2.7-其它表示法

2020/1/24人工智能第2章知识表示2.1概述2.2谓词逻辑表示法2.3产生式表示法2.4语义网络表示法2.5框架表示法2.6面向对象表示法2.7其它表示法2020/1/24人工智能脚本是美国耶鲁大学的沙克（R.C.Schank）于1977年提出的一种结构化的表示方式，用于表示事件序列。脚本最初用于理解自然语言文本，这是一种特殊的框架结构，也由一组槽组成。脚本表示法2020/1/24人工智能1.脚本的定义脚本表示法（Scripts），它的基本思想是：人类的日常行为可以表示为一个叙事体，这一叙事体可能由许多语句构成，句子意义的表达是以行为（Action）为中心的，但句子的行为不是由动词表示，而是由原语行为集表示，其中原语是包含动词意义的概念。换句话说，行为是由动词的概念表示，而不是由动词本身表示。脚本的定义与组成2020/1/24人工智能脚本就是一个用来描写人类某种活动的事件序列，或者说，脚本试图表达人们已成陈规的事件序列的知识。其实，可以将脚本看作是框架的一种特殊形式，特定范围内的一些事件的发生序列可以由一组槽来描述，利用槽之间的关系表述事件发生的先后。脚本的定义与组成2020/1/24人工智能2.脚本的组成（1）进入条件：给出在脚本中所描述事件的前提条件。（2）角色：是一些用来表示在脚本所描述的事件中可能会出现的有关人物的槽。（3）道具：是一些用来表示所描述的事件中动作的对象或工具。脚本的定义与组成2020/1/24人工智能2.脚本的组成（4）场景：是用来描述事件发生的真实顺序。一个事件可以由多个场景组成，而每个场景又可以是其它的脚本。（5）结果：给出脚本所描述事件发生的结果。例子：请阅读课本P42:餐厅脚本。脚本的定义与组成2020/1/24人工智能用脚本表示知识的步骤：（1）确定脚本运行的条件，脚本中涉及的角色、道具；（2）分析所要表示的知识中的动作行为，划分故事情节，并将每个故事情节抽象为一个概念，作为分场景的名字，每个分场景描述一个故事情节；用脚本表示知识的步骤2020/1/24人工智能（3）抽取各个故事情节（或分场景）中的概念，构成一个原语集，分析并确定原语集中各原语间的相互依赖关系与逻辑关系；（4）把所有的故事情节都以原语集中的概念及它们之间的从属关系表示出来，确定脚本的场景序列，每一个子场景可能由一组原语序列构成；（5）给出脚本运行后的结局。用脚本表示知识的步骤2020/1/24人工智能用脚本表示知识的推理方法：由脚本的组成可以看出，脚本表示法对事实或事件的描述结果为一个因果链。链头即脚本的进入条件，只有当这些进入条件被满足时，用脚本表示的事件才能发生；链尾是一组结果，只有当这一组结果产生后，脚本所描述的事件才算结束，其后的事件或事件序列才能发生。用脚本表示知识的推理方法2020/1/24人工智能用脚本表示知识的推理方法：与其他表示法类似，用脚本表示的问题求解系统一般也包含知识库和推理机。知识库：知识库中的知识用脚本来表示。一般情况下，知识库中包含了许多事先写好的脚本，每一个脚本都是对某一类型的事件或知识的描述。推理机：求解问题时，根据问题求解系统中的推理机制，利用脚本中因果链实现问题的推理求解。用脚本表示知识的推理方法2020/1/24人工智能脚本表示法有下列优点：（1）自然性脚本表示法体现了人们在观察事物时的思维活动，组织形式类似于日常生活中的电影剧本，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。用脚本表示知识的特点2020/1/24人工智能（2）结构性由于脚本表示法是一种特殊的框架表示法，所以，框架表示法善于表达结构性的知识的特点，它也具有。也就是说，它能够把知识的内部结构关系及知识间的联系表示出来，是一结构化的知识表示方法。一个脚本也可以由多个槽组成的，槽又可分为若干侧面，这样就能把知识的内部结构显式地表示出来。用脚本表示知识的特点2020/1/24人工智能脚本表示法有下列缺点：脚本表示法的不足之处是，它对知识的表示比较呆板，所表示的知识范围也比较窄，因此不太适合用来表达各种各样的知识。脚本表示法目前主要应用于自然语言处理领域的篇章理解方面。用脚本表示知识的特点2020/1/24人工智能状态空间表示法就是用来表示问题及其搜索过程的一种方法。它是人工智能中最基本的形式化方法，也是讨论问题求解技术的基础。现实世界中的问题求解过程实际上可以看作是一个搜索或者推理的过程。推理过程实际上也是一个搜索过程，它要在知识库中搜索和前提条件相匹配的规则，而后利用这些规则进行推理，所以任何问题求解的本质都是一个搜索过程。状态空间表示法2020/1/24人工智能状态空间表示法就是以“状态空间”的形式对问题进行表示。(1)状态：状态是描述问题求解过程中不同时刻状况的数据结构。(2)算符：引起状态中某些分量发生变化，从而使问题由一个状态变为另一个状态的操作称为算符。问题状态空间的构成2020/1/24人工智能(3)状态空间由表示一个问题的全部状态及一切可用算符构成的集合称为该问题的状态空间。(4)问题的解从问题的初始状态集S出发，经过一系列的算符运算，到达目标状态。由初始状态到目标状态所用算符的序列就构成了问题的一个解。问题状态空间的构成2020/1/24人工智能用状态空间方法表示问题时的步骤如下：(1)定义状态的描述形式。(2)用所定义的状态描述形式把问题的所有可能的状态都表示出来，并确定出问题的初始状态集合描述和目标状态集合描述。(3)定义一组算符，使得利用这组算符可把问题由一种状态转变为另一种状态。用状态空间表示问题的步骤2020/1/24人工智能问题的求解过程是一个不断把算符作用于状态的过程。首先，将适用的算符作用于初始状态，以产生新的状态；然后，再把一些适用的算符作用于新的状态；这样继续下去，直到产生的状态为目标状态为止。最后，就得到了问题的一个解，这个解是从初始状态到目标状态所用算符构成的序列。用状态空间求解问题的过程2020/1/24人工智能谢谢!