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智能知识库1.3

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rule("食肉动物","黄褐色","有黑色条纹","老虎").

rule("哺乳动物","有爪","有犬齿","目盯前方","食肉动物").

rule("哺乳动物","吃肉","食肉动物").

rule("有奶","哺乳动物").

rule("有毛发","哺乳动物").

 则就需要用PROLOG语言编写一个推理机程序。否则,无法实施基于上述规则的推理。

练习1

有如下规则:

R135~55岁的人称为中年人;

R2:中年人是老练的;

R3:中年人是细心的

R4:老练而细心并有驾驶技术的人是不会出交通事故的

事实:

F1:吴先生43岁;

F2:吴先生有驾驶技术;

目标条件为:吴先生会出交通事故吗?

利用正向推理求证上述假设。

练习2

规则:

R1:如果你丢了自行车钥匙,并且车胎没气,那么自行车不能骑

R2:如果自行车不能骑,并且你只有步行去学校,那么你上课会迟到

事实:

F1:你丢了自行车钥匙

F2:车胎没气

目标条件:你上课会迟到吗?

利用反向推理求证“你上课会迟到”这一假设。

习题3

R1:如果总成绩>350,则可以非定向

R2:如果是非定向,且单科成绩>55,则可以录取。

R3:如果总成绩>320,则可以委培。

R4:如果是委培,且单科成绩>50,则可以录取。

如果是免试生,则可以直接录取。

事实:

F1:总成绩400

F2:单科成绩最低52分。

目标条件:该生可以录取吗。

利用正反推理求证上述假设。

l语义网络的概念
O语义网络是一种采用网络的形式表示人类知识的方法。它是由节点和边(也称有向弧)组成的一种有向图。其中节点表示事物、对象、概念、行为、性质、状态等;有向弧表示节点之间的某种联系或关系。如下图就是一个语义网络。其中,弧上的标记就是弧的语义。


语义网络
l语义网络的概念
O语义网络的概念最先是由Quillian提出来的,他于1968年在他的博士论文中,把语义网络作为人类联想记忆的一个显式心理模型。所以,语义网络也称联想网络
O现在,语义网络的理论已经有了长足的发展。有人把它划分为五个级别:执行级、逻辑级、认识论级、概念级语言学级。并分为七种类型: 
l(1)命题语义网(包括分块联想网络);
l(2)数据语义网:以数据为中心的语义网络;
l(3)语言语义网:用于自然语言的分析和理解;
l(4)结构语义网:描述客观事物的结构,常见于模式识别和机器学习等领域;
l(5)分类语义网:描述抽象概念及其层次;
l(6)推理语义网:是一种命题网,但它已在某种程度上规范化,更适于推理;
l(7)框架语义网:与框架相结合的语义网。
O语义网络已成为一种重要的知识表示形式,广泛地应用于人工智能、专家系统,特别是自然语言理解领域中。
O如下图所示的语义网络,就表示了专家系统这个事物(的内涵),同时也可以看作是表示了专家系统与智能系统专家知识专家思维困难问题这几个事物之间的关系或联系。


l几种关系型的语义网络
O抽象地说,语义网络可表示事物之间的关系。因此,关系(或联系)型的知识和能化为关系型的知识都可以用语义网络来表示。下面我们就给出常见的几种:
l1.实例关系
O实例关系表示类与其实例(个体)之间的关系。这是最常见的一种语义关系。例如,小华是一个大学生就可表示为图所示。其中,关系是一个一般标识为is-a ,或ISA
OA ISA B:表示AB的一个特例。B是比A更抽象的一个概念,所以从AB是一个抽象化的过程。
通过ISA关系,可以实现层层抽象化

l2.分类(或从属、泛化)关系
O分类关系是指事物间的类属关系,下图就是一个描述分类关系的语义网络。在图中,下层概念节点除了可继承、细化、补充上层概念节点的属性外,还出现了变异的情况:鸟是鸵鸟的上层概念节点,其属性是有羽毛会飞,但鸵鸟的属性只是继承了有羽毛这一属性,而把鸟的会飞变更为不会飞。其中,关系是一种一般标识为a-kind-ofAKO
OA AKO B表示A是一种BAB之间有属性继承和属性更改权。

l3.组装关系
O如果下层概念是上层概念的一个方面或者一部分,则称它们的关系是组装关系。例如图所示的语义网络就是一种组装关系。其中,关系一部分一般标识为a-part-of
Ox A-part-of X:表示xX的一部分(部件)。


l4.属性关系
O属性关系表示对象的属性及其属性值。例如,图表示simon是一个人,男性,40岁,职业是教师。

l5.集合与成员关系
O意思是……的成员,它表示成员(或元素)与集合之间的关系。例如,张三是计算机学会会员可表示为下图。其中,关系是成员一般标识为a-member-of
Ox a-member-of X表示xX的一个成员(元素)。x是一个特定的个体,X是一个类或集合。他们之间也有属性继承权与属性更改权。


l6.逻辑关系
O如果一个概念可由另一个概念推出,两个概念间存在因果关系,则称它们之间是逻辑关系。如下图所示的语义网络就是一个逻辑关系。

l7.方位关系
O在描述一个事物时,经常需要指出它发生的时间、位置,或者指出它的组成、形状等等,此时可用相应的方位关系语义网络表示。例如事实: 

            张宏是石油学院的一名助教; 

            石油学院位于西安市电子二路; 

            张宏今年25岁。可用下图所示的语义网络表示。


l8.所属关系
O所属关系表示“具有”的意思。例如“狗有尾巴”可表示为下图所示。 

l几种关系型的语义网络
O语义网络中的语义关系是多种多样的,一般根据实际关系定义。如常见的还有beforeafterat等表示时间次序关系和located-onlocated-under等表示位置关系。进一步,还可对带有全称量词和存在量词的谓词公式的语义加以表示。
O由上所述可以看出,语义网络实际上是一种复合的二元关系图。网络中的一条边就是一个二元关系,而整个网络可以看作是由这些二元关系拼接而成。
l语句角度的语义网络           
O上面我们是从关系角度考察语义网的表达力的。下面我们从语句角度来考察语义网。

            例如,对于如下的语句(或事件)

            小王送给小李一本书。

    用语义网络可表示为下图所示,其中S代表整个语句。这种表示被称为是自然语言语句的深层结构表示。


l基于语义网络的推理
O基于语义网络的推理也是继承。继承也是通过匹配、搜索实现的。
O问题求解过程:
l首先根据待求问题的要求构造一个网络片断,该网络片断中有些节点是空的,称为