人工智能结课论文

小论知识与知识表示方法摘要：知识是人们在生产生活中经常使用的词汇，知识表示的过程是用一些约定的符号把知识编码成计算机可以接受的数据形式。知识的表示方法例如一阶谓词逻辑表示法，产生式表示法，语义网络表示法，框架表示法和过程规则表示法等等。目前，产生式表示法已经成了人工智能中应用最多的一种知识表示模式，尤其是在专家系统方面，产生式的基本形式P→Q或者IFPTHENQP是产生式的前提，也称为前件，它给出了该产生式可否使用的先决条件，由事实的逻辑组合来构成；Q是一组结论或操作，也称为产生式的后件，它指出当前题P满足时，应该推出的结论或应该执行的动作。关键字：知识；知识表示；产生式表示法引言：知识和知识表示方法是人们生活中必不可少的一部分，知识表示能力是指知识表示方法能否正确、有效地将推理所需要的各种知识表示出来，这是对知识表示方法的最为重要的要求。因为产生式表示方法的自然性，有效性，一致性获得了所有人的肯定，成为构造专家系统的第一选择的知识表示方法。正文：1、知识1.1知识的定义知识是经过筛选和整理的信息，是对事物运动变化规律的表述，是人类对客观世界一种较为准确、全面的认识和理解。1.2知识的特性1）真假性及其相对性2）不确定性3）矛盾性或相容性4）可表示性与可利用性1.3知识的分类1）叙述型知识，有关系统状态、环境、条件和问题的概念、定义和事实的知识。2）过程型知识，有关系统变化、问题求解过程的操作、演算和运动的知识。3）控制型知识，有关如何选择相应的操作、演算和行动的比较、判断、管理和决策的知识。2、知识表示方法——产生式表示方法“产生式”由美国数学家波斯特（E.POST）在1943年首先提出，它根据串代替规则提出了一种称为波斯特机的计算模型，模型中的每条规则称为产生式。2.1产生式规则产生式表示法可以描述事实性知识和过程性知识。可以描述确定性知识，也可以描述不确定性知识。对于确定性事实，产生式表示法用三元组表示，分为两种情况：（1）用三元组（对象，属性，值）表示事物的属性。如（雪，颜色，白）表示“雪的颜色是白的”。（2）用三元组（关系，对象1，对象2）表示事物之间的相互关系。如（热爱，王峰，祖国）表示“王峰热爱祖国”。产生式表示法进而在上述三元组的基础上增加一个可信度因子，构成四元组来表示不确定性事实。如（雪，颜色，白，0.8）表示“‘雪的颜色是白的’这一事实可以相信的程度是0.8”。规则的产生式表示形式常被称为产生式规则，一般简称产生式，其基本形式为：P→Q或者IFPTHENQ这里，P是产生式的前提，也被称为产生式的前件，由事实的逻辑组合构成；Q是一组结论或操作，也被称为产生式的后件。产生式的含义是：如果前提P满足，则可推出结论Q或执行Q所规定的操作。2.2产生式表示法的优缺点产生式表示法的主要优点如下：（1）自然性。产生式表示法用“如果…，则…”的形式表示知识，这种表示形式与人类的判断性知识基本一致，直观自然，也便于进行推理。（2）有效性。产生式知识表示法既可以表示正确性知识，又可以表示不确定性知识，既有利于表示启发性知识，又有利于表示过程性知识。（3）一致性。规则库中的所有规则都具有相同的格式，可以统一处理。产生式规则的主要缺点如下：（1）效率较低。在产生式表示中，推理过程是一种反复进行的“匹配—冲突消解—执行”的过程。先用已知事实与规则前提进行“匹配”，选择可用规则。当有多条规则可用时需要按一定策略进行“冲突消解”。然后“执行”选中的规则。这种执行方式效率较低。（2）不能表示结构性知识。由于产生式具有一致的格式，且产生式之间不能相互调用，因此产生式方法难以表示那种具有结构关系或层次关系的知识。2.3产生式系统产生式系统是以产生式知识表示方法为基础构造的智能系统，是人工智能中典型的系统结构，确定了目前大多数专家的基本工作模式。产生式系统一般由综合数据库（事实库）、规则库和控制系统三个部分组成。控制系统也被称为推理机构，它由一组程序组成，用来控制整个产生式系统的运行，决定推理线路，实现推理。其基本工作过程如下：Step1按一定策略从规则库中选择规则与综合数据库中的已知事实进行匹配。Step2当匹配成功的规则多于一条时，推理机构按照所确定的冲突消解策略从中选出一条规则去执行。Step3对于要执行的规则，如果该规则的后件是一个或多个结论时，把这些结论加入到事实库中；当其为一个或多个操作时，执行这些操作。Step4达到推理目标时，停止系统运行。由以上叙述可知，综合数据库、规则库、控制系统分别对应于事实性知识、过程性知识和控制性知识。而产生式系统的推理过程是一个反复从规则库中选用合适规则并予以执行的过程。参考文献：刘峡壁《人工智能——方法与系统》蔡自兴蒙祖强《人工智能基础》孔月萍周继等《人工智能及其应用》