人工智能第二章 知识表示方法PPT课件

数据库中的已知事实进行匹配。 （2）当发生冲突（即匹配成功的规则不止一条）时，
调用相应的冲突解决策略予以消解。 （3）在执行某条规则时，若该规则的右部是一个或
多个结论，则把这些结论加到综合数据库中；若规则的 右部是一个或多个操作，则执行这些操作。
（4）对于不确定性知识，在执行每一条规则时，还要 按一定的算法计算结论的可信度。
2.3 产生式表示法
产生式知识 表示方法
1943年E. Post第一次提出称为“Post机”的计算 模型（《计算理论》）
一种描述形式语言的语法又称为产生式规则表 示法，它和图灵机有相同的计算能力。目前产 生式表示法已成为人工智能中应用最多的一种 知识表示方法。
1972年纽厄尔和西蒙在研究人类知识模型开发 了基于规则的产生式系统。
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2.3.2 产生式表示知识方法
确定性和不确定性事实性知识的产生式表示
确定性事实性知识 一般使用三元组的形式表示如下 （对象，属性，值）或 （关系，对象1，对象2） 例如：（Lee，Age，35）；(Friend,Lee,Zhang) 不确定性事实性知识 一般用四元组的形式表示如下 （对象，属性，值，不确定度量值）或 （关系，对象1，对象2，不确定度量值） 例如：（Lee，Age，35,0.9）；(Friend,Lee,Zhang,0.2)
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2.3.4产生式系统推理方式
双向推理
双向推理是一种既自顶向下、又自底向上的推理方 式，推理从两个方向同时进行，直至某个中间界面 上两方向结果相符便成功结束。这种双向推理较正 向或反向推理所形成的推理网络更小，从而有更高 的推理效率。
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2.3.5产生表示法的特点
（3）执行当前选中的规则，并对该规则做上标记，把该规则执行后得到ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ结 论送入综合数据库中。若该规则的结论部分指出的是某些操作，则执行这些 操作。
（4）检查综合数据库中是否已包含了问题的解，若已包含，则终止问题的求 解过程；否则，转第（2）步。
（5）要求用户提供进一步的关于问题的已知事实，若能提供，则转第（2） 步；否则，终止问题求解过程。
内容简介
1 2.1 概述 2 2.2 一阶谓词逻辑表示法 3 2.3 产生式表示法 4 2.4 框架表示法 5 2.5 语义网络表示法 6 2.6 面向对象表示法
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第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
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2.3.4产生式系统推理方式
反向推理
如果目标明确，则效率会 比正向推理高得多。
从目标（作为假设）出发，反向使用规则，求得已知事实。 这种推理方式也称目标驱动方式或称自顶向下的方式。 推理过程
（1）规则库中的规则后件与目标事实进行匹配，得匹配的规 则集合。 （2）使用冲突解决算法，从匹配规则集合中选择一条规则作 为启用规则。 （3）将启用规则的前件作为子目标。 重复这个过程直至各子目标均为已知事实成功结束。
（5）随时掌握结束产生式系统运行的时机，以便在 适当的时候停止系统的运行。
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产生式系统求解问题的一般步骤
（1）初始化综合数据库，把问题的初始已知事实送入综合数据库中。
（2）若规则库中存在尚未使用过的规则，而且它的前提可与综合数据库中的 已知事实匹配，则继续；若不存在这样的事实，则转第（5）步。
谓词逻辑中的蕴含式与产生式的差别：
①蕴含式只能表示精确知识；产生式可以表示精确知识，也可以表 示不精确知识。 ②蕴含式要求匹配是精确的；产生式匹配可以是精确的，也可以是 不精确的；可以按某种确信度进行匹配。
可以把蕴含式看出产生式的一个特例
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2.3.2 产生式表示知识方法
确定性和不确定性规则知识的产生式表示
确定性规则知识 可用前面介绍的产生式的基本形式表示即可。 不确定性规则知识 用如下形式表示
P→Q （可信度） 或者 IF P THEN Q （可信度） 其中，P是产生式的前提或条件，用于指出该产生式是否是 可用的条件；Q是一组结论或动作，用于指出该产生式的前提 条件P被满足时，应该得出的结论或应该执行的操作。
• 规则库：产生式的集合
–是产生式系统的基础 –包含的知识要完整、一直，表达灵活准确； –构建规则库时，应对知识进行合理组织管理；
• 数据库：包含已知事实
–包含的知识是动态变化的； –已知事实常用字符串、向量、矩阵等数据结构
表示；
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•推理机的工作： （1）按一定的策略从规则库中选择规则，并与综合
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2.3.1 产生式的基本形式
产生式通常用于表示具有因果关系的知识，其基本形式是 P→Q 或 IF P THEN Q
其中，P是产生式的前提或条件，用于指出该产生式是否是 可用的条件；Q是一组结论或动作，用于指出该产生式的前 提条件P被满足时，应该得出的结论或应该执行的操作。P 和Q都可以是一个或一组数学表达式或自然语言。
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2.3.3产生式系统的组成
➢ 一组产生式在一起互相配合，协同作用，一个产 生式生成的结论可以作为另一个产生式的前提， 以获得问题的解决，这样的系统为产生式系统。
➢ 产生式系统通常由规则库、数据库和推理机这3个 基本部分组成。
推理机
规则库
产生式系统的基本结构
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数据库
（6）若规则中不再有未使用过的规则，则终止问题的求解过程。
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2.3.4产生式系统推理方式
➢ 产生式系统推理机的由推于理可能方有式多有条规正则向同时推与理事、实匹反配向， 推理和双向推理三种选。会择得哪到条与规目则标将无影直响接求关解系效的率推，论经。常
正向推理
从已知事实出发，通过规则求得结论。或称数据驱动方式也称作自底向 上的方式。 推理过程 （1）规则集中的规则与数据库中的事实进行匹配，得匹配的规则集合。 （2）使用冲突解决算法，从匹配规则集合中选择一条规则作为启用规则。 （3）执行启用规则的后件。将该请用规则的后件送入数据库。 重复这个过程直至达到目标。