湘潭大学-人工智能课件-知识表示方法-part4.ppt

1、Artificial Intelligence (AI)人工智能人工智能第二章：知识第二章：知识表示与推理表示与推理内容提要内容提要1.1.状态空间法状态空间法2.2.问题归约法问题归约法3.3.谓词逻辑法谓词逻辑法4.4.语义网络法语义网络法5.5.其他方法其他方法其他知识表示方法v框架表示法框架表示法v剧本表示法剧本表示法v过程表示法过程表示法v其他知识表示方法v框架表示法框架表示法v剧本表示法剧本表示法v过程表示法过程表示法v框架表示法v框架表示法：框架表示法：框架表示法是在框架理论的基础上发展起框架表示法是在框架理论的基础上发展起来的一种结构化知识表示方法。来的一种结构化知识表示方法。

2、 v框架理论：框架理论：框架理论是明斯基于框架理论是明斯基于1975年作为理解视觉、自然语言年作为理解视觉、自然语言对话及其它复杂行为的一种基础提出来的。对话及其它复杂行为的一种基础提出来的。框架理论认为，人们对现实世界中各种事物的认识都框架理论认为，人们对现实世界中各种事物的认识都是以一种类似于框架的结构存储在记忆中的。当遇到是以一种类似于框架的结构存储在记忆中的。当遇到一个新事物时，就从记忆中找出一个合适的框架，并一个新事物时，就从记忆中找出一个合适的框架，并根据新的情况对其细节加以修改、补充，从而形成对根据新的情况对其细节加以修改、补充，从而形成对这个新事物的认识。这个新事物的认识。框架

3、表示法v框架理论：框架理论：框架：框架：是人们认识事物的一种通用的数据结构形式。即是人们认识事物的一种通用的数据结构形式。即当新情况发生时，人们只要把新的数据加入到该通用数当新情况发生时，人们只要把新的数据加入到该通用数据结构中便可形成一个具体的实体据结构中便可形成一个具体的实体(类类)，这样的，这样的通用数通用数据结构据结构就称为就称为框架框架。实例框架：实例框架：对于一个框架，当人们把观察或认识到的具对于一个框架，当人们把观察或认识到的具体细节填入后，就得到了该框架的一个具体实例，框架体细节填入后，就得到了该框架的一个具体实例，框架的这种的这种具体实例具体实例被称为被称为实例框架实例框架。

4、框架系统：框架系统：在框架理论中，框架是知识的基本单位，在框架理论中，框架是知识的基本单位，把把一组有关的框架连结起来一组有关的框架连结起来便可形成一个便可形成一个框架系统框架系统。框架系统推理：框架系统推理：由框架之间的协调来完成。由框架之间的协调来完成。 框架表示法v框架结构：框架结构： 槽名槽名1： 侧面名侧面名11 值值111，值，值112， 侧面名侧面名12 值值121，值，值122， 槽名槽名2： 侧面名侧面名21 值值211，值，值212， 侧面名侧面名22 值值221，值，值222， 槽名槽名n： 侧面名侧面名n1 值值n11，值，值n12， 侧面名侧面名n2 值值n21，值，

5、值n22， 框架表示法v框架结构：框架结构：每个框架都有框架名，代表某一类对象每个框架都有框架名，代表某一类对象一个框架由若干个槽（项目）组成，用于表示一个框架由若干个槽（项目）组成，用于表示对象的某个方面的属性对象的某个方面的属性有时一个槽（属性）还要从不同的侧面来描述，有时一个槽（属性）还要从不同的侧面来描述，每个侧面可具有一个或多个值。每个侧面可具有一个或多个值。框架表示法v框架表示法的例子：框架表示法的例子：一个描述教师的框架一个描述教师的框架框架名框架名 ： 姓名：姓名：单位（姓、名）单位（姓、名） 年龄：年龄：单位（岁）单位（岁） 性别：性别：范围（男、女）范围（男、女） 缺省：男

6、缺省：男 职称：职称：范围（教授、副教授、讲师、助教）范围（教授、副教授、讲师、助教） 缺省：讲师缺省：讲师 部门：部门：单位（院、系、教研室）单位（院、系、教研室） 住址：住址： 电话：电话：办公电话：办公电话：单位（单位（ 电话号码）电话号码） 家庭电话：家庭电话：单位（单位（ 电话号码）电话号码） 槽名槽名侧面名侧面名“单位单位”指出填写槽指出填写槽值时的标准限制值时的标准限制“范围范围”指出槽值时只指出槽值时只能在指定的范围内挑选能在指定的范围内挑选“缺省缺省”表示当相应槽表示当相应槽值不填写时的默认值值不填写时的默认值槽值或侧面值可以是另槽值或侧面值可以是另外一个框架的实例框架外一个

7、框架的实例框架框架表示法 槽（侧面）类型：槽（侧面）类型： 值 Default 继承 If-Needed 四种侧面填写方式：四种侧面填写方式： 由已知情况或物体属性提供通过默认隐含由继承获得对附加过程侧面通过执行附加 过程实现 Default：当其所在槽没有填入槽值时，系统就以此侧面值作为该槽的默认值默认值。 If-Needed：当某个槽不能提供统一的默认值时，可在该槽增加一个If-Needed侧面，系统通过调用该侧面提供的过程，产生相应的属性值。（赋值赋值）框架表示法 框架中的槽与侧面可任意定义框架中的槽与侧面可任意定义槽与侧面也可以是另一框架，形成槽与侧面也可以是另一框架，形成框架网络框架

8、网络框架表示法v框架网络：框架网络：当知识比较复杂时，往往需要通过多个框架之间的横当知识比较复杂时，往往需要通过多个框架之间的横向或纵向联系形成一种框架网络。向或纵向联系形成一种框架网络。v框架之间的纵向联系：框架之间的纵向联系：是指那种具有继承关系的上下层框架之间的联系。框是指那种具有继承关系的上下层框架之间的联系。框架之间的纵向联系通过预定义槽名架之间的纵向联系通过预定义槽名AKO或或ISA等来实现。等来实现。v框架之间的横向联系框架之间的横向联系是指那种以另外一个框架名作为一个槽的槽值或侧面是指那种以另外一个框架名作为一个槽的槽值或侧面值所建立起来的框架之间的联系。值所建立起来的框架之间

9、的联系。框架表示法Frame Name: Unit(Last name, First name) Sex: Area (male, female) Age: Unit (Years) If-Needed: Ask-Age Address: Telephone: HomeUnit(Number) MobileUnit(Number) If-Needed: Ask-TelephoneFrame AKO: Major: Unit(Major) If-Needed: Ask-Major If-Added: Check-Major Field: Unit(Field) If-Needed: Ask-Fi

10、eld Advisor: Unit(Last name, First name) If-Needed: Ask-Visor Project: Area(National, Provincial, Other) Default: National Paper: Area(SCI,EI, Core, General) Default: Core学生框架：学生框架：硕士生框架：硕士生框架：描述了硕士生的个性，描述了硕士生的个性，并并继承继承“StudentStudent”框框架的架的所有属性所有属性。框架表示法Frame IAS : Name: Yang Ye Sex: female Major:

11、Computer Field: Web-Intelligence Advisor: Lin Hai Project: Provincial 硕士生硕士生-1框架：框架：框架表示法v框架网络：框架网络：纵向联系纵向联系横向联系横向联系框架表示法v框架网络的例子：框架网络的例子：一般来讲，教师的工作态度是认真，行为举一般来讲，教师的工作态度是认真，行为举止大方得体，计算机系教师一般来讲性格内向，喜欢操作计算机。方止大方得体，计算机系教师一般来讲性格内向，喜欢操作计算机。方园是计算机系教师，他性格内向，但工作不刻苦。园是计算机系教师，他性格内向，但工作不刻苦。问他的兴趣和举止问他的兴趣和举止如何？如

12、何？v框架表示为：框架表示为：框架名：框架名：类属：类属：态度：认真态度：认真举止：大方得体举止：大方得体框架名：框架名： 类属：类属： 性格：内向性格：内向 兴趣：操作计算机兴趣：操作计算机框架名：框架名：类属：类属： 性格：内向性格：内向态度：不刻苦态度：不刻苦兴趣：兴趣：？举止：举止：？推理推理框架表示法v框架的推理：框架的推理：在框架网络中，问题求解主要是通过对框在框架网络中，问题求解主要是通过对框架的架的继承继承与与匹配匹配来实现的。来实现的。v继承继承下层框架从上层框架继承相关属性、属性值、条件下层框架从上层框架继承相关属性、属性值、条件v匹配匹配框架通常只能与现实做到部分匹配，完

13、全匹配是一个框架通常只能与现实做到部分匹配，完全匹配是一个特殊情况。因为框架是对一类事物的完整或典型的描特殊情况。因为框架是对一类事物的完整或典型的描述，待匹配的具体个体不可能做到完全一致。述，待匹配的具体个体不可能做到完全一致。不匹配的情况：某个属性不存在，或与规定的属性值不匹配的情况：某个属性不存在，或与规定的属性值不符，或属性类型不符不符，或属性类型不符框架表示法v框架表示法的优点：框架表示法的优点： 结构性：结构性：最突出特点是善于表示结构性知识，它能够把知识最突出特点是善于表示结构性知识，它能够把知识的内部结构关系以及知识间的特殊联系表示出来。的内部结构关系以及知识间的特殊联系表示出

14、来。 深层性：深层性： 框架表示法不仅可以从多个方面、多重属性表示框架表示法不仅可以从多个方面、多重属性表示知识，而且还可以通过知识，而且还可以通过ISA、AKO等槽以嵌套结构分层地对等槽以嵌套结构分层地对知识进行表示，因此能用来表达事物间复杂的深层联系。知识进行表示，因此能用来表达事物间复杂的深层联系。 继承性：继承性：在框架网络中，下层框架可以继承上层框架的槽值，在框架网络中，下层框架可以继承上层框架的槽值，也可以进行补充和修改，这样既减少知识冗余，又较好地保也可以进行补充和修改，这样既减少知识冗余，又较好地保证了知识的一致性。证了知识的一致性。 自然性：自然性：框架能把与某个实体或实体集

15、相关特性都集中在一框架能把与某个实体或实体集相关特性都集中在一起，从而高度模拟了人脑对实体多方面、多层次的存储结构，起，从而高度模拟了人脑对实体多方面、多层次的存储结构，直观自然，易于理解。直观自然，易于理解。框架表示法v框架表示法的不足：框架表示法的不足：缺乏框架的形式理论：缺乏框架的形式理论：至今，还没有建立框架的形式至今，还没有建立框架的形式理论，其推理和一致性检查机制并非基于良好定义的理论，其推理和一致性检查机制并非基于良好定义的语义。语义。缺乏过程性知识表示：缺乏过程性知识表示：框架网络不便于表示过程性知框架网络不便于表示过程性知识，缺乏如何使用框架中知识的描述能力。框架推理识，缺乏

16、如何使用框架中知识的描述能力。框架推理过程需要用到一些与领域无关的推理规则，而这些规过程需要用到一些与领域无关的推理规则，而这些规则在框架网络中又很难表达。则在框架网络中又很难表达。清晰性难以保证：清晰性难以保证：由于各框架本身的数据结构不一定由于各框架本身的数据结构不一定相同，从而框架网络的清晰性很难保证。相同，从而框架网络的清晰性很难保证。 其他知识表示方法v框架表示法框架表示法v剧本表示法剧本表示法v过程表示法过程表示法v剧本表示法v剧本表示法：剧本表示法：剧本表示法（又称为脚本表示法）是夏克（剧本表示法（又称为脚本表示法）是夏克（R. C. Schank）依据他的概念依赖理论提出的一种

17、知识表示）依据他的概念依赖理论提出的一种知识表示方法，时间约在方法，时间约在1975年。年。概念依赖理论的基本思想：概念依赖理论的基本思想：把人类生活中各类故事情把人类生活中各类故事情节的基本概念抽取出来，构成一组原子概念，确定这节的基本概念抽取出来，构成一组原子概念，确定这些原子概念的相互依赖关系，然后把些原子概念的相互依赖关系，然后把所有故事情节所有故事情节都都用这组原子概念及其依赖关系表示出来。用这组原子概念及其依赖关系表示出来。剧本是框架的一种特殊形式剧本是框架的一种特殊形式，它用，它用一组槽一组槽来描述某些来描述某些事件的发生序列，就像剧本中的事件序列一样，故称事件的发生序列，就像剧

18、本中的事件序列一样，故称为为“剧本剧本”表示法。表示法。 剧本表示法v剧本的构成剧本的构成开场条件：开场条件： 给出在剧本中描述的事件发生的前提条件。给出在剧本中描述的事件发生的前提条件。角色角色 ：用来表示在剧本所描述的事件中可能出现的有用来表示在剧本所描述的事件中可能出现的有关关人物人物的一些的一些槽槽。道具：道具： 这是用来表示在剧本所描述的事件中可能出现这是用来表示在剧本所描述的事件中可能出现的有关的有关物体物体的一些的一些槽槽。场景：场景：描述事件发生的描述事件发生的真实顺序真实顺序，可以由多个场景组，可以由多个场景组成，每个场景又可以是其它的剧本。成，每个场景又可以是其它的剧本。结

19、果：结果：给出在剧本所描述的事件发生以后通常所产生给出在剧本所描述的事件发生以后通常所产生的结果。的结果。剧本表示法v剧本表示法的例子：剧本表示法的例子：餐厅剧本餐厅剧本开场条件开场条件p(a)顾客饿了，需要进餐。顾客饿了，需要进餐。p(b)顾客有足够的钱。顾客有足够的钱。角色角色p 顾客，服务员，厨师，老板。顾客，服务员，厨师，老板。 道具道具p食品，桌子，菜单，钱。食品，桌子，菜单，钱。 场景：场景：5个场景个场景剧本表示法v剧本表示法的例子：剧本表示法的例子：餐厅剧本餐厅剧本场景：场景：5个场景个场景p场景场景1：进入餐厅：进入餐厅l(a) 顾客走入餐厅。顾客走入餐厅。l(b) 寻找桌子

20、。寻找桌子。l(c) 在桌子旁坐下在桌子旁坐下p场景场景2：点菜：点菜l(a) 服务员给顾客菜单。服务员给顾客菜单。l(b) 顾客点菜。顾客点菜。l(c) 顾客把菜单还给服务员。顾客把菜单还给服务员。l(d) 顾客等待服务员送菜。顾客等待服务员送菜。剧本表示法v剧本表示法的例子：剧本表示法的例子：餐厅剧本餐厅剧本场景：场景：5个场景个场景p场景场景3：等待：等待l(a) 服务员把顾客所点的菜告诉厨师。服务员把顾客所点的菜告诉厨师。l(b) 厨师做菜。厨师做菜。p场景场景4：吃菜：吃菜l(a) 厨师把做好的菜给服务员。厨师把做好的菜给服务员。l(b) 服务员给顾客送菜。服务员给顾客送菜。l(c)

21、 顾客吃菜。顾客吃菜。 剧本表示法v剧本表示法的例子：剧本表示法的例子：餐厅剧本餐厅剧本场景：场景：5个场景个场景p场景场景5：离开：离开l(a) 服务员拿来帐单。服务员拿来帐单。l(b) 顾客付钱给服务员。顾客付钱给服务员。 l(c) 顾客离开餐厅。顾客离开餐厅。结果结果p(a) 顾客吃了饭，不饿了。顾客吃了饭，不饿了。p(b) 顾客花了钱。顾客花了钱。p(c) 老板挣了钱。老板挣了钱。p(d) 餐厅食品少了。餐厅食品少了。剧本表示法v剧本的推理：剧本的推理：一旦剧本被启用，则可以应用它来进行推理。一旦剧本被启用，则可以应用它来进行推理。其中最重其中最重要的是运用剧本可以预测没有明显提及的事

22、件的发生要的是运用剧本可以预测没有明显提及的事件的发生。例如：例如：对于以下情节：对于以下情节：“昨晚，约翰到了餐厅。他点了昨晚，约翰到了餐厅。他点了牛排。当他要付款时发现钱已用光。因为开始下雨了，牛排。当他要付款时发现钱已用光。因为开始下雨了，所以他赶紧回家了所以他赶紧回家了“。推理：推理：“昨晚，约翰吃饭了吗？昨晚，约翰吃饭了吗？”虽然上面的情节中没有提到约翰吃没吃饭的问题，但借虽然上面的情节中没有提到约翰吃没吃饭的问题，但借助于餐厅剧本，可以回答：他吃了。因为启用了餐厅剧助于餐厅剧本，可以回答：他吃了。因为启用了餐厅剧本，情节中的所有事件与剧本中所预测的事件序列相对本，情节中的所有事件与

23、剧本中所预测的事件序列相对应，可以推断出整个事件正常进行时所得出的结果。应，可以推断出整个事件正常进行时所得出的结果。剧本表示法v剧本的推理：剧本的推理：但是，一旦一个典型的但是，一旦一个典型的事件被中断事件被中断，也就是给定情节，也就是给定情节中的某个事件与剧本中的事件不能对应时，则剧本便中的某个事件与剧本中的事件不能对应时，则剧本便不能预测被中断以后的事件了。不能预测被中断以后的事件了。例如：例如：如下情节：如下情节：“约翰走进餐厅。他被带到餐桌旁。约翰走进餐厅。他被带到餐桌旁。点了一大块牛排之后，他坐在那儿等了许久。于是，点了一大块牛排之后，他坐在那儿等了许久。于是，他生气走了。他生气走

24、了。”该情节中，因为要久等，所以约翰走了，这一事件改该情节中，因为要久等，所以约翰走了，这一事件改变了餐厅脚本中所预测的事件序列，因而被中断了，变了餐厅脚本中所预测的事件序列，因而被中断了，这时就不能推断约翰是否付了帐等情节，但仍然可以这时就不能推断约翰是否付了帐等情节，但仍然可以推断出他看了菜单，这是因为看菜单事件发生在中断推断出他看了菜单，这是因为看菜单事件发生在中断之前。之前。剧本表示法v剧本表示法的特点剧本表示法的特点剧本表示法与框架表示法相比，比较呆板，知剧本表示法与框架表示法相比，比较呆板，知识表达的范围也很窄。识表达的范围也很窄。人类日常的行为有各种各样，很难用一个剧本人类日常的

25、行为有各种各样，很难用一个剧本就理解各种各样的情节。就理解各种各样的情节。剧本表示法对于表达预先构思好的特定知识，剧本表示法对于表达预先构思好的特定知识，如理解故事情节等，是非常有效的。如理解故事情节等，是非常有效的。目前剧本表示法主要在目前剧本表示法主要在自然语言理解自然语言理解方面获得方面获得了一些应用。了一些应用。其他知识表示方法v框架表示法框架表示法v剧本表示法剧本表示法v过程表示法过程表示法v过程表示法v过程表示法：过程表示法：过程性知识表示是将有关某一问题领域的知识，过程性知识表示是将有关某一问题领域的知识，连同如何使用这些知识的方法连同如何使用这些知识的方法，均，均隐式隐式地表示

26、地表示为一个为一个求解问题的过程求解问题的过程。 过程式不像陈述式那样具有固定的形式，过程式不像陈述式那样具有固定的形式，如何如何描述知识完全取决于具体的问题描述知识完全取决于具体的问题。过程表示法的例子：过程表示法的例子：八数码问题八数码问题过程表示法过程表示法的例子过程表示法的例子：八数码问题八数码问题p我们用一个我们用一个33的方格阵来表示该问题的一个状态，的方格阵来表示该问题的一个状态，用用ai来标记这来标记这9个方格，如下图所示。个方格，如下图所示。12384765 (a)状态描述状态描述(b)目标状态目标状态abcdefghi过程表示法过程表示法的例子过程表示法的例子：八数码问题八

27、数码问题 当任意给定一初始状态后，求解该问题当任意给定一初始状态后，求解该问题的过程如下：的过程如下：p(1)首先移动棋牌，使得棋子首先移动棋牌，使得棋子1和空格和空格均不在位置均不在位置c 上。上。 p(2) 依次移动棋牌，使得空格位置沿下依次移动棋牌，使得空格位置沿下图图(a)所示的箭头方向移动，直到棋子所示的箭头方向移动，直到棋子1位于位于a为止为止 。abcdefghi (a)过程表示法过程表示法的例子过程表示法的例子：八数码问题八数码问题p(3)依次移动棋牌，使得空格位置沿依次移动棋牌，使得空格位置沿图图(b)所示的箭头方向移动，直到数所示的箭头方向移动，直到数码码2位于位于b为止。

28、若这时刚好数码为止。若这时刚好数码3在位置在位置c，则转，则转(6)。p(4) 依次移动棋牌，使得空格位置依次移动棋牌，使得空格位置沿图沿图(c)所示的箭头方向移动，直到所示的箭头方向移动，直到数码数码3位于位于e为止。这时空格刚好在为止。这时空格刚好在位置位置d。 (b) (c)过程表示法过程表示法的例子过程表示法的例子：八数码问题八数码问题p经过以上经过以上4步，得到的状态如右图步，得到的状态如右图Step(4)所示。其中所示。其中表示除空格表示除空格以外的任何棋牌。以外的任何棋牌。p(5)依次移动棋牌，使得空格位置沿依次移动棋牌，使得空格位置沿图图 (d)所示的箭头方向移动，直到所示的箭

29、头方向移动，直到空格又回到了空格又回到了d为止。此时状态如为止。此时状态如右图右图Step(5)所示。所示。 (d)12 3 123 Step(4) Step(5)过程表示法过程表示法的例子过程表示法的例子：八数码问题八数码问题p(6)依次移动棋牌，使得空格位置沿依次移动棋牌，使得空格位置沿图图 (e)所示的箭头方向移动，直到数所示的箭头方向移动，直到数码码4在位置在位置f为止，如图为止，如图Step(6) 中所中所示示。若这时刚好数码。若这时刚好数码5在位置在位置i则转则转(9)。p(7)依次移动棋牌，使得空格位置沿依次移动棋牌，使得空格位置沿图图(f)所示的箭头方向移动，直到数所示的箭头方

30、向移动，直到数码码5位于位于e为止。这时空格刚好在位为止。这时空格刚好在位置置d。 (e)1 2 3 4 Step(6) (f) Step(7)1 2 35 4 过程表示法过程表示法的例子过程表示法的例子：八数码问题八数码问题p(8)依次移动棋牌，使得空格位置沿依次移动棋牌，使得空格位置沿图图(g)所示的箭头方向移动，直到空所示的箭头方向移动，直到空格回到位置格回到位置d为止，如图为止，如图Step(8) 。 p(9)依次移动棋牌，使得空格位置沿依次移动棋牌，使得空格位置沿图图(h)所示的箭头方向移动，直到数所示的箭头方向移动，直到数码码6在位置在位置h为止，若这时数码为止，若这时数码7、8分

31、别在位置分别在位置g和和d，则问题得解，则问题得解，否否则，说明由所给初始状态达不到所则，说明由所给初始状态达不到所要求的目标状态。要求的目标状态。 (g)1 2 3 4 5 Step(8) (h) Step(9)1 2 34 6 5过程表示法过程表示法的例子过程表示法的例子：八数码问题八数码问题过程表示法v过程表示法的优点：过程表示法的优点： 表示效率高：表示效率高：过程表示法是用程序来表示知识的，而程序能过程表示法是用程序来表示知识的，而程序能准确的表明先做什么，后作什么以及怎样做，并直接嵌入一准确的表明先做什么，后作什么以及怎样做，并直接嵌入一些启发式的控制信息，因此，些启发式的控制信息

32、，因此，可以避免选择及匹配那些无关可以避免选择及匹配那些无关的知识，也不需要跟踪那些不必要的路径，的知识，也不需要跟踪那些不必要的路径，从而提高了系统从而提高了系统的运行效率。的运行效率。 控制系统容易实现：控制系统容易实现：由于控制性质是已嵌入到程序中，因而由于控制性质是已嵌入到程序中，因而控制系统就比较容易设计。控制系统就比较容易设计。v过程表示法的不足：过程表示法的不足： 不易修改及添加新知识，而且当对某一过程进行修改时，又不易修改及添加新知识，而且当对某一过程进行修改时，又可能影响到其它过程，对系统的维护带来不便。可能影响到其它过程，对系统的维护带来不便。本章小结1.1.状态空间法状态

33、空间法2.2.问题归约法问题归约法3.3.谓词逻辑法谓词逻辑法4.4.语义网络法语义网络法5.5.其他方法其他方法本章小结v本章所讨论的知识表示问题是人工智能研究的核心问本章所讨论的知识表示问题是人工智能研究的核心问题之一。知识表示方法很多，本章介绍了其中的题之一。知识表示方法很多，本章介绍了其中的7 7种，种，有图示法和公式法，陈述式表示和过程式表示等。有图示法和公式法，陈述式表示和过程式表示等。v状态空间法：状态空间法：是一种基于解答空间的问题表示和求是一种基于解答空间的问题表示和求解方法，它是以解方法，它是以状态状态和和操作符操作符为基础的。在利用状态为基础的。在利用状态空间图表示时，我

34、们从某个初始状态开始，每次加一空间图表示时，我们从某个初始状态开始，每次加一个操作符，递增地建立起操作符的试验序列，直到达个操作符，递增地建立起操作符的试验序列，直到达到目标状态为止。由于状态空间法需要扩展过多的节到目标状态为止。由于状态空间法需要扩展过多的节点，点，容易出现容易出现 组合爆炸组合爆炸 ，因而只，因而只适用于表示比较简适用于表示比较简单的问题单的问题。本章小结v问题归约法：问题归约法：从目标从目标( (要解决的问题要解决的问题) )出发，出发，逆向推逆向推理理，通过一系列变换把初始问题变换为子问题集合和，通过一系列变换把初始问题变换为子问题集合和子子- -子问题集合，直至最后归

35、约为一个平凡的子问题集合，直至最后归约为一个平凡的本原问本原问题集合题集合。这些本原问题的解可以直接得到从而解决了。这些本原问题的解可以直接得到从而解决了初始问题，用初始问题，用与或图与或图来有效地说明来有效地说明 问题归约法的求问题归约法的求解途径。解途径。 v谓词逻辑法：谓词逻辑法：采用采用谓词合式公式谓词合式公式和和一阶谓词演算一阶谓词演算把把要解决的问题变为一个要解决的问题变为一个有待证明的问题有待证明的问题，然后采用，然后采用消消解定理解定理和和消解反演消解反演来证明一个新语句是从已知的正确来证明一个新语句是从已知的正确语句导出的，从而证明这个新语句也是正确的。语句导出的，从而证明这

36、个新语句也是正确的。 本章小结v语义网络：语义网络：是知识的一种图解表示，它由是知识的一种图解表示，它由节点节点和和弧弧线或链线线或链线组成。节点用于表示实体、概念和情况等，组成。节点用于表示实体、概念和情况等，弧线用于表示节点间的关系。弧线用于表示节点间的关系。v框架：框架：是一种是一种结构化结构化表示方法。框架通常由指定事物表示方法。框架通常由指定事物各个方面的槽组成，每个槽拥有若干个侧面，而每个各个方面的槽组成，每个槽拥有若干个侧面，而每个侧面又可拥有若干个值。大多数实用系统必须同时使侧面又可拥有若干个值。大多数实用系统必须同时使用许多框架，并可把它们联成一个框架系统。用许多框架，并可把

37、它们联成一个框架系统。v剧本表示法：剧本表示法：是框架的一种特殊形式，它使用是框架的一种特殊形式，它使用一组槽一组槽来来描述事件的发生序列。剧本表示特别描述事件的发生序列。剧本表示特别适用于描述顺序性动适用于描述顺序性动作或事件作或事件，但使用不如框架灵活，因此应用范围也不如框，但使用不如框架灵活，因此应用范围也不如框架那么广泛。架那么广泛。本章小结v过程表示法：过程表示法：是一种知识的过程式表示，它将某是一种知识的过程式表示，它将某一有关问题领域知识同这些使用方法一起，一有关问题领域知识同这些使用方法一起，隐式隐式地地表示为一个表示为一个问题求解过程问题求解过程。过程表示用程序来。过程表示用程序来描述问题，描述问题，具有很高的问题求解效率具有很高的问题求解效率。由于知识。由于知识隐含在程序中难以操作，所以隐含在程序中难以操作，所以适用范围较窄适用范围较窄。