知识表示-框架表示法ppt课件.pptx
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1、框架表示法框架表示法2010年年11月月4日星期四日星期四www。themegallery。com主要内容主要内容v 框架与框架网络框架与框架网络v 框架推理的基本过程及形式框架推理的基本过程及形式v 框架的不确定性匹配框架的不确定性匹配v 框架的推理步骤框架的推理步骤v 框架表示法的特点框架表示法的特点2www。themegallery。com1 简介简介框架表示法框架表示法理论是由美国的人工智能学者理论是由美国的人工智能学者明斯基在明斯基在1975年首先提出来的。该理论认为人年首先提出来的。该理论认为人们对现实世界中各种事物的认识都是以一种类似们对现实世界中各种事物的认识都是以一种类似于框
2、架的结构存储在记忆中,当面临一个新事物于框架的结构存储在记忆中,当面临一个新事物时,就从记忆中找出一个合适的框架,并根据实时,就从记忆中找出一个合适的框架,并根据实际情况对其细节加以修改、补充,从而形成对当际情况对其细节加以修改、补充,从而形成对当前事物的认识。前事物的认识。也就是说框架表示法表示的是一种经验性的也就是说框架表示法表示的是一种经验性的知识。知识。3www。themegallery。com2 框架与框架网络框架与框架网络2.1 概述概述框架是描述对象框架是描述对象(事物,事件或概念事物,事件或概念)属性的属性的一种数据结构。一种数据结构。框架网络是由不同的框架通过属性之间的关框架
3、网络是由不同的框架通过属性之间的关系而建立起来的联系,从而构成了框架网络。系而建立起来的联系,从而构成了框架网络。框架网络能够充分表达相关对象之间的各种框架网络能够充分表达相关对象之间的各种关系。关系。4www。themegallery。com2 框架与框架网络框架与框架网络2.2 框架的基本形式框架的基本形式一个框架由若干个被称为一个框架由若干个被称为“槽槽”的结构组成,的结构组成,每一个槽又可根据实际需要分为若干个每一个槽又可根据实际需要分为若干个“侧面侧面”。槽用于描述对象的某一方面的属性。槽用于描述对象的某一方面的属性。侧面用于描述相应属性的一个方面。侧面用于描述相应属性的一个方面。槽
4、和侧面所具有的属性值分别称为槽值和侧槽和侧面所具有的属性值分别称为槽值和侧面值面值.5www。themegallery。com2 框架与框架网络框架与框架网络槽名槽名1:侧面名侧面名11:侧面值侧面值11侧面名侧面名12:侧面值侧面值12侧面名侧面名1n:侧面值侧面值1n槽名槽名k:6www。themegallery。com2 框架与框架网络框架与框架网络2.3 框架的框架的BNF描述描述:=:=框架名框架名:=,:=约束约束,:=|(,)7www。themegallery。com2 框架与框架网络框架与框架网络:=|:=|:=|:=, :=:=|:=|8www。themegallery。co
5、m2 框架与框架网络框架与框架网络:=|:=|,:=几点说明几点说明:(1)框架名的值允许带有用符号名表示的参框架名的值允许带有用符号名表示的参数数.当一个框架当一个框架A调用另一个带有符号名参数的框调用另一个带有符号名参数的框架架B时时A需要为需要为B提供相应的参数提供相应的参数.(2)当槽值或侧面值是一个过程时当槽值或侧面值是一个过程时,它既可以它既可以是一个动作串又可以是对某个过程的调用是一个动作串又可以是对某个过程的调用.9www。themegallery。com2 框架与框架网络框架与框架网络没有侧面的框架可以简化为没有侧面的框架可以简化为:槽名槽名1:-值值1槽名槽名2:-值值2槽
6、名槽名n:-值值n某些槽的值可缺省某些槽的值可缺省.槽值可以有如下几种类型槽值可以有如下几种类型:具体值具体值,默认值默认值,过程值过程值,另一框架名另一框架名,空空10www。themegallery。com2 框架与框架网络框架与框架网络例例 2.1 房间框架房间框架框架框架:房间房间墙数墙数:a=4窗数窗数:b=2门数门数:c=1墙墙:墙框架调用墙框架调用(b,c)门门:门框架调用门框架调用天花板天花板:天花板框架调用天花板框架调用地板地板:地板框架调用地板框架调用窗窗:窗框架调用窗框架调用框架框架:墙墙(w,d)墙面材料墙面材料:白灰白灰(或墙或墙纸纸)颜色颜色:白白窗数窗数:w门数门
7、数:d窗窗:窗框架调用窗框架调用门门:门门框架调用框架调用|11www。themegallery。com2 框架与框架网络框架与框架网络2.4 框架的知识表示步骤框架的知识表示步骤框架是一种描述对象属性并反映相关个对象框架是一种描述对象属性并反映相关个对象间的各种关系的数据结构间的各种关系的数据结构,并且可以把它视并且可以把它视作知作知识单位识单位.对于要表达的知识对于要表达的知识,其中可能包含着许多其中可能包含着许多对象对象,各个对象各个对象之间有着各种各样的联系之间有着各种各样的联系,将这些将这些有关系的对象的框架联结起来便形成了要表达知有关系的对象的框架联结起来便形成了要表达知识的框架系
8、统识的框架系统.框架框架表示知识表示知识的具体步骤的具体步骤:1)分析代表的知识对象及其属性分析代表的知识对象及其属性,对框架中的对框架中的槽进行合理设置槽进行合理设置.12www。themegallery。com2 框架与框架网络框架与框架网络在槽及侧面的设置上要考虑两方面的因素在槽及侧面的设置上要考虑两方面的因素:要符合系统的设计目标要符合系统的设计目标,凡是系统目标中所凡是系统目标中所要求的属性或是问题求解过程中可能用到的属性要求的属性或是问题求解过程中可能用到的属性都都要设置要设置相应的槽相应的槽.不能盲目的把所有的甚至无用的属性都用不能盲目的把所有的甚至无用的属性都用槽表示出来槽表示
9、出来.2)对各对象间的各种联系进行考察对各对象间的各种联系进行考察.使用一些使用一些常用的或根据具体需要定义一些表达联系的槽名常用的或根据具体需要定义一些表达联系的槽名,来描述上下层框架间的联系来描述上下层框架间的联系.在框架系统中在框架系统中,对象间的联系是通过各个槽的对象间的联系是通过各个槽的13www。themegallery。com2 框架与框架网络框架与框架网络槽名来表述的槽名来表述的.通常在框架系统中定义一些公用通常在框架系统中定义一些公用,常用且标常用且标准的槽名准的槽名,并把这些槽名称为系统预定义槽名并把这些槽名称为系统预定义槽名.易于理解易于理解.比如常见的有比如常见的有:I
10、SA,AKO和和Instance等等例例 2.2 用分层的框架网络表示用分层的框架网络表示1976年年3月月18日日,一次强度为里氏一次强度为里氏8.5级的地震发级的地震发生在下斯洛文尼亚地区生在下斯洛文尼亚地区,造成造成25人死亡和人死亡和5亿美元的损失亿美元的损失.多年来靠近萨迪豪金斯断层的地区一直是一个地震多发多年来靠近萨迪豪金斯断层的地区一直是一个地震多发区区.解解:由于地震可看成是一种灾害事件由于地震可看成是一种灾害事件,除地震以外除地震以外,还还有火灾有火灾,洪水洪水,飓风等灾害事件飓风等灾害事件,因此可以组成一个描述灾因此可以组成一个描述灾害事件的框架系统害事件的框架系统.14w
11、ww。themegallery。com2 框架与框架网络框架与框架网络框架名框架名:地点地点:字符串字符串日期日期:单位单位(年年,月月,日日)死亡人数死亡人数:单位单位(人人)财产损失财产损失:单位单位(亿美元亿美元)框架名框架名:ISA:强度强度:单位单位(里氏级里氏级)断层断层:字符串字符串框架名框架名:|地点地点:Low Slabovia日期日期:1976,3,18死亡人数死亡人数:25财产损失财产损失:5强度强度8.5断层断层:Sadie Hawkins15www。themegallery。com2 框架与框架网络框架与框架网络3) 对各层对象的对各层对象的”槽槽”及及”侧面侧面”进
12、行合理的进行合理的组织和安排组织和安排,避免信息描述的重复避免信息描述的重复.在框架的表示中在框架的表示中,ISA、AKO和和Instance槽槽等所联系的上下框架间具有继承性等所联系的上下框架间具有继承性,这就要求把这就要求把同一层中不同框架间所具有的相同的槽名作为这同一层中不同框架间所具有的相同的槽名作为这些框架所表示的对象的共同属性抽取出来些框架所表示的对象的共同属性抽取出来,放入放入他们上层框架中他们上层框架中.16www。themegallery。com2 框架与框架网络框架与框架网络例例 2.3 建立一个分层的框架网络建立一个分层的框架网络从高层框架至最底层框架名依次为从高层框架至
13、最底层框架名依次为,并为相应并为相应的框架设置继承槽来避免重复描述的框架设置继承槽来避免重复描述.解解:框架定义如下框架定义如下:师生员工框架师生员工框架.框架名框架名:姓名姓名:单位单位(姓姓,名名)年龄年龄:单位单位(岁岁)17www。themegallery。com2 框架与框架网络框架与框架网络性别性别:单位单位(男男,女女)缺省缺省:男男健康状况健康状况:范围范围(健康健康,一般一般,差差)缺省缺省:一般一般住房住房:教职工框架教职工框架.框架名框架名:继承继承:工作类别工作类别:范围范围(教师教师,干部干部,工人工人)缺省缺省:教师教师18www。themegallery。com2
14、 框架与框架网络框架与框架网络学历学历:范围范围(中专中专,大专大专,本科本科,研究生研究生)缺省缺省:本科本科参加工作时间参加工作时间:单位单位(年年,月月)教师框架教师框架.框架名框架名:继承继承:部门部门:单位单位(系系,教研室教研室)语种语种:范围范围(英语英语,法语法语,德语德语,日语日语,俄语俄语)缺省缺省:英语英语职称职称:范围范围(教授教授,副教授副教授,讲师讲师,助教助教)19www。themegallery。com2 框架与框架网络框架与框架网络缺省缺省:讲师讲师某个教师的实例框架某个教师的实例框架.框架名框架名:继承继承:姓名姓名:王林王林年龄年龄:36健康状况健康状况:
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