知識(shí)表示-框架表示法

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1、框架表示法2010年11月4日星期四主要內(nèi)容框架與框架網(wǎng)絡(luò)框架推理的基本過程及形式框架的不確定性匹配框架的推理步驟框架表示法的特點(diǎn)21簡(jiǎn)介框架表示法理論是由美國(guó)的人工智能學(xué)者明斯基在1975年首先提出來的。該理論認(rèn)為人們對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中各種事物的認(rèn)識(shí)都是以一種類似于框架的結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)在記憶中，當(dāng)面臨一個(gè)新事物時(shí)，就從記憶中找出一個(gè)合適的框架，并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其細(xì)節(jié)加以修改、補(bǔ)充，從而形成對(duì)當(dāng)前事物的認(rèn)識(shí)。也就是說框架表示法表示的是一種經(jīng)驗(yàn)性的知識(shí)。32框架與框架網(wǎng)絡(luò)2.1概述框架是描述對(duì)象(事物，事件或概念)屬性的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?？蚣芫W(wǎng)絡(luò)是

2、由不同的框架通過屬性之間的關(guān)系而建立起來的聯(lián)系，從而構(gòu)成了框架網(wǎng)絡(luò)?？蚣芫W(wǎng)絡(luò)能夠充分表達(dá)相關(guān)對(duì)象之間的各種關(guān)系。42框架與框架網(wǎng)絡(luò)2.2框架的基本形式一個(gè)框架由若干個(gè)被稱為“槽”的結(jié)構(gòu)組成，每一個(gè)槽又可根據(jù)實(shí)際需要分為若干個(gè)“側(cè)面”。槽用于描述對(duì)象的某一方面的屬性。側(cè)面用于描述相應(yīng)屬性的一個(gè)方面。槽和側(cè)面所具有的屬性值分別稱為槽值和側(cè)面值.52框架與框架網(wǎng)絡(luò)<框架名>槽名1：側(cè)面名11:側(cè)面值11側(cè)面名12:側(cè)面值12……側(cè)面名1n:側(cè)面值1n槽名k:……62框架與框架網(wǎng)絡(luò)2.3框架的BNF描述<框架式>::=<框架頭><槽部分>

3、[<約束部分>]<框架頭>::=框架名<框架名的值><槽部分>::=<槽>,[<槽>]<約束部分>::=約束<約束條件>,[<約束條件>]<框架名的值>::=<符號(hào)名>

4、<符號(hào)名>(<參數(shù)>,[<參數(shù)>])72框架與框架網(wǎng)絡(luò)<槽>::=<槽名><槽值>

5、<側(cè)面部分><槽名>::=<系統(tǒng)預(yù)定義槽名>

6、<用戶自定義槽名><槽值>::=<靜態(tài)描述>

7、<過程>

8、<謂詞>

9、<框架名的值>

10、<空><側(cè)面部分>::=<側(cè)面名>,[<側(cè)面>]<側(cè)面>::=<側(cè)面名><側(cè)面值><側(cè)面名>::=<系統(tǒng)預(yù)定義側(cè)面名>

11、<用戶自定義側(cè)面名><側(cè)面值>::

12、=<靜態(tài)描述>

13、<過程>

14、<謂詞>

15、<框架名的值>

16、<空>82框架與框架網(wǎng)絡(luò)<靜態(tài)描述>::=<數(shù)值>

17、<字符串>

18、<布爾值>

19、<其他值><過程>::=<動(dòng)作>

20、<動(dòng)作>,[<動(dòng)作>]<參數(shù)>::=<符號(hào)名>幾點(diǎn)說明:(1)框架名的值允許帶有用符號(hào)名表示的參數(shù).當(dāng)一個(gè)框架A調(diào)用另一個(gè)帶有符號(hào)名參數(shù)的框架B時(shí)A需要為B提供相應(yīng)的參數(shù).(2)當(dāng)槽值或側(cè)面值是一個(gè)過程時(shí),它既可以是一個(gè)動(dòng)作串又可以是對(duì)某個(gè)過程的調(diào)用.92框架與框架網(wǎng)絡(luò)沒有側(cè)面的框架可以簡(jiǎn)化為:<框架名>槽名1：-----值1槽名2：-----值2……槽名n：-----值

21、n某些槽的值可缺省.槽值可以有如下幾種類型:具體值,默認(rèn)值,過程值,另一框架名,空102框架與框架網(wǎng)絡(luò)例2.1房間框架框架:房間墻數(shù):a[=4]窗數(shù):b[=2]門數(shù):c[=1]墻:墻框架調(diào)用(b,c)門:門框架調(diào)用天花板:天花板框架調(diào)用地板:地板框架調(diào)用窗:窗框架調(diào)用框架:墻(w,d)墻面材料:白灰(或墻紙)顏色:白窗數(shù):w門數(shù):d窗:窗框架調(diào)用門:門框架調(diào)用

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36、112框架與框架網(wǎng)絡(luò)2.4框架的知識(shí)表示步驟框架是一種描述對(duì)象屬性并反映相關(guān)個(gè)對(duì)象間的各種關(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),并且可以把它視作知識(shí)單位.對(duì)于

37、要表達(dá)的知識(shí),其中可能包含著許多對(duì)象,各個(gè)對(duì)象之間有著各種各樣的聯(lián)系,將這些有關(guān)系的對(duì)象的框架聯(lián)結(jié)起來便形成了要表達(dá)知識(shí)的框架系統(tǒng).框架表示知識(shí)的具體步驟:1)分析代表的知識(shí)對(duì)象及其屬性,對(duì)框架中的槽進(jìn)行合理設(shè)置.122框架與框架網(wǎng)絡(luò)在槽及側(cè)面的設(shè)置上要考慮兩方面的因素:①要符合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo),凡是系統(tǒng)目標(biāo)中所要求的屬性或是問題求解過程中可能用到的屬性都要設(shè)置相應(yīng)的槽.②不能盲目的把所有的甚至無用的屬性都用槽表示出來.2)對(duì)各對(duì)象間的各種聯(lián)系進(jìn)行考察.使用一些常用的或根據(jù)具體需要定義一些表達(dá)聯(lián)系的槽名,來描述上下層框架間的聯(lián)系.在

38、框架系統(tǒng)中,對(duì)象間的聯(lián)系是通過各個(gè)槽的132框架與框架網(wǎng)絡(luò)槽名來表述的.通常在框架系統(tǒng)中定義一些公用,常用且標(biāo)準(zhǔn)的槽名,并把這些槽名稱為系統(tǒng)預(yù)定義槽名.易于理解.比如常見的有:ISA,AKO和Instance等例2.2用分層的框架網(wǎng)絡(luò)表示1976年3月18日,一次強(qiáng)度為里氏8.5級(jí)的地震發(fā)生在下斯洛文尼亞地區(qū),造成25人死亡和5億美元的損失.多年來靠近薩迪豪金斯斷層的地區(qū)一直是一個(gè)地震多發(fā)區(qū).解:由于地震可看成是一種災(zāi)害事件,除地震以外,還有火災(zāi),洪水,颶風(fēng)等災(zāi)害事件,因此可以組成一個(gè)描述災(zāi)害事件的框架系統(tǒng).142框架與框架網(wǎng)絡(luò)框

39、架名:<災(zāi)害事件>地點(diǎn):字符串日期:單位(年,月,日)死亡人數(shù):單位(人)財(cái)產(chǎn)損失:單位(億美元)框架名:<地震>ISA:<災(zāi)害事件>強(qiáng)度:單位(里氏級(jí))斷層:字符串框架名:<地震1>

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55、地點(diǎn):LowSlabo