解釋而言，它可能在某一個(gè)解釋下為真，而在另一個(gè)解釋為假。2023/8/9395.謂詞邏輯適應(yīng)范圍

謂詞邏輯適合于表示事物的狀態(tài)、屬性、概念等事實(shí)性知識(shí)，也可以用來(lái)表示事物間具有確定因果關(guān)系的規(guī)則性知識(shí)。1）對(duì)事實(shí)性知識(shí)：可以使用謂詞公式中的析取符號(hào)與合取符號(hào)連接起來(lái)的謂詞公式來(lái)表示，如對(duì)下面句子★

：

張三是一名計(jì)算機(jī)系的學(xué)生，他喜歡編程序。可以用謂詞公式表示為

Computer(張三)∧Like(張三,programming)其中:Computer(x)表示x是計(jì)算機(jī)系的學(xué)生,Like(x,y)表示x喜歡y,都是謂詞。2023/8/9402）對(duì)規(guī)則性知識(shí)：通常使用由蘊(yùn)涵符號(hào)連接起來(lái)的謂詞公式來(lái)表示★

，例如，對(duì)于

如果x，則y用謂詞公式表示為

x→y2023/8/941

（1）定義謂詞及個(gè)體，確定每個(gè)謂詞及個(gè)體的確切含義；（2）根據(jù)所要表達(dá)的事物或概念，為每個(gè)謂詞中的變?cè)x以特定的值；（3）根據(jù)所要表達(dá)的知識(shí)的語(yǔ)義，用適當(dāng)?shù)倪B接符將各個(gè)謂詞連接起來(lái)形成謂詞公式。6.謂詞邏輯表示步驟★

從上述兩個(gè)例子我們總結(jié)一下用謂詞公式表示知識(shí)的一般步驟如下：2023/8/942

例1：用謂詞邏輯表示下列知識(shí)：武漢是一個(gè)美麗的城市，但她不是一個(gè)沿海城市。如果馬亮是男孩，張紅是女孩，則馬亮比張紅長(zhǎng)得高。解：按照知識(shí)表示步驟，用謂詞公式表示上述知識(shí)。第一步：定義謂詞如下：

BCity(x)：x是一個(gè)美麗的城市

HCity(x)：x是一個(gè)沿海城市

Boy(x):x是男孩Girl(x):x是女孩

High(x,y):x比y長(zhǎng)得高7.謂詞邏輯表示知識(shí)的舉例★2023/8/943

這里涉及的個(gè)體有：武漢（wuhan）,馬亮（mal）,張紅（zhangh）第二步將這些個(gè)體代入謂詞中，得到BCity(wuhan),HCity(wuhan),Boy(mal),Girl(zhangh),High(mal,zhangh)第三步根據(jù)語(yǔ)義，用邏輯連接符將它們連接起來(lái)，就得到了表示上述知識(shí)的謂詞公司。BCity(wuhan)∧～HCity(wuhan)(Boy(mal)∧Girl(zhangh))→High(mal,zhangh)2023/8/944解：首先定義謂詞如下：

Student(x):x是學(xué)生Uniform(x,y):x穿y

N(x):x是自然數(shù)I(x):是整數(shù)P(x):x是正數(shù)

Q(x):x是負(fù)數(shù)L(x):x大于零按照第二步和第三步的要求，上述知識(shí)可以用謂詞公式分別表示為：

(

x)(Student(x)→Uniform(x,color))(

x)(I(x)→P(x)∨Q(x))(

x)(N(x)→L(x)∧I(x))例2

用謂詞邏輯表示下列知識(shí)：所有學(xué)生都穿彩色制服。任何整數(shù)或者為正數(shù)或者為負(fù)數(shù)。自然數(shù)都是大于零的整數(shù)。2023/8/945解

根據(jù)給出的知識(shí)表示步驟，解答如下：第一步定義謂詞如下：

TABLE(x):

x是桌子

EMPTYHANDED(x):

x雙手是空的

AT(x,y)：x在y旁邊

HOLDS(y,w):

y拿著w

ON(w,x):

w在x上

EMPTYTABLE(x):桌子x上是空的例3機(jī)器人搬弄積木塊問(wèn)題的謂詞邏輯表示。設(shè)在一個(gè)房間里，有一個(gè)機(jī)器人ROBOT，一個(gè)壁室ALCOVE，一個(gè)積木塊BOX，兩個(gè)桌子A和B。開始時(shí)，機(jī)器人ROBOT在壁室ALCOVE的旁邊，且兩手是空的，桌子A上放著積木塊BOX，桌子B上是空的。機(jī)器人將把積木塊BOX從桌子A上轉(zhuǎn)移到桌子B上。2023/8/946第二步本問(wèn)題所涉及的個(gè)體定義為：機(jī)器人:ROBOT，積木塊:BOX，壁室:ALCOVE，桌子:A，桌子:B第三步根據(jù)問(wèn)題的描述將問(wèn)題的初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)分別用謂詞公式表示出來(lái)。問(wèn)題的初始狀態(tài)是AT(ROBOT,ALCOVE)∧EMPTYHANDED(ROBOT)∧ON(BOX,A)∧TABLE(A)∧TABLE(B)∧EMPTYTABLE(B)問(wèn)題的目標(biāo)狀態(tài)是AT(ROBOT,ALCOVE)∧EMPTYHANDED(ROBOT)∧ON(BOX,B)∧TABLE(A)∧TABLE(B)∧EMPTYTABLE(A)2023/8/947

在將問(wèn)題初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)表示出來(lái)后，對(duì)此問(wèn)題的求解，實(shí)際上是尋找一組機(jī)器人可進(jìn)行的操作，實(shí)現(xiàn)一個(gè)由初始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)的機(jī)器人操作過(guò)程。機(jī)器人可進(jìn)行的操作一般分為先決條件和動(dòng)作兩部分先決條件可以很容易地用謂詞公式表示，而動(dòng)作則可以通過(guò)前后的狀態(tài)變化表示出來(lái)，也就是只要指出動(dòng)作執(zhí)行后，應(yīng)從動(dòng)作前的狀態(tài)表中刪除和增加什么謂詞公式，就可以描述相應(yīng)的動(dòng)作了。機(jī)器人要將積木塊從桌子A上移到桌子B上所要執(zhí)行的動(dòng)作有如下3個(gè)：

GOTO(x,y):從x處走到y(tǒng)處

PICK_UP(x):在x處拿起積木塊

SET_DOWN(x):在x處放下積木塊第四步問(wèn)題表示出來(lái)后，如何求解問(wèn)題。2023/8/948這3個(gè)操作可以分別用條件和動(dòng)作表示如下：GOTO(x,y)

條件：AT(ROBOT，x）動(dòng)作：刪除AT（ROBOT，x）增加AT（ROBOT，y）PICK_UP(x)

條件：ON（BOX，x）∧TABLE（x）∧AT（ROBOT，x）∧EMPTYHANDED（ROBOT）動(dòng)作：刪除ON（BOX，x）∧EMPTYHANDED（ROBOT）增加HOLDS（ROBOT，BOX）SET_DOWN(x)

條件：TABLE（x）∧AT（ROBOT，x）∧HOLDS（ROBOT，BOX）動(dòng)作：刪除HOLDS（ROBOT，BOX）增加ON（BOX，x）∧EMPTYHANDED（ROBOT機(jī)器人在執(zhí)行每一操作之前還需檢查所需先決條件是否滿足，只有條件滿足以后，才執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。如機(jī)器人拿起A桌上的BOX這一操作，先決條件是

ON（BOX，A）∧AT（ROBOT，A）∧EMPTYHANDED（ROBOT）2023/8/9491．一階謂詞邏輯表示法的優(yōu)點(diǎn)

（1）嚴(yán)密性:可以保證其演繹推理結(jié)果的正確性，可以較精確地表達(dá)知識(shí)。（2）自然性:它的表現(xiàn)方式和人類自然語(yǔ)言非常接近。（3）通用性:擁有通用的邏輯演算方法和推理規(guī)則。（4）知識(shí)易表達(dá):如果對(duì)邏輯的某些外延擴(kuò)展后，則可把大部分精確性知識(shí)表達(dá)成一階謂詞邏輯的形式。（5）易于實(shí)現(xiàn):用它表示的知識(shí)易于模塊化，便于知識(shí)的增刪及修改，便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。

8.一階謂詞邏輯表示法的特點(diǎn)2023/8/9502．一階謂詞邏輯表示法的缺點(diǎn)（1）效率低:由于推理是根據(jù)形式邏輯進(jìn)行的，把推理演算和知識(shí)含義截然分開，拋棄了表達(dá)內(nèi)容所含的語(yǔ)義信息，往往是推理過(guò)程太冗長(zhǎng)，降低系統(tǒng)效率。另一方面，謂詞表示越細(xì)，表示越清楚，推理越慢、效率越低。（2）靈活性差:不便于表達(dá)和加入啟發(fā)性知識(shí)和元知識(shí)。不便于表達(dá)不確定性的指示，但人類的知識(shí)大都具有不確定性和模糊性，這是使得它表示知識(shí)的范圍受到了限制。（3）組合爆炸:在其推理過(guò)程中，隨著事實(shí)數(shù)目的增大及盲目的使用推理規(guī)則，有可能產(chǎn)生組合爆炸。2023/8/951練習(xí)1.任何人都會(huì)死的2.每個(gè)人都有一個(gè)父親3.所有的教師都有自己的學(xué)生2023/8/952復(fù)習(xí)TTTTFTTFFTFFFTFTTFTTFTTFFTFFP?QP→QP∨QP∧Q?PQP2023/8/953

（1）定義謂詞及個(gè)體，確定每個(gè)謂詞及個(gè)體的確切含義；（2）根據(jù)所要表達(dá)的事物或概念，為每個(gè)謂詞中的變?cè)x以特定的值；（3）根據(jù)所要表達(dá)的知識(shí)的語(yǔ)義，用適當(dāng)?shù)倪B接符將各個(gè)謂詞連接起來(lái)形成謂詞公式。復(fù)習(xí)：簡(jiǎn)述謂詞邏輯表示步驟2023/8/954練習(xí)任何人都會(huì)死的。定義謂詞：D(x):x會(huì)死的,M(x):x是人謂詞表示：(

x)((M(x)→D(x))

2023/8/955練習(xí)每個(gè)人都有一個(gè)父親定義謂詞：PERSON(x),表示x是人

HASFATHER(x,y),表示x有父親y謂詞表示：(

x)(

y)(PERSON(x)→HASFATHER(x,y))2023/8/956所有的教師都有自己的學(xué)生定義謂詞：

TEACHER(x),表示x是教師

STUDENT(y),表示y是學(xué)生

TEACHES(x,y),表示x是y的老師謂詞表示：(

x)(

y)(TEACHER(x)→TEACHES(x,y)∧

STUDENT(y))練習(xí)2023/8/957

產(chǎn)生式表示的起源：

美國(guó)數(shù)學(xué)家波斯特（Post），1943年,產(chǎn)生式系統(tǒng)，計(jì)算模型，

以稱為產(chǎn)生式的規(guī)則描述符號(hào)串替代運(yùn)算(Post機(jī)的計(jì)算模型)

用于描述形式語(yǔ)言的語(yǔ)法，表示人類心理活動(dòng)的認(rèn)知過(guò)程等。

現(xiàn)代產(chǎn)生式系統(tǒng)：

與波斯特的模型已很不相同，

基本概念相同，都使用產(chǎn)生式規(guī)則表示知識(shí)。

便于模擬人求解問(wèn)題的思維方式，系統(tǒng)模塊性強(qiáng)，易于修改擴(kuò)充，得到廣泛應(yīng)用；

目前大多數(shù)專家系統(tǒng)（尤其是中小型系統(tǒng)）都采用產(chǎn)生式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方式來(lái)建立。DENDRAL，MYCIN在產(chǎn)生式系統(tǒng)中，把推理和行為的過(guò)程用產(chǎn)生式規(guī)則表示，所以又稱基于規(guī)則的系統(tǒng)。2.3.產(chǎn)生式表示法2023/8/9581.產(chǎn)生式規(guī)則通常用于表示事物間的因果關(guān)系；【基本形式】IFPthenQ或P

Q，其中P表示規(guī)則的條件（或稱前提）；謂詞、多元組、常量、變量、關(guān)系運(yùn)算……Q表示規(guī)則激活時(shí)應(yīng)該執(zhí)行的動(dòng)作（或得到的結(jié)論）；激活——規(guī)則條件P滿足；【規(guī)則分類】①前提-結(jié)論型②條件-動(dòng)作型

2023/8/959

一般地，一個(gè)規(guī)則由前項(xiàng)和后項(xiàng)兩部分組成。前項(xiàng)表示前提條件，各個(gè)條件由邏輯連接詞（合取、析取等）組成各種不同的組合。后項(xiàng)表示當(dāng)前提條件為真時(shí)，應(yīng)采取的行為或所得的結(jié)論。產(chǎn)生式系統(tǒng)中每條規(guī)則是一個(gè)“前提→結(jié)論”或“條件→結(jié)論”的產(chǎn)生式，起簡(jiǎn)單形式為：

IF〈前提〉THEN〈結(jié)論〉IF〈條件〉THEN〈動(dòng)作〉規(guī)則的表示2023/8/960為了嚴(yán)格地描述產(chǎn)生式，下面用巴科斯范式給出它的形式描述和語(yǔ)義：<規(guī)則>∷=<前提>→<結(jié)論><前提>∷=<簡(jiǎn)單條件>|<復(fù)合條件><結(jié)論>∷=<事實(shí)>|<動(dòng)作><復(fù)合條件>∷=<簡(jiǎn)單條件>And<簡(jiǎn)單條件>[(And<簡(jiǎn)單條件>)…]|<簡(jiǎn)單條件>Or<簡(jiǎn)單條件>[(Or<簡(jiǎn)單條件>)…]<動(dòng)作>∷=<動(dòng)作名>[(<變?cè)?gt;,…)]2023/8/9611．確定性和不確定性規(guī)則知識(shí)的產(chǎn)生式表示

確定性規(guī)則知識(shí)可用前面介紹的產(chǎn)生式的簡(jiǎn)單形式表示即可。

不確定性規(guī)則知識(shí)對(duì)基本形式作一定的擴(kuò)充，用如下形式表示

P→Q（可信度）或者IFPTHENQ（可信度）其中，P是產(chǎn)生式的前提或條件，用于指出該產(chǎn)生式是否是可用的條件；Q是一組結(jié)論或動(dòng)作，用于指出該產(chǎn)生式的前提條件P被滿足時(shí)，應(yīng)該得出的結(jié)論或因該執(zhí)行的操作。這一表示形式主要在不確定推理中當(dāng)已知事實(shí)與前提中的條件不能精確定匹配時(shí)，只要按照“可信度”的要求達(dá)到一定的相似度，就認(rèn)為已知事實(shí)與前提條件匹配，再按照一定的算法將這種可能性（或不確定性）傳遞到結(jié)論。事實(shí)的表示

2023/8/9622．確定性和不確定性事實(shí)性知識(shí)的產(chǎn)生式表示確定性事實(shí)性知識(shí)一般使用三元組（對(duì)象，屬性，值）或（關(guān)系，對(duì)象1，對(duì)象2）來(lái)表示，其中對(duì)象就是語(yǔ)言變量，這種表示的機(jī)器內(nèi)部實(shí)現(xiàn)就是一個(gè)表。如事實(shí)“老李年齡是35歲”，便可以表示成（Lee，Age，35）其中，Lee是事實(shí)性知識(shí)涉及的對(duì)象，Age是該對(duì)象的屬性，而35歲是該對(duì)象屬性的值。而老李、老張是朋友，可表示成（Friend，Lee，Zhang）2023/8/963而有些事實(shí)性知識(shí)帶有不確定性和模糊性，若考慮不確定性，這種知識(shí)就可以用四元組的形式表示如下（對(duì)象，屬性，值，不確定度量值）或（關(guān)系，對(duì)象1，對(duì)象2，不確定度量值）如不確定性事實(shí)性知識(shí)“老李年齡可能是35歲”，這里老李是35歲的可能性取90%，便可以表示成（Lee，Age，35，0.9）而老李、老張是朋友的可能性不大，這里老李、老張是朋友的可能性取20%，可表示成（Friend，Lee，Zhang，0.1）2023/8/964

把一組產(chǎn)生式放在一起，讓他們互相配合，協(xié)同作用，一個(gè)產(chǎn)生式生成的結(jié)論可以供另一個(gè)產(chǎn)生式作為已知事實(shí)使用，以求得問(wèn)題的解決，這樣的系統(tǒng)稱為產(chǎn)生式系統(tǒng)。一般說(shuō)來(lái)，一個(gè)產(chǎn)生式系統(tǒng)由以下三個(gè)基本部分組成：產(chǎn)生式系統(tǒng)的組成★2023/8/9653個(gè)部分組成：規(guī)則庫(kù)；綜合數(shù)據(jù)庫(kù)；控制系統(tǒng)；控制系統(tǒng)規(guī)則庫(kù)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)生式系統(tǒng)的問(wèn)題描述控制應(yīng)用規(guī)則推出解答的全過(guò)程

2023/8/966

用于描述某領(lǐng)域內(nèi)知識(shí)的產(chǎn)生式集合，是某領(lǐng)域知識(shí)(規(guī)則)的存儲(chǔ)器，其中的規(guī)則是以產(chǎn)生式形式表示的。規(guī)則庫(kù)中包含著將問(wèn)題從初始狀態(tài)轉(zhuǎn)換成目標(biāo)狀態(tài)(或解狀態(tài))的那些變換規(guī)則。

規(guī)則庫(kù)是專家系統(tǒng)的核心，也是一般產(chǎn)生式系統(tǒng)賴以進(jìn)行問(wèn)題求解的基礎(chǔ)，其中知識(shí)的完整性和一致性、知識(shí)表達(dá)的準(zhǔn)確性和靈活性以及知識(shí)組織的合理性，都將對(duì)產(chǎn)生式系統(tǒng)的性能和運(yùn)行效率產(chǎn)生直接的影響。1.規(guī)則庫(kù):2023/8/967

綜合數(shù)據(jù)庫(kù)又稱為事實(shí)庫(kù)，用于存放輸入的事實(shí)、從外部數(shù)據(jù)庫(kù)輸入的事實(shí)以及中間結(jié)果(事實(shí))和最后結(jié)果的工作區(qū)。當(dāng)規(guī)則庫(kù)中的某條產(chǎn)生式的前提可與綜合數(shù)據(jù)庫(kù)中的某些已知事實(shí)匹配時(shí)，該產(chǎn)生式就被激活，并把用它推出的結(jié)論放入綜合數(shù)據(jù)庫(kù)中，作為后面推理的已知事實(shí)。顯然，綜合數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容是在不斷變化的，是動(dòng)態(tài)的。2.綜合數(shù)據(jù)庫(kù):2023/8/968

推理機(jī)是一個(gè)或一組程序，用來(lái)控制和協(xié)調(diào)規(guī)則庫(kù)與綜合數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行，包含了推理方式和控制策略。控制策略的作用就是確定選用什么規(guī)則或如何應(yīng)用規(guī)則。通常從選擇規(guī)則到執(zhí)行操作分3步完成：匹配、沖突解決和操作。3.推理機(jī):

(1)匹配：匹配就是將當(dāng)前綜合數(shù)據(jù)庫(kù)中的事實(shí)與規(guī)則中的條件進(jìn)行比較，如果相匹配，則這一規(guī)則稱為匹配規(guī)則。2023/8/969(2)沖突解決：沖突解決的策略有很多種,其中專一性排序、規(guī)則排序、規(guī)模排序和就近排序是比較常見的沖突解決策略。(3)操作：操作就是執(zhí)行規(guī)則的操作部分。經(jīng)過(guò)操作以后，當(dāng)前的綜合數(shù)據(jù)庫(kù)將被修改，其他的規(guī)則有可能將成為啟用規(guī)則。

因?yàn)榭赡芡瑫r(shí)有幾條規(guī)則的前提條件與事實(shí)相匹配，究竟選哪一條規(guī)則去執(zhí)行呢？這就是規(guī)則沖突解決。通過(guò)沖突解決策略選中的在操作部分執(zhí)行的規(guī)則稱為啟用規(guī)則。2023/8/970產(chǎn)生式系統(tǒng)推理機(jī)的推理方式有正向推理、反向推理和雙向推理三種。產(chǎn)生式系統(tǒng)的推理方式2023/8/971正向推理是從已知事實(shí)出發(fā)，通過(guò)規(guī)則庫(kù)求得結(jié)論。正向推理方式也被稱為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方式或自底向上的方式。它的推理過(guò)程是：（1）規(guī)則庫(kù)中的規(guī)則與綜合數(shù)據(jù)庫(kù)中的事實(shí)進(jìn)行匹配，得到匹配的規(guī)則集合；（2）使用沖突解決算法，從匹配規(guī)則集合中選擇一條規(guī)則作為啟用規(guī)則；（3）執(zhí)行啟用規(guī)則的操作部分，將該啟用規(guī)則的操作結(jié)果送入綜合數(shù)據(jù)庫(kù)或?qū)C合數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行必要的修改。重復(fù)這個(gè)過(guò)程直至達(dá)到目標(biāo)。正向推理2023/8/972反向推理是從目標(biāo)（作為假設(shè)）出發(fā)，反向使用規(guī)則，求得已知事實(shí)。這種推理方式也被稱為目標(biāo)驅(qū)動(dòng)方式或自頂向下的方式。其推理過(guò)程是：（1）規(guī)則庫(kù)中的規(guī)則后件與目標(biāo)事實(shí)進(jìn)行匹配，得到匹配的規(guī)則集合；（2）使用沖突解決算法，從匹配規(guī)則集合中選擇一條規(guī)則作為啟用規(guī)則；（3）將啟用規(guī)則的前件作為子目標(biāo)。重復(fù)這個(gè)過(guò)程直至各子目標(biāo)均為已知事實(shí)，則反向推理的過(guò)程就算成功結(jié)束。反向推理2023/8/973雙向推理是一種既自頂向下又自底向上的推理。推理從兩個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行，直至某個(gè)中間界面上兩方向結(jié)果相符便成功結(jié)束。不難想象，這種雙向推理較正向或反向推理所形成的推理網(wǎng)絡(luò)來(lái)得小，從而推理效率更高。雙向推理2023/8/974例題動(dòng)物識(shí)別系統(tǒng)的規(guī)則庫(kù)。這是一個(gè)用以識(shí)別虎、金錢豹、斑馬、長(zhǎng)頸鹿、企鵝、駝鳥、信天翁等7種動(dòng)物的產(chǎn)生式系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)這些動(dòng)物的識(shí)別，該系統(tǒng)建立了如下規(guī)則庫(kù)：R1:IF該動(dòng)物有毛THEN該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物R2:IF該動(dòng)物有奶THEN該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物R3:IF該動(dòng)物有羽毛THEN該動(dòng)物是鳥R4:IF該動(dòng)物會(huì)飛AND會(huì)下蛋THEN該動(dòng)物是鳥R5:IF該動(dòng)物吃肉THEN該動(dòng)物是食肉動(dòng)物R6:IF該動(dòng)物有犬齒AND有爪AND眼盯前方

THEN該動(dòng)物食肉動(dòng)物2023/8/975R7:IF該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物AND有蹄THEN該動(dòng)物是有蹄類動(dòng)物R8:IF該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物AND是嚼反芻動(dòng)物

THEN該動(dòng)物是動(dòng)物有蹄類動(dòng)物R9:IF該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物AND是食肉動(dòng)物

AND是黃褐色

AND身上有暗斑點(diǎn)

THEN該動(dòng)物是金錢豹R10:IF該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物AND是食肉動(dòng)物

AND是黃褐色

AND身上有黑色條紋

THEN該動(dòng)物是虎R11:IF該動(dòng)物是有蹄類動(dòng)物AND有長(zhǎng)脖子

AND有長(zhǎng)腿

AND身上有暗斑點(diǎn)

THEN該動(dòng)物是長(zhǎng)頸鹿2023/8/976R12:IF該動(dòng)物是有蹄類動(dòng)物AND身上有黑色條紋

THEN該動(dòng)物是斑馬R13:IF該動(dòng)物是鳥AND有長(zhǎng)脖子

AND有長(zhǎng)腿

AND不會(huì)飛

AND有黑白二色

THEN該動(dòng)物是駝鳥R14:IF該動(dòng)物是鳥AND會(huì)游泳

AND不會(huì)飛

AND有黑白二色

THEN該動(dòng)物是企鵝R15:IF該動(dòng)物是鳥AND善飛

THEN該動(dòng)物是信天翁2023/8/977在上例中,R1-R15分別是對(duì)各產(chǎn)生式規(guī)則所做的編號(hào),以便于對(duì)它們的引用.同時(shí),我們還看出,雖然該系統(tǒng)是用來(lái)識(shí)別7種動(dòng)物的,但它并沒(méi)有簡(jiǎn)單地設(shè)計(jì)7條規(guī)則,而是設(shè)計(jì)了15條.識(shí)別動(dòng)物基本想法是:首先根據(jù)一些比較簡(jiǎn)單的條件,如“有毛發(fā)”“有羽毛”“會(huì)飛”等對(duì)動(dòng)物進(jìn)行比較粗的分類,如“哺乳動(dòng)物”“鳥類”等,然后隨著條件的增多,逐步縮小分類范圍,最后給出分別識(shí)別7種動(dòng)物的規(guī)則.這樣做有下列好處:(1)當(dāng)已知的事實(shí)不完全時(shí),雖不能推出最終結(jié)論,但可以得到分類結(jié)果;(2)當(dāng)需要增加對(duì)其它動(dòng)物(如牛馬等)的識(shí)別時(shí),規(guī)則中只需增加關(guān)于這些動(dòng)物個(gè)性方面的知識(shí),如R9-R15那樣,而對(duì)R1-R10可直接利用,這樣增加的規(guī)則就不會(huì)太多;(3)由上述規(guī)則,很容易形成各種動(dòng)物的推理鏈,例如虎及長(zhǎng)頸鹿的推理過(guò)程如圖所示.2023/8/978圖:虎及長(zhǎng)頸鹿的推理過(guò)程2023/8/979產(chǎn)生式系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)(1)清晰性

：產(chǎn)生式表示格式固定、形式簡(jiǎn)單，規(guī)則（知識(shí)單位）間相互較為獨(dú)立，沒(méi)有直接關(guān)系，使知識(shí)庫(kù)的建立較為容易，處理較為簡(jiǎn)單。(2)模塊性

：知識(shí)庫(kù)與推理機(jī)是分離的，這種結(jié)構(gòu)給知識(shí)庫(kù)的修改帶來(lái)方便，無(wú)須修改程序，對(duì)系統(tǒng)的推理路徑也容易做出解釋。(3)自然性：符合人類的思維習(xí)慣，是人們常用的一種表達(dá)因果關(guān)系的知識(shí)表示形式，既直觀自然，又便于推理。另外，產(chǎn)生式表示法既可以表示確定性知識(shí)，又可以表示不確定性知識(shí)，更符合人們?nèi)粘Ｒ姷降膯?wèn)題。

因此，產(chǎn)生式方法是當(dāng)今最流行的專家系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式。優(yōu)點(diǎn):2023/8/980缺點(diǎn)或不足:(1)難以擴(kuò)展：盡管規(guī)則形式上相互獨(dú)立，但實(shí)際問(wèn)題中往往彼此是相關(guān)的。這樣當(dāng)知識(shí)庫(kù)不斷擴(kuò)大時(shí)，要保證新的規(guī)則和已有的規(guī)則沒(méi)有矛盾就會(huì)越來(lái)越困難，知識(shí)庫(kù)的一致性越來(lái)越難以實(shí)現(xiàn)。(2)規(guī)則選擇效率較低：在推理過(guò)程中，每一步都要和規(guī)則庫(kù)中的規(guī)則做匹配檢查。如果知識(shí)庫(kù)中規(guī)則數(shù)目很大，顯然效率會(huì)降低。(3)控制策略不靈活：產(chǎn)生式系統(tǒng)往往采用單一的控制策略，如順序考察規(guī)則庫(kù)中的每一條規(guī)則，這同樣會(huì)降低系統(tǒng)的效率。(4)知識(shí)表示形式單一：產(chǎn)生式系統(tǒng)比較適合于表示非結(jié)構(gòu)化的知識(shí)，對(duì)于結(jié)構(gòu)化的知識(shí)可能用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)或框架或面向?qū)ο蟮谋硎痉绞礁鼮楹线m。注意：以純粹的產(chǎn)生式系統(tǒng)表示復(fù)雜的知識(shí)結(jié)構(gòu)比較困難，因此發(fā)展了一系列知識(shí)的結(jié)構(gòu)化表示方法，如框架和語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)等，知識(shí)以這種形式表示的系統(tǒng)，稱為基于知識(shí)的系統(tǒng)。2023/8/981作業(yè):產(chǎn)生式系統(tǒng)由哪幾個(gè)部分組成?它們的作用是什么?可以從哪些角度對(duì)產(chǎn)生式系統(tǒng)進(jìn)行分類?闡述各類產(chǎn)生式系統(tǒng)的特點(diǎn).簡(jiǎn)述產(chǎn)生式系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn).2023/8/982結(jié)構(gòu)化表示需求：世界是復(fù)雜的，充滿萬(wàn)物，事物間存在著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系；一階謂詞邏輯離散地表示事物和事物間的關(guān)系，表示法效用低；結(jié)構(gòu)化的手段高效和集中地描述特定的事物和事物間的關(guān)系。主要內(nèi)容：語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)事物間的關(guān)系框架表示法事物內(nèi)部的結(jié)構(gòu)2023/8/9832.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)

SemanticNetworkQuillian（奎廉）,M.R.(1968).Semanticmemory.InMinsky,M.,editor,SemanticInformationProcessing,pages216--270.MITPress.模擬人對(duì)事物的認(rèn)識(shí)，表示事物之間的關(guān)系。主要應(yīng)用于自然語(yǔ)言理解系統(tǒng)中。強(qiáng)大和直觀的表示能力，廣泛應(yīng)用。命題語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)、語(yǔ)言語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)等。2023/8/9841、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的一般概念表示為描述事物間關(guān)系的有向圖

ManMaleStudentLiningMaleCourseCS-100AkoIsaIsaRegisterSex節(jié)點(diǎn)表示事物（概念）節(jié)點(diǎn)表示事物（個(gè)體）關(guān)系弧標(biāo)簽表示節(jié)點(diǎn)間的關(guān)系

學(xué)生注冊(cè)的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)2023/8/9851、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的一般概念表示為描述事物間關(guān)系的有向圖標(biāo)簽表示節(jié)點(diǎn)間的關(guān)系ManMaleStudentLiningMaleCourseCS-100AkoIsaIsaRegisterSexAko超類-子類Isa類-個(gè)體任意關(guān)系Sex性別任意關(guān)系Register注冊(cè)課程2023/8/986

當(dāng)把多個(gè)語(yǔ)義基元用相應(yīng)的語(yǔ)義聯(lián)系關(guān)聯(lián)在一起的時(shí)候，就形成了一個(gè)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)。如圖2.4所示。

ABR圖2.3語(yǔ)義基元結(jié)構(gòu)可用如圖2.3所示的有向圖來(lái)表示。其中A和B分別代表節(jié)點(diǎn)，而R則表示A和B之間的某種語(yǔ)義聯(lián)系。

從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)一般由一些最基本的語(yǔ)義單元組成。這些最基本的語(yǔ)義單元被稱為語(yǔ)義基元，可用如下三元組來(lái)表示為（節(jié)點(diǎn)1，弧，節(jié)點(diǎn)2）ABCDR3R1R2R4R5圖2.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2023/8/987

語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)除了可以描述事物本身之外，還可以描述事物之間的錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系?；菊Z(yǔ)義聯(lián)系是構(gòu)成復(fù)雜語(yǔ)義聯(lián)系的基本單元，也是語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示知識(shí)的基礎(chǔ)，因此從一些基本的語(yǔ)義聯(lián)系組合成任意復(fù)雜的語(yǔ)義聯(lián)系是可以實(shí)現(xiàn)的。這里只給出一些經(jīng)常使用的最基本語(yǔ)義關(guān)系。

語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的基本語(yǔ)義聯(lián)系2023/8/988類屬關(guān)系是指具體有共同屬性的不同事物間的分類關(guān)系、成員關(guān)系或?qū)嵗P(guān)系，它體現(xiàn)的是“具體與抽象”、“個(gè)體與集體”的層次分類。其直觀意義是“是一個(gè)”，“是一種”，“是一只”……。在類屬關(guān)系中，其一個(gè)最主要特征是屬性的繼承性，處在具體層的結(jié)點(diǎn)可以繼承抽象層結(jié)點(diǎn)的所有屬性。常用的類屬關(guān)系有：AKO(A-Kind-of):表示一個(gè)事物是另一個(gè)事物的一種類型?！顰MO(A-Member-of):表示一個(gè)事物是另一個(gè)事物的成員。ISA(Is-a):表示一個(gè)事物是另一個(gè)事物的實(shí)例?！?.類屬關(guān)系2023/8/9892.包含關(guān)系包含關(guān)系也稱為聚集關(guān)系，是指具有組織或結(jié)構(gòu)特征的“部分與整體”之間的關(guān)系，它和類屬關(guān)系的最主要的區(qū)別就是包含關(guān)系一般不具備屬性的繼承性。常用的包含關(guān)系的有：Part-of,Member-of,含義為一部分,表示一個(gè)事物是另一個(gè)事物的一部分，或說(shuō)是部分與整體的關(guān)系。用它連接的上下層節(jié)點(diǎn)的屬性很可能是很不相同的，即Part_of聯(lián)系不具備屬性的繼承性。例如，“輪胎是汽車的一部分”其語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示如圖2.7所示。圖2.7包含關(guān)系實(shí)例汽車輪胎Part_of2023/8/9903.屬性關(guān)系屬性關(guān)系是指事物和其屬性之間的關(guān)系。常用的屬性關(guān)系有:Have：表示一個(gè)結(jié)點(diǎn)具有另一個(gè)結(jié)點(diǎn)所描述的屬性?！顲an：表示一個(gè)結(jié)點(diǎn)能做另一個(gè)結(jié)點(diǎn)的事情?！锢纾傍B有翅膀”，“電視機(jī)可以放電視節(jié)目”。其對(duì)應(yīng)的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示如圖2.8所示。

圖2.8屬性關(guān)系實(shí)例翅膀鳥HaveCan電視節(jié)目電視機(jī)2023/8/9914.時(shí)間關(guān)系時(shí)間關(guān)系是指不同事件在其發(fā)生時(shí)間方面的先后關(guān)系，節(jié)點(diǎn)間的不具備屬性繼承性。常用的時(shí)間關(guān)系有：Before：表示一個(gè)事件在一個(gè)事件之前發(fā)生。After：表示一個(gè)事件在一個(gè)事件之后發(fā)生。例如，“香港回歸之后，澳門也會(huì)回歸了”，“王芳在黎明之前畢業(yè)”。其對(duì)應(yīng)的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示如圖2.9所示圖2.9時(shí)間關(guān)系實(shí)例黎明畢業(yè)王芳畢業(yè)Before澳門回歸香港回歸After2023/8/9925.位置關(guān)系位置關(guān)系是指不同事物在位置方面的關(guān)系。節(jié)點(diǎn)間的不具備屬性繼承性。常用的位置關(guān)系有：Located-on:表示一物體在另一物體之上。Located-at:表示一物體在某一位置。Located-under:表示一物體在另一物體之下。Located-inside:表示一物體在另一物體之中。Located-outside:表示一物體在另一物體之外。例如，“華中師范大學(xué)坐落于桂子山上”，其對(duì)應(yīng)的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示如圖2.10所示。圖2.10位置關(guān)系實(shí)例桂子山華中師范大學(xué)Located-at2023/8/9936.相近關(guān)系相近關(guān)系,又稱相似關(guān)系,是指不同事物在形狀、內(nèi)容等方面相似和接近。常用的相近關(guān)系有：Similar-to:表示一事物與另一事物相似。Near-to:表示一事物與另一事物接近。例如，“狗長(zhǎng)得像狼”其對(duì)應(yīng)的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示如圖2.11所示。圖2.11相近關(guān)系實(shí)例狼狗Similar-to2023/8/9947.因果關(guān)系因果關(guān)系是指由于某一事件的發(fā)生而導(dǎo)致另一事物的發(fā)生，適合表示規(guī)則性知識(shí)。通常用If-then聯(lián)系表示兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的因果關(guān)系，其含義是“如果……，那么……”。例如，“如果天晴，小明騎自行車上班”，其對(duì)應(yīng)的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)如圖2.12所示。圖2.12因果關(guān)系實(shí)例小明騎自行車上班天晴If-then2023/8/9958.

組成關(guān)系組成關(guān)系一種一對(duì)多的聯(lián)系，用于表示某一事物由其它一些事物構(gòu)成，通常用Compsoed-of聯(lián)系表示。Compsoed-of聯(lián)系所連接的節(jié)點(diǎn)間不具備屬性繼承性。例如，“整數(shù)由正整數(shù)、負(fù)整數(shù)和零組成”可用圖2.13表示。整數(shù)與正整數(shù)零負(fù)整數(shù)Compsoed-of圖2.13組成關(guān)系實(shí)例2023/8/9962.4.3語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示知識(shí)的方法及步驟★1．事實(shí)性知識(shí)的表示對(duì)于一些簡(jiǎn)單的事實(shí)，例如“鳥有翅膀”，“輪胎是汽車的一部分”，這里要描述這些事實(shí)需要兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，用前面給出的基本語(yǔ)義聯(lián)系或自定義的基本語(yǔ)義聯(lián)系就可以表示了。對(duì)于稍微復(fù)雜一點(diǎn)的事實(shí)，比如在一個(gè)事實(shí)中涉及到多個(gè)事物時(shí)，如果語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)只被用來(lái)表示一個(gè)特定的事物或概念，那么當(dāng)有更多的實(shí)例時(shí)，就需要更多的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)，這樣就使問(wèn)題復(fù)雜化了。通常把有關(guān)一個(gè)事物或一組相關(guān)事物的知識(shí)用一個(gè)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)來(lái)表示。2023/8/997蘋果樹果樹樹根葉AKOAKOHAVEHAVE圖2.14有關(guān)蘋果樹的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)

例如，用一個(gè)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)來(lái)表示事實(shí)“蘋果樹是一種果樹，果樹又是樹的一種，樹有根、有葉”。這一事實(shí)涉及“蘋果樹”、“果樹”和“樹”這3個(gè)對(duì)象，樹兩個(gè)屬性“有根”、“有葉”。首先建立“蘋果樹”節(jié)點(diǎn)，為了進(jìn)一步說(shuō)明蘋果樹是一種果樹，增加一個(gè)“果樹”節(jié)點(diǎn)，并用AKO聯(lián)系連接著兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。為了說(shuō)明果樹是樹的一種，增加一個(gè)“樹”節(jié)點(diǎn)，并用AKO聯(lián)系連接著兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。為了進(jìn)一步描述樹“有根”、“有葉”的屬性，引入兩個(gè)“根”節(jié)點(diǎn)和“葉”節(jié)點(diǎn)，并分別用HAVE聯(lián)系與“樹”節(jié)點(diǎn)連接。這個(gè)事實(shí)可用如圖2.14所示的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示。2023/8/9982.情況、動(dòng)作和事件的表示為了描述那些復(fù)雜的知識(shí)，在語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)表示法中，通常采用引進(jìn)附加節(jié)點(diǎn)的方法來(lái)解決。西蒙（Simon）在提出的表示方法中增加了情況節(jié)點(diǎn)、動(dòng)作節(jié)點(diǎn)和事件節(jié)點(diǎn)，允許用一個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)表示情況、動(dòng)作和事件。

（1）情況的表示在用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示那些不及物動(dòng)詞表示的語(yǔ)句或沒(méi)有間接賓語(yǔ)的及物動(dòng)詞表示的語(yǔ)句時(shí)，如果該語(yǔ)句的動(dòng)作表示了一些其它情況，如動(dòng)作作用的時(shí)間等，則需要增加一個(gè)情況節(jié)點(diǎn)用于指出各種不同的情況。2023/8/999

例如，用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示知識(shí)“請(qǐng)?jiān)?006年6月前歸還圖書”。這條知識(shí)只涉及到一個(gè)對(duì)象就是“圖書”，它表示了在2006年6月前“歸還”圖書這一種情況。為了表示歸還的時(shí)間，可以增加一個(gè)“歸還”節(jié)點(diǎn)和一個(gè)情況節(jié)點(diǎn)，這樣不僅說(shuō)明了歸還的對(duì)象是圖書，而且很好地表示了歸還圖書的時(shí)間。其語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示如圖2.15所示。歸還圖書情況2006年6月AKO,Object,Before,圖2.15為帶有情況節(jié)點(diǎn)的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò):歸還圖書情況2006年6月AKOObjectBefore圖2.15帶有情況節(jié)點(diǎn)的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)2023/8/9100（2）動(dòng)作的表示有些表示知識(shí)的語(yǔ)句既有發(fā)出動(dòng)作的主體，又有接受動(dòng)作的客體(其實(shí)質(zhì)表示的是一個(gè)三元關(guān)系)。在用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示這樣的知識(shí)時(shí)，可以增加一個(gè)動(dòng)作節(jié)點(diǎn)用于指出動(dòng)作的主體和客體。例如：用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示知識(shí)“校長(zhǎng)送給李老師一本書”。這條知識(shí)只涉及到兩個(gè)對(duì)象就是“書”和“校長(zhǎng)”，為了表示這個(gè)事實(shí)，增加一個(gè)“送給”節(jié)點(diǎn)。其語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示如圖2.16所示。送給書校長(zhǎng)李老師主體客體2客體1圖2.16帶有動(dòng)作節(jié)點(diǎn)的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)2023/8/9101（3）事件的表示如果要表示的知識(shí)可以看成是發(fā)生的一個(gè)事件，那么可以增加一個(gè)事件節(jié)點(diǎn)來(lái)描述這條知識(shí)。例如：用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示知識(shí)“中國(guó)隊(duì)與日本隊(duì)兩國(guó)的國(guó)家足球隊(duì)在中國(guó)進(jìn)行一場(chǎng)比賽，結(jié)局的比分是3:2”。其語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示如圖2.17所示。圖2.17帶有事件節(jié)點(diǎn)的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)足球賽體育比賽中國(guó)國(guó)家足球隊(duì)3：2主隊(duì)AKO結(jié)局日本國(guó)家足球隊(duì)客隊(duì)

關(guān)系弧只能表示二元關(guān)系

多元語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示的實(shí)質(zhì)通過(guò)增加事件節(jié)點(diǎn)，把多元關(guān)系轉(zhuǎn)化為一組二元關(guān)系的組合，或二元關(guān)系的合取。R(X1，X2，…，Xn)R12(X1，X2)∧R13(X1，X3)∧…∧R1n(X1，Xn)Rn-1n(Xn-1，Xn)可轉(zhuǎn)換為2023/8/91033．連詞和量詞的表示★在稍微復(fù)雜一點(diǎn)的知識(shí)中，經(jīng)常用到象“并且”、“或者”、“所有的”、“有一些”等這樣的聯(lián)結(jié)詞或量詞，在謂詞邏輯表示法中，很容易就可以表示這類知識(shí)。而謂詞邏輯中的連詞和量詞可以用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)來(lái)表示。因此，語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)也能表示這類知識(shí)。（1）合取與析取的表示當(dāng)用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)來(lái)表示知識(shí)時(shí)，為了能表示知識(shí)中體現(xiàn)出來(lái)的“合取與析取”的語(yǔ)義聯(lián)系，可通過(guò)增加合取節(jié)點(diǎn)與析取節(jié)點(diǎn)來(lái)表示。只是在使用時(shí)要注意其語(yǔ)義，不應(yīng)出現(xiàn)不合理的組合情況。

例如，對(duì)事實(shí)“參觀者有男有女，有年老的，有年輕的”。可用圖2.18所示的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示。其中，A、B、C、D分別代表4種情況的參觀者。2023/8/9104參觀者人ISA部分部分部分部分與或或男女年老年輕ABCD狀態(tài)狀態(tài)狀態(tài)狀態(tài)圖2.18具有合取與析取關(guān)系的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)2023/8/9105（關(guān)系弧間）邏輯關(guān)系的表示①用虛線框?qū)⒕哂羞壿嬯P(guān)系的關(guān)系弧圍起來(lái)；②附加一些特殊的標(biāo)記表示相應(yīng)邏輯關(guān)系；1）邏輯“與∧”關(guān)系弧表示的二元關(guān)系之間具有隱含的邏輯“與∧”關(guān)系，不必作附加處理。IsaJohnMaryGiftG1GiverReceiverThingGiving-EventPersonsIsaIsaPhysical-ThingsIsa補(bǔ)充:與或非的其他表示法2023/8/9106邏輯關(guān)系的表示2）邏輯“或∨”關(guān)系弧間有邏輯“或∨”關(guān)系時(shí)：①用虛線框?qū)⑦@些弧圍起來(lái)；②在虛線框上加標(biāo)記DIS（disjunction）如，復(fù)合謂詞公式Color(Book-1,Blue)∨Color(Book-1,Green)BlueGreenBook-1ColorColorDIS2023/8/9107邏輯關(guān)系的表示3）邏輯“非

”關(guān)系弧間有邏輯“非

”關(guān)系時(shí)：①用虛線框?qū)⑦@些弧圍起來(lái)；②在虛線框上加標(biāo)記NEG（negative）如，復(fù)合謂詞公式

[Own(Liming,Book-1)∧

Color(Book-1,Green)]Book-1GreenLimingOwnColorNEG聯(lián)合語(yǔ)義的取反！2023/8/9108

在用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示知識(shí)時(shí)，對(duì)存在量詞可以直接用“是一種”、“是一個(gè)”等語(yǔ)義關(guān)系來(lái)表示。對(duì)全稱量詞可以采用亨德里克(G.G.Hendrix)提出的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)分區(qū)技術(shù)來(lái)表示，也稱為分塊語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)(PartitionedSemanticNet)，以解決量詞的表示問(wèn)題。該技術(shù)的基本思想是：把一個(gè)復(fù)雜的命題劃分成若干個(gè)子命題，每一個(gè)子命題用一個(gè)簡(jiǎn)單的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)來(lái)表示，稱為一個(gè)子空間，多個(gè)子空間構(gòu)成一個(gè)大空間。每個(gè)子空間看作是大空間中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，稱為超節(jié)點(diǎn)。空間可以逐層嵌套，子空間之間用弧相互連接。（2）存在量詞與全稱量詞的表示★2023/8/9109

例如，對(duì)事實(shí)“每個(gè)學(xué)生都學(xué)習(xí)了一門外語(yǔ)”，可用圖2.19所示的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示。圖2.19具有全稱變量的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)(分塊語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò))其中G代表整個(gè)陳述句，它是一般陳述句GS的一個(gè)實(shí)例。G中的每一個(gè)元素至少有兩個(gè)特性:Form(F),即句中的關(guān)系和全稱量詞(

)。在這個(gè)例子中只有一個(gè)變量S具有全稱量詞，F(xiàn)orm中其余兩個(gè)變量R,P看成具有存在量詞。GS學(xué)生學(xué)習(xí)外語(yǔ)G是一個(gè)是一種是一種主體客體是一個(gè)FSRP

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另一個(gè)例子，對(duì)事實(shí)“每個(gè)學(xué)生都學(xué)習(xí)了每門外語(yǔ)”，只需對(duì)圖2.19作簡(jiǎn)單的修改，唯一要做的是用鏈與節(jié)點(diǎn)P相連，如圖2.20所示的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示。GS學(xué)生學(xué)習(xí)外語(yǔ)G是一個(gè)是一種是一種主體客體是一個(gè)F圖2.20全稱變量在語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的表示SRP

2023/8/91114.用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示知識(shí)的步驟如下：★（1）確定問(wèn)題總所有對(duì)象和個(gè)對(duì)象的屬性。（2）確定所討論對(duì)象間的關(guān)系。（3）根據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中所涉及的關(guān)系，對(duì)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)及弧進(jìn)行整理，包括增加節(jié)點(diǎn)、弧和歸并節(jié)點(diǎn)等。①在語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中，如果節(jié)點(diǎn)中的聯(lián)系是ISA、AKO、AMO等類屬關(guān)系，則下層節(jié)點(diǎn)對(duì)上層節(jié)點(diǎn)具有屬性繼承性。整理同一層節(jié)點(diǎn)的共同屬性，并抽出這些屬性，加入上層節(jié)點(diǎn)中，以免造成信息冗余。②如果要表示的知識(shí)中含有因果關(guān)系，則增加情況節(jié)點(diǎn)，并從該節(jié)點(diǎn)引出多條弧將原因節(jié)點(diǎn)和結(jié)果節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)。③如果要表示的知識(shí)中含有動(dòng)作關(guān)系，則增加動(dòng)作節(jié)點(diǎn)，并從該節(jié)點(diǎn)引出多條弧將動(dòng)作的主體節(jié)點(diǎn)和客體節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)。2023/8/9112

④如果要表示的知識(shí)中含有“與”和“或”關(guān)系時(shí)，可在語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中增加“與”節(jié)點(diǎn)和“或”節(jié)點(diǎn)，并用弧將這些“與”、“或”與其它節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)表示知識(shí)中的語(yǔ)義關(guān)系。（或者采用虛線框法）⑤如果要表示的知識(shí)是含有全稱量詞和存在量詞的復(fù)雜問(wèn)題，則采用前面介紹的亨德里克(G.G.Hendrix)提出的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)分區(qū)技術(shù)來(lái)表示。⑥如果要表示的知識(shí)是規(guī)則性的知識(shí)，則應(yīng)仔細(xì)分析問(wèn)題中的條件與結(jié)論，并將它們作為語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，然后用IF-THEN弧將它們連接起來(lái)。（4）將各對(duì)象作為語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，而各對(duì)象間的關(guān)系作為網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的弧，連接形成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)。2023/8/9113例把下列命題用一個(gè)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示出來(lái):（1）豬和羊都是動(dòng)物；（2）豬和羊都是哺乳動(dòng)物；（3）野豬是豬，但生長(zhǎng)在森林中；（4）山羊是羊，頭上長(zhǎng)著角；（5）綿羊是一種羊，它能生產(chǎn)羊毛。解題分析問(wèn)題涉及的對(duì)象有豬、羊都、動(dòng)物、哺乳動(dòng)物、野豬、山羊、綿羊、森林、羊毛、角等。然后分析它們之間的語(yǔ)義關(guān)系，“動(dòng)物”和“哺乳動(dòng)物”、“哺乳動(dòng)物”和“豬”、“哺乳動(dòng)物”和“羊”、“羊”和“山羊”及“綿羊”、“野豬”和“豬”之間的關(guān)系是“是一種”的關(guān)系，可用AKO來(lái)表示。“山羊”和“頭上有角”之間是一種屬性關(guān)系，可用IS來(lái)描述；“綿羊”和“羊毛”之間是一種屬性關(guān)系，可用HAVE來(lái)描述；“野豬”和“森林”之間是位置關(guān)系，可用Locate-at來(lái)表示。其語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)如圖2.21所示。

2.5.4語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)知識(shí)表示舉例★2023/8/9114AKOAKOISHAVELocate-at山羊動(dòng)物羊豬綿羊野豬哺乳動(dòng)物頭上有角羊毛森林AKOAKOAKOAKO圖2.21有關(guān)豬和羊的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)2023/8/9115解題分析:本質(zhì)是涉及的對(duì)象包括：教師、張明、學(xué)生、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、人工智能、本年度第二學(xué)期等。然后確定各對(duì)象間的關(guān)系。“張明”與“教師”之間是一種類屬關(guān)系，可用ISA表示；“學(xué)生”和“計(jì)算機(jī)應(yīng)用”間的關(guān)系是一種屬性關(guān)系可以用Major表示?！皬埫鳌?、“學(xué)生”和“人工智能”則是通過(guò)“講課”這一動(dòng)作聯(lián)系在一起。從上面的分析可知，必須增加一個(gè)動(dòng)作節(jié)點(diǎn)“講課”，“張明”是這一動(dòng)作的主體，而“學(xué)生”和“人工智能”是這一動(dòng)作的兩個(gè)客體。“本年度第二學(xué)期”則是這個(gè)動(dòng)作的作用時(shí)間，屬于一種時(shí)間關(guān)系。因此，通過(guò)增加這個(gè)動(dòng)作節(jié)點(diǎn)“講課”將網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)了。由“講課”節(jié)點(diǎn)引出的弧不僅指出了講課的主體和客體，還指出了講課的時(shí)間。

例用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示下列知識(shí)：教師張明在本年度第二學(xué)期給計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)的學(xué)生講授“人工智能”這一門課程。注意：對(duì)于一句復(fù)雜的話畫語(yǔ)義