第三章3 知识表示-结构化表示_r
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知识图谱技术原理介绍知识图谱是一种用于描述和组织知识的图形化模型,它能够帮助机器理解人类语言和语义,从而实现更智能的信息处理和应用。
知识图谱技术的原理主要包括数据抽取、知识表示、知识融合和推理推断等几个方面。
首先,数据抽取是知识图谱技术的基础,它通过自然语言处理、信息抽取和实体识别等技术手段,从结构化和非结构化数据中提取出实体、关系和属性等知识元素。
这些知识元素可以来自于各种文本、图像、音频和视频等多媒体数据,经过抽取和清洗之后,构成了知识图谱的基本数据。
其次,知识表示是将抽取出来的知识元素进行结构化表示和编码的过程。
在知识图谱中,通常采用图的方式来表示知识,其中实体作为节点,关系和属性作为边,构成了一个复杂的图结构。
这种表示方式能够清晰地展现出知识元素之间的关联和层次关系,为后续的知识融合和推理推断提供了基础。
知识融合是指将来自不同数据源和不同领域的知识进行整合和融合,以构建一个更加完整和一致的知识图谱。
在知识融合过程中,需要解决实体对齐、关系对齐和知识冲突等问题,以确保融合后的知识图谱具有良好的一致性和准确性。
同时,知识融合还可以通过补充和丰富知识图谱,提高其覆盖范围和知识密度。
最后,推理推断是知识图谱技术的重要应用,它通过逻辑推理、概率推断和机器学习等方法,从知识图谱中挖掘出隐藏的知识和规律。
基于知识图谱的推理推断能够支持智能问答、智能推荐、智能搜索等应用,为人机交互和智能决策提供强大的支持。
总的来说,知识图谱技术的原理包括数据抽取、知识表示、知识融合和推理推断等几个方面,它为机器理解和利用知识提供了重要的技术支持,对于推动人工智能和智能化应用具有重要的意义。
随着技术的不断进步和应用场景的不断丰富,知识图谱技术将在各个领域发挥越来越重要的作用。
搭建知识的结构化表示知识的结构化表示是一种将复杂的知识和信息整理、组织和呈现的方法,它可以帮助人们更好地理解和应用所学内容。
通过合理的结构和清晰的表达,知识的结构化表示能够提供更高效、更准确的学习和交流方式。
以下是对知识结构化表示的一些探讨。
一、什么是知识的结构化表示1.1 知识的定义知识是人类对事物的理解、认识和经验的总结和提炼,是人们对客观世界的认知和抽象的产物。
1.2 知识结构化的意义知识结构化是将知识按照一定的规则和方式进行组织、归纳和分类,以便更好地理解、应用和传播知识。
二、知识的结构化表示方法2.1 分类法分类法是将知识按照某种标准进行划分和分类,以便更好地组织和管理知识。
常见的分类方法有层次分类、树状分类等。
2.2 概念图概念图是一种用图形表示知识关系的方法,通过节点和边表示概念和概念之间的关系,可以清晰地展现知识的结构和层次。
2.3 本体论本体论是一种通过定义概念、属性和关系等元素,以及它们之间的约束和规则,来描述和表示知识的方法。
本体论可以使知识更加清晰和准确。
三、知识的结构化表示的应用3.1 教育领域知识的结构化表示可以帮助教师和学生更好地理解和掌握知识,提高教学效果和学习效果。
3.2 信息检索知识的结构化表示可以提高信息检索的准确性和效率,帮助用户更快地找到所需的信息。
3.3 专业领域在专业领域中,知识的结构化表示可以帮助专业人士更好地组织和传播知识,提高工作效率和专业水平。
四、知识的结构化表示的挑战和展望4.1 挑战知识的结构化表示需要考虑多种因素,如知识的复杂性、知识的动态性和知识的多样性等,因此在实践中会面临各种挑战。
4.2 展望随着人工智能和大数据技术的发展,知识的结构化表示将越来越重要。
未来,可以预见的是,知识的结构化表示将更加智能化、自动化和个性化。
通过以上的探讨,我们可以看到知识的结构化表示在各个领域都具有重要的意义和应用价值。
它不仅可以帮助人们更好地理解和应用知识,还可以提高学习和工作的效率。
第三章中学生的学习第一节学习的本质一、什么是学习(一)广义的学习广义的学习指人和动物在生活中获得个体经验并由经验引起相对相对持久的心理和行为变化的过程。
(二)狭义的学习狭义的学习是指人类的学习,即人在实践活动中,以语言为工具,积极主动地获得社会社会及个体经验的过程。
它包括三层含义:第一,人类除了能够以直接的方式获取经验外,还能通过社会交往等形式获取大量的间接经验。
第二,人类学习是以语言为中介的,语言、文字是人类经验的载体。
第三,动物的学习是为了适应环境,是被动的,而人类的学习是积极主动地适应和改造环境,并求得生存和发展的过程。
(三)学生的学习学生的学习是在学校,由教师指导,以掌握间接经验为主的一种有目的、有计划地获得知识,形成技能,发展智力、体力,形成品德的过程。
学生的学习的特点有:1.学生的学习是在教室指导下展开的。
2.学生的学习以掌握间接经验为主。
3.学生的学习是为了促进全面发展。
4.学生的学习是为未来的实践做准备的。
二、学习的种类(一)依学习水平划分1970年,加涅根据学习情境由简单到复杂、学习水平由低级到高级的顺序,把学习分成八个层次水平,这八类学习分别是:1.信号学习。
2.刺激——反应学习。
3.系列学习。
4.言语联想学习。
5.辨别学习。
6.概念学习。
7.原理学习。
8.解决问题学习。
(二)依学习内容和方式划分奥苏伯尔根据学习材料与学习者原有知识结构的关系,将学习分为意义学习与机械学习,有根据学习的方式将学习分为接受学习与发现学习。
(一)依学习内容和结果互分我国心理学家主张把学习分为知识的学习、技能的学习和品德的学习。
知识的学习最终解决的是认识问题,即知与不知、知之深浅的问题。
技能学习最终要解决的是会不会做的问题。
三、学习理论(一)刺激-反应理论刺激-反应理论是由桑代克(教育心理学的创始人)创立的。
猫的迷笼实验桑代克认为,学习的过程在于形成一定的联结。
他用S和R表示刺激和反应,从而得出结论:S-R。
网络课程中的知识结构化表示方法随着计算机、人工智能及相关技术的飞速发展,“知识表示”(Knowledge Representation)的研究已经将来自于哲学和逻辑学的传统知识表达方式发展为可以在机器中体现智能的多种知识表示方法,人们也从计算机的角度重新认识了“知识”所表达的意义。
同时,在教育学的领域,网络化教育和E-learning得到了飞速的发展,知识的载体也由书本逐渐转变为计算机和网络,包括文字、图片、图像、多媒体等多种表达方式。
目前,网络化教育发展最迅速,应用最广泛的就是网络课程建设。
因此,开展有关网络课程的知识表示显得尤为重要。
现在科学界对知识表示的研究已延伸至多个领域,对概念(Concepts)进行定义、分层和分类的Canon[1]和本体论(Ontology)[2][3]方法,与概念图[4]的结合对概念层次上的知识进行了比较完善的分析。
智能辅助教学ICAI[5]的提出和发展为教学的智能化提供了一个很好的平台。
ICAI融合了专家系统、认知心理学、人工智能、数据挖掘等相关的技术。
高质量的ICAI系统的关键技术是如何组织知识、表达知识和运用知识,知识的表达方法是ICAI的核心和基础。
本文针对网络课程建设的任务和目标,提出了一种新的结构化的知识表示方法,以提高人对知识的学习和运用效率为目的,并可以以计算机为工具来实现。
1知识表示的理论基础从60年代认知学说的提出,到近代认知心理学与信息论、计算机科学和人工智能的结合而产生出的认知科学,已逐步成为目前被普遍接受的学习理论。
认知科学认为,对每个人来说,他的大脑中都有一个属于自己的个人知识体系,并通过学习、交流、探索在不断地丰富和发展这个知识体系。
这个知识体系通常不是完备的,也不是完全正确的,它包含的是自己对世界的认知。
这些知识是怎样保存在大脑中又是怎样浮现出来的呐?按照建构主义的思想,被人类学习了并理解了的知识并不是孤立地、文本式地存在于脑中,而是组成了具有个人特色个人知识体系,是结构化地存储着的;在进行思维的时候,也并不是孤立地对一个知识点进行思考,而是一种联系思维。
目录绪论 (1)搜索技术 (1)遗传算法 (8)谓词逻辑 (8)结构化知识表示 (12)绪论1、什么是人工智能?答:人工智能又称机器智能,是用计算机模拟或实现的智能;(人工智能是研究如何制造出人造的智能机器或系统,来模拟人类智能活动的能力,以延伸人们智能的科学)2、什么是符号智能与计算智能?并举例说明。
答:符号智能是模拟闹智能的人工智能,是以符号形式的知识和信息为基础,主要通过逻辑推理,运用知识进行问题求解。
如搜索技术、专家系统、定理证明等;计算智能是模拟群智能的人工智能,以数值数据为基础,主要通过数值计算,运用算法进行问题求解。
搜索技术1.状态图是由什么组成的?答:状态图是由节点与有向边组成;2.简述图搜索的方式和策略。
答:搜索方式:线式搜索和树式搜索;搜索策略:盲目搜索和启发式搜索;3.阐述图搜索策略中OPEN表与CLOSED表的作用。
答:OPEN表用来保存当前待考察的节点,并按照某种排列,来控制搜索的方向和顺序;CLOSED表用来记录搜索过程中已考察过的节点,保存全局搜索信息,并可根据节点返回指针得到搜索解路径。
4.简述广度优先策略与深度优先策略的不同点。
答:广度优先搜索是始终在同一级节点中考查,当同一级节点考查完毕,才考查下一级节点。
因此,是自顶向下一层一层逐渐搜索的,属于横向搜索策略,其搜索是完备的,得到的解为最优解;深度优先搜索是在搜索树的每一层始终只扩展一个子节点,不断向纵深前进,直到不能再前进时,才从当前节点返回到上一级节点,沿另一方向又继续前进。
因此,是从树根开始一枝一枝逐渐搜索的,属于纵向搜索策略,其搜索是不完备的,得到的解不一定为最优解。
5.什么是启发式搜索?并以八数码难题为例,说明其原理。
答:启发式搜索是利用问题拥有的启发信息来引导搜索,达到减少搜索范围,降低问题复杂度的目的。
对于八数码难题,可以利用不在位将牌数或者与目标距离信息来作为启发函数,可以加快搜索目标的步数。
6.简述启发函数的单调性判别。