1、2020/7/12,人工智能,第2章 知識表示,2.1 概 述 2.2 謂詞邏輯表示法 2.3 產生式表示法 2.4 語義網絡表示法 2.5 框架表示法 2.6 面向對象表示法,2.7 其它表示法,2020/7/12,人工智能,腳本是美國耶魯大學的沙克（R.C.Schank）于1977年提出的一種結構化的表示方式，用于表示事件序列。 腳本最初用于理解自然語言文本，這是一種特殊的框架結構，也由一組槽組成。,腳本表示法,2020/7/12,人工智能,1.腳本的定義 腳本表示法（Scripts），它的基本思想是：人類的日常行為可以表示為一個敘事體，這一敘事體可能由許多語句構成，句子意義的表達是以行為

2、（Action）為中心的，但句子的行為不是由動詞表示，而是由原語行為集表示，其中原語是包含動詞意義的概念。換句話說，行為是由動詞的概念表示，而不是由動詞本身表示。,腳本的定義與組成,2020/7/12,人工智能,腳本就是一個用來描寫人類某種活動的事件序列，或者說，腳本試圖表達人們已成陳規(guī)的事件序列的知識。 其實，可以將腳本看作是框架的一種特殊形式，特定范圍內的一些事件的發(fā)生序列可以由一組槽來描述，利用槽之間的關系表述事件發(fā)生的先后。,腳本的定義與組成,2020/7/12,人工智能,2.腳本的組成 （1）進入條件：給出在腳本中所描述事件的前提條件。 （2）角色：是一些用來表示在腳本所描述的事件中

3、可能會出現的有關人物的槽。 （3）道具：是一些用來表示所描述的事件中動作的對象或工具。,腳本的定義與組成,2020/7/12,人工智能,2.腳本的組成 （4）場景：是用來描述事件發(fā)生的真實順序。一個事件可以由多個場景組成，而每個場景又可以是其它的腳本。 （5）結果：給出腳本所描述事件發(fā)生的結果。 例子：請閱讀課本P42: 餐廳腳本。,腳本的定義與組成,2020/7/12,人工智能,用腳本表示知識的步驟： （1）確定腳本運行的條件，腳本中涉及的角色、道具； （2）分析所要表示的知識中的動作行為，劃分故事情節(jié)，并將每個故事情節(jié)抽象為一個概念，作為分場景的名字，每個分場景描述一個故事情節(jié)；,用腳本表

4、示知識的步驟,2020/7/12,人工智能,（3）抽取各個故事情節(jié)（或分場景）中的概念，構成一個原語集，分析并確定原語集中各原語間的相互依賴關系與邏輯關系； （4）把所有的故事情節(jié)都以原語集中的概念及它們之間的從屬關系表示出來，確定腳本的場景序列，每一個子場景可能由一組原語序列構成； （5）給出腳本運行后的結局。,用腳本表示知識的步驟,2020/7/12,人工智能,用腳本表示知識的推理方法： 由腳本的組成可以看出，腳本表示法對事實或事件的描述結果為一個因果鏈。鏈頭即腳本的進入條件，只有當這些進入條件被滿足時，用腳本表示的事件才能發(fā)生；鏈尾是一組結果，只有當這一組結果產生后，腳本所描述的事件才算

5、結束，其后的事件或事件序列才能發(fā)生。,用腳本表示知識的推理方法,2020/7/12,人工智能,用腳本表示知識的推理方法： 與其他表示法類似，用腳本表示的問題求解系統(tǒng)一般也包含知識庫和推理機。 知識庫：知識庫中的知識用腳本來表示。一般情況下，知識庫中包含了許多事先寫好的腳本，每一個腳本都是對某一類型的事件或知識的描述。 推理機：求解問題時，根據問題求解系統(tǒng)中的推理機制，利用腳本中因果鏈實現問題的推理求解。,用腳本表示知識的推理方法,2020/7/12,人工智能,腳本表示法有下列優(yōu)點： （1）自然性 腳本表示法體現了人們在觀察事物時的思維活動，組織形式類似于日常生活中的電影劇本，對于表達預先構思好

6、的特定知識，如理解故事情節(jié)等，是非常有效的。,用腳本表示知識的特點,2020/7/12,人工智能,（2）結構性 由于腳本表示法是一種特殊的框架表示法，所以，框架表示法善于表達結構性的知識的特點，它也具有。也就是說，它能夠把知識的內部結構關系及知識間的聯系表示出來，是一結構化的知識表示方法。一個腳本也可以由多個槽組成的，槽又可分為若干側面，這樣就能把知識的內部結構顯式地表示出來。,用腳本表示知識的特點,2020/7/12,人工智能,腳本表示法有下列缺點： 腳本表示法的不足之處是，它對知識的表示比較呆板，所表示的知識范圍也比較窄，因此不太適合用來表達各種各樣的知識。腳本表示法目前主要應用于自然語言

7、處理領域的篇章理解方面。,用腳本表示知識的特點,2020/7/12,人工智能,狀態(tài)空間表示法就是用來表示問題及其搜索過程的一種方法。它是人工智能中最基本的形式化方法，也是討論問題求解技術的基礎。 現實世界中的問題求解過程實際上可以看作是一個搜索或者推理的過程。推理過程實際上也是一個搜索過程，它要在知識庫中搜索和前提條件相匹配的規(guī)則，而后利用這些規(guī)則進行推理，所以任何問題求解的本質都是一個搜索過程。,狀態(tài)空間表示法,2020/7/12,人工智能,狀態(tài)空間表示法就是以“狀態(tài)空間”的形式對問題進行表示。 (1) 狀態(tài)： 狀態(tài)是描述問題求解過程中不同時刻狀況的數據結構。 (2) 算符： 引起狀態(tài)中某些

8、分量發(fā)生變化，從而使問題由一個狀態(tài)變?yōu)榱硪粋€狀態(tài)的操作稱為算符。,問題狀態(tài)空間的構成,2020/7/12,人工智能,(3) 狀態(tài)空間 由表示一個問題的全部狀態(tài)及一切可用算符構成的集合稱為該問題的狀態(tài)空間。 (4) 問題的解 從問題的初始狀態(tài)集S出發(fā)，經過一系列的算符運算，到達目標狀態(tài)。由初始狀態(tài)到目標狀態(tài)所用算符的序列就構成了問題的一個解。,問題狀態(tài)空間的構成,2020/7/12,人工智能,用狀態(tài)空間方法表示問題時的步驟如下： (1) 定義狀態(tài)的描述形式。 (2) 用所定義的狀態(tài)描述形式把問題的所有可能的狀態(tài)都表示出來，并確定出問題的初始狀態(tài)集合描述和目標狀態(tài)集合描述。 (3) 定義一組算符，使得利用這組算符可把問題由一種狀態(tài)轉變?yōu)榱硪环N狀態(tài)。,用狀態(tài)空間表示問題的步驟,2020/7/12,人工智能,問題的求解過程是一個不斷把算符作用于狀態(tài)的過程。 首先，將適用的算符作