知识表示

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知识表示(Knowledge Representation)

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什么是知识表示

  知识表示是指把知识客体中的知识因子与知识关联起来,便于人们识别和理解知识。知识表示是知识组织的前提和基础,任何知识组织方法都是要建立在知识表示的基础上。知识表示有主观知识表示和客观知识表示两种。

什么是知识

  知识是信息接收者通过对信息的提炼和推理而获得得的正确结论;是人对自然世界、人类社会以及思维方式与运动规律的认识与掌握,是人的大脑通过思维重新组合和、系统化的信息集合。

  在ES中,知识的涵义和一般我们认识的知识的涵义是有所 区别的,它是指以某种结构化的方式表示的概念、事件和过程。因此在ES中,并不是日常生活中的所有知识都能够得以体现的,而是只有限定了范围和结构,经过 编码改造的知识才能成为ES中的知识。在ES中的知识一般有如下几类:

  有关现实世界中所关心对象的概念,即用来描述现实世界所抽象总结出的概念。

  有关现实世界中发生的事件、所关系对象的行为、状态等内容,也就是说不光有静态的概念,还有动态的信息。

  关于过程的知识,即不光有当前状态和行为的描述,还要有对其发展的变化及其相关条件、因果关系等描述的知识。

  元知识,即关于知识的知识,例如包括知识利用方面的知识。

知识表示的方法

  一阶谓词逻辑:一阶谓词逻辑即FOL(First-order Predicate Logic)是一种比较常见的知识表示方法。在谓词逻辑中,命题是用谓词表示的。谓词的一般形式是:P(x1,x2,···xn),其中P是谓词名称,x1,x2,···xn是个体。因此,用谓词逻辑来表示某类知识时就可以利用上述形式,比如teacher(yangfan)就表示了“杨帆是老师”这样一个事实型的知识。在P(x1,x2,···xn)中,如果xi(i =1,···,n)都是单个的个体常量,则它就可以称为一阶谓词。谓词逻辑适合表示:1、事物的状态、属性、概念等事实性知识。2、事物间确定的因果关 系,即规则。对于事实可以用如下逻辑符号表示,即“¬”表示“非”、“∧”表示“与”、“∨”表示“或”;对于规则可以用蕴涵(→)式表示,例如:如果x,则y就可以表示为“x→y”。用谓词表示知识时,还要遵循两个步骤,即1、首先定义谓词;2、其次用连接符号连接相应的谓词。我们看相应的例子:

  假设有这样一个知识需要表示:小潘是计科系的学生,但他不喜欢编程。我们用一阶谓词逻辑来表示它就需要采用如下的步骤:首先,定义谓词

  Computer(x):x是计科系的学生

  Like(x,y):x喜欢y

  其次,用谓词公式表示之:

  Computer(xiaopan)∧¬Like(xiaopan,programing)

  产生式规则:在条件、因果等类型的判断中所采用的一种对知识进行表示的方法。其基本的形式是P→Q,或者是if P then Q。这里这个产生式规则与刚才的谓词逻辑中的“蕴涵(→)式”表示还是有区别的,后者是一种精确的匹配,即如果x,则100%的会是y,而前者则可以表示 一种模糊匹配,有一定的置信度,即发生概率。

  例如:if “咳嗽 and 发烧”,then “感冒”,置信度80%。这里if部分表示条件部,then部分表示结论部,置信度表示当满足条件时得到结论的发生概率。这整个部分就形成了一条规则,表示的就是这样一类因果知识:“如果病人发烧且咳嗽,则他很有可能是感冒了”。

  因此,针对比较复杂的情况,我们都可以用这种产生式规则的知识表示方式形成一系列的规则。

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