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1、内容内容简简介介2.2一一阶谓词逻辑阶谓词逻辑表示法表示法2.3产产生式表示法生式表示法2.4框架表示法框架表示法2.6面面对对对对象表示法象表示法62342.1概述概述12.5语义语义网网络络表示法表示法52022/10/302.3产产生式表示法生式表示法 1943年年E.Post第一次提出称第一次提出称为为“Post机机”的的计计算模算模型（型（计计算理算理论论）一种描述形式一种描述形式语语言的言的语语法又称法又称为产为产生式生式规则规则表示表示法，它和法，它和图图灵机有相同的灵机有相同的计计算算实实力。目前力。目前产产生式生式表示法已成表示法已成为为人工智能中人工智能中应应用最多的一种学
2、用最多的一种学问问表表示方法。示方法。产产产产生式学生式学生式学生式学问问问问表示方法表示方法表示方法表示方法19721972年纽厄尔和西蒙在探讨人类学问模型开发年纽厄尔和西蒙在探讨人类学问模型开发了基于规则的产生式系统。了基于规则的产生式系统。2022/10/302.3.1产产生式的基本形式生式的基本形式产产生式通常用于表示具有因果关系的学生式通常用于表示具有因果关系的学问问，其基本形式是，其基本形式是PQ或或IFPTHENQ其中，其中，P是是产产生式的前提或条件，用于指出生式的前提或条件，用于指出该产该产生式是否是生式是否是可用的条件；可用的条件；Q是一是一组结论组结论或或动动作，用于指出
3、作，用于指出该产该产生式的前生式的前提条件提条件P被被满满足足时时，应应当得出的当得出的结论结论或或应应当当执执行的操作。行的操作。P和和Q都可以是一个或一都可以是一个或一组组数学表达式或自然数学表达式或自然语语言。言。谓词逻辑中的蕴含式与产生式的差别：谓词逻辑中的蕴含式与产生式的差别：蕴含式只能表示精确学问；产生式可以表示精确学问，也蕴含式只能表示精确学问；产生式可以表示精确学问，也可以表示不精确学问。可以表示不精确学问。蕴含式要求匹配是精确的；产生式匹配可以是精确的，也蕴含式要求匹配是精确的；产生式匹配可以是精确的，也可以是不精确的；可以按某种确信度进行匹配。可以是不精确的；可以按某种确信
4、度进行匹配。可以把蕴含式看出产生式的一个特例可以把蕴含式看出产生式的一个特例2022/10/302.3.2产产生式表示学生式表示学问问方法方法确定性和不确定性确定性和不确定性确定性和不确定性确定性和不确定性规则规则规则规则学学学学问问问问的的的的产产产产生式表示生式表示生式表示生式表示确定性确定性规则规则学学问问可用前面介可用前面介绍绍的的产产生式的基本形式表示即可。生式的基本形式表示即可。不确定性不确定性规则规则学学问问用如下形式表示用如下形式表示PQ（可信度）（可信度）或者或者IFPTHENQ（可信度）（可信度）其中，其中，P是是产产生式的前提或条件，用于指出生式的前提或条件，用于指出该产
5、该产生式是否是生式是否是可用的条件；可用的条件；Q是一是一组结论组结论或或动动作，用于指出作，用于指出该产该产生式的前提生式的前提条件条件P被被满满足足时时，应应当得出的当得出的结论结论或或应应当当执执行的操作。行的操作。2022/10/302.3.2产产生式表示学生式表示学问问方法方法确定性和不确定性事确定性和不确定性事确定性和不确定性事确定性和不确定性事实实实实性学性学性学性学问问问问的的的的产产产产生式表示生式表示生式表示生式表示 确定性事确定性事实实性学性学问问一般运用三元一般运用三元组组的形式表示如下的形式表示如下（对对象，属性，象，属性，值值）或）或（关系，（关系，对对象象1，对对
6、象象2）例如：（例如：（Lee，Age，35）；）；(Friend,Lee,Zhang)不确定性事不确定性事实实性学性学问问一般用四元一般用四元组组的形式表示如下的形式表示如下（对对象，属性，象，属性，值值，不确定度量，不确定度量值值）或）或（关系，（关系，对对象象1，对对象象2，不确定度量，不确定度量值值）例如：（例如：（Lee，Age，35,0.9）；）；(Friend,Lee,Zhang,0.2)2022/10/30产产生式系生式系统统的的组组成成产产生式系生式系统统通常由通常由规则库规则库、数据、数据库库和推理机和推理机这这3个个基本部分基本部分组组成。成。推理机推理机推理机推理机规则
7、库规则库规则库规则库数据数据数据数据库库库库产产生式系生式系统统的基本的基本结结构构一一组产组产生式在一起相互生式在一起相互协协作，作，协协同作用，一个同作用，一个产产生式生成的生式生成的结论结论可以作可以作为为另一个另一个产产生式的前提，生式的前提，以以获获得得问题问题的解决，的解决，这样这样的系的系统为产统为产生式系生式系统统。2022/10/30规则库：产生式的集合是产生式系统的基础包含的学问要完整、始终，表达灵敏精确；构建规则库时，应对学问进行合理组织管理；数据库：包含已知事实包含的学问是动态变更的；已知事实常用字符串、向量、矩阵等数据结构表示；2022/10/30推理机的工作：（1）
8、按确定的策略从规则库中选择规则，并与综合数据库中的已知事实进行匹配。（2）当发生冲突（即匹配成功的规则不止一条）时，调用相应的冲突解决策略予以消解。（3）在执行某条规则时，若该规则的右部是一个或多个结论，则把这些结论加到综合数据库中；若规则的右部是一个或多个操作，则执行这些操作。（4）对于不确定性学问，在执行每一条规则时，还要按确定的算法计算结论的可信度。（5）随时驾驭结束产生式系统运行的时机，以便在适当的时候停止系统的运行。2022/10/30产生式系统求解问题的一般步骤产生式系统求解问题的一般步骤（1 1）初始化综合数据库，把问题的初始已知事实送入）初始化综合数据库，把问题的初始已知事实送
9、入综合数据库中。综合数据库中。（2 2）若规则库中存在尚未运用过的规则，而且它的前）若规则库中存在尚未运用过的规则，而且它的前提可与综合数据库中的已知事实匹配，则接着；若不提可与综合数据库中的已知事实匹配，则接着；若不存在这样的事实，则转第（存在这样的事实，则转第（5 5）步。）步。（3 3）执行当前选中的规则，并对该规则做上标记，把）执行当前选中的规则，并对该规则做上标记，把该规则执行后得到的结论送入综合数据库中。若该规该规则执行后得到的结论送入综合数据库中。若该规则的结论部分指出的是某些操作，则执行这些操作。则的结论部分指出的是某些操作，则执行这些操作。（4 4）检查综合数据库中是否已包含
10、了问题的解，若已）检查综合数据库中是否已包含了问题的解，若已包含，则终止问题的求解过程；否则，转第（包含，则终止问题的求解过程；否则，转第（2 2）步。）步。（5 5）要求用户供应进一步的关于问题的已知事实，若）要求用户供应进一步的关于问题的已知事实，若能供应，则转第（能供应，则转第（2 2）步；否则，终止问题求解过程。）步；否则，终止问题求解过程。（6 6）若规则中不再有未运用过的规则，则终止问题的）若规则中不再有未运用过的规则，则终止问题的求解过程。求解过程。2022/10/30产产生式系生式系统统推理方式推理方式产产生式系生式系统统推理机的推理方式有正向推理、反向推理机的推理方式有正向推
11、理、反向推理和双向推理三种。推理和双向推理三种。推理推理过过程程从已知事从已知事实动实动身，通身，通过规则过规则求得求得结论结论。或称数据。或称数据驱动驱动方式也称作自底向方式也称作自底向上的方式。上的方式。（1）规则集中的规则与数据库中的事实进行匹配，得匹配的规则集合。（2）运用冲突解决算法，从匹配规则集合中选择一条规则作为启用规则。（3）执行启用规则的后件。将该请用规则的后件送入数据库。重复这个过程直至达到目标。正向推理正向推理正向推理正向推理由于可能有多条规则同时与事实匹配，选择哪条规则将影响求解效率，常常会得到与目标无干脆关系的推论。2022/10/30产产生式系生式系统统推理方式推理
12、方式反向推理反向推理反向推理反向推理推理推理过过程程从目从目标标（作（作为为假假设设）动动身，反向运用身，反向运用规则规则，求得已知事，求得已知事实实。这这种推理方式也称目种推理方式也称目标驱动标驱动方式或称自方式或称自顶顶向下的方式。向下的方式。（1）规则库中的规则后件与目标事实进行匹配，得匹配的规 则集合。（2）运用冲突解决算法，从匹配规则集合中选择一条规则作为启用规则。（3）将启用规则的前件作为子目标。重复这个过程直至各子目标均为已知事实成功结束。假如目标明确，则效率会比正向推理高得多。2022/10/30产产生式系生式系统统推理方式推理方式双向推理是一种既自顶向下、又自底向上的推理方式
13、，推理从两个方向同时进行，直至某个中间界面上两方向结果相符便成功结束。这种双向推理较正向或反向推理所形成的推理网络更小，从而有更高的推理效率。双向推理双向推理双向推理双向推理2022/10/30产生式系统的优点产生式系统的优点 a a）自然性：由于产生式系统接受了人类常用的）自然性：由于产生式系统接受了人类常用的表达因果关系的学问表示形式，既直观、自然，表达因果关系的学问表示形式，既直观、自然，又便于进行推理。又便于进行推理。b b）模块性：产生式是规则库中的最基本的学）模块性：产生式是规则库中的最基本的学问单元，形式相同，易于模块化管理。问单元，形式相同，易于模块化管理。c c）有效性：能表
14、示确定性学问、不确定性学）有效性：能表示确定性学问、不确定性学问、启发性学问、过程性学问等。问、启发性学问、过程性学问等。d d）清晰性：产生式有固定的格式，既便于规）清晰性：产生式有固定的格式，既便于规则设计，又易于对规则库中的学问进行一样性、则设计，又易于对规则库中的学问进行一样性、完整性检测。完整性检测。产产生表示法的特点生表示法的特点2022/10/30产生式系统的缺点产生式系统的缺点a a）效率不高）效率不高产生式系统求解问题的过程是一个反复进行产生式系统求解问题的过程是一个反复进行“匹匹配配冲突消解冲突消解执行执行”的过程。由于规则库一般的过程。由于规则库一般都比较浩大，而匹配又是
15、一件特殊费时的工作，都比较浩大，而匹配又是一件特殊费时的工作，因此，其工作效率不高。此外，在求解困难问题因此，其工作效率不高。此外，在求解困难问题时简洁引起组合爆炸。时简洁引起组合爆炸。b b）不能表达具有结构性的学问）不能表达具有结构性的学问产生式系统对具有结构关系的学问无能为力，它产生式系统对具有结构关系的学问无能为力，它不能把具有结构关系的事物间的区分与联系表示不能把具有结构关系的事物间的区分与联系表示出来，因此，人们常常将它与其它学问表示方法出来，因此，人们常常将它与其它学问表示方法（如框架表示法、语义网络表示法）相结合。（如框架表示法、语义网络表示法）相结合。2022/10/30产生
16、式系统的适用领域产生式系统的适用领域（1）由很多相对独立的学问元组成的领域学问，）由很多相对独立的学问元组成的领域学问，彼此之间关系不亲密，不存在结构关系。如：化学彼此之间关系不亲密，不存在结构关系。如：化学反应方面的学问。反应方面的学问。（2）具有阅历性及不确定性的学问，而且相关）具有阅历性及不确定性的学问，而且相关领域中对这些学问没有严格、统一的理论。如：医领域中对这些学问没有严格、统一的理论。如：医疗诊断、故障诊断等方面的学问。疗诊断、故障诊断等方面的学问。（3）领域问题的求解过程可被表示为一系列相）领域问题的求解过程可被表示为一系列相对独立的操作，而且每个操作可被表示为一条或多对独立的
17、操作，而且每个操作可被表示为一条或多条产生式规则。条产生式规则。2022/10/302.4框架表示法框架表示法框架理框架理论论是明斯基于是明斯基于1975年作年作为为理解理解视觉视觉、自然、自然语语言言对话对话及其它困及其它困难难行行为为的一种基的一种基础础提出来的；框架提出来的；框架表示法是以框架理表示法是以框架理论为论为基基础发础发展起来的一种展起来的一种结结构化构化的学的学问问表示，它适用于表达多种表示，它适用于表达多种类类型的学型的学问问。框架。框架理理论论的基本的基本观观点是：人点是：人脑脑已存已存储储有大量的典型情景，有大量的典型情景，当面当面临临新的情景新的情景时时，就从，就从记
18、忆记忆中中选择选择一个称作框架一个称作框架的基本学的基本学问结问结构，其具体内容依新的情景而构，其具体内容依新的情景而变变更，更，形成形成对对新情景的相新情景的相识识又又记忆记忆于人于人脑脑中。中。框架表示法框架表示法框架表示法框架表示法2022/10/302.4.1框架的构成框架的构成一般一般结结构构框架名框架名槽名槽名1侧侧面面11值值111值值11k1侧侧面面1n1值值1n11值值1n1kn1槽名槽名2侧侧面面12值值121值值1211侧侧面面1n2值值1n21值值1n21n22022/10/30框架：是人们相识事物的一种通用的数据结构形式。即当新状况发生时，框架：是人们相识事物的一种通
19、用的数据结构形式。即当新状况发生时，人们只要把新的数据加入到该通用数据结构中便可形成一个具体的实体人们只要把新的数据加入到该通用数据结构中便可形成一个具体的实体(类类)，这样的通用数据结构就称为框架。，这样的通用数据结构就称为框架。实例框架：对于一个框架，当人们把视察或相识到的具体微小环节填入后，实例框架：对于一个框架，当人们把视察或相识到的具体微小环节填入后，就得到了该框架的一个具体实例，框架的这种具体实例被称为实例框架。就得到了该框架的一个具体实例，框架的这种具体实例被称为实例框架。框架系统：在框架理论中，框架是学问的基本单位，把一组有关的框架连框架系统：在框架理论中，框架是学问的基本单位
20、，把一组有关的框架连结起来便可形成一个框架系统。结起来便可形成一个框架系统。框架系统推理：由框架之间的协调来完成。框架系统推理：由框架之间的协调来完成。2022/10/302.4.2框架表示学框架表示学问举问举例例“老师”的框架。框架名：类属：工作：范围：（教学，科研）缺省：教学 性别：（男，女）学历：（中专，高校）类别：（，）例例分析分析框架名：“老师”含有5个槽，槽名分别为：“类属”、“工作”、“性别”、“学历”和“类别”。槽名后面是其槽值。槽值“”又是一个框架名。“范围”、“缺省”是槽“工作”的两个不同的侧面，其后是侧面值。2022/10/302.4.2框架表示学框架表示学问举问举例例“
21、高校老师”的框架。框架名：类属：学位：范围（学士，硕士，博士）缺省：硕士 专业：职称：范围（助教，讲师，副教授，教授）缺省：讲师例例分析分析可以看出，这个框架与刚才的框架有确定的关联，是层次关系，前者称为上层框架，后者为下层框架；框架的上下层关系是相对的，下层框架可以从上层框架继承某些属性或值；层次结构能有效削减冗余信息；2022/10/302.4.1框架的构成框架的构成表示表示对对象象间间关系的常用槽名：关系的常用槽名：用于指出部分和全体的关系。用用于指出部分和全体的关系。用Part-of槽指出的槽指出的联联系所描述的下系所描述的下层层框架和上框架和上层层框架之框架之间间不具有不具有继继承性
22、，如汽承性，如汽车车和和轮轮胎胎用来表示用来表示AKO槽的逆关系。用槽的逆关系。用Instance槽指出的槽指出的联联系都具有系都具有继继承承性，即下性，即下层层框架可框架可继继承上承上层层框架中框架中所描述的属性或所描述的属性或值值。用于指出用于指出对对象象间间抽象概念上的抽象概念上的类类属属关系，直关系，直观观意意义义是是“是一个是一个”，“是一是一种种”，“是一只是一只”等。一般用等。一般用ISA槽指槽指出的出的联联系都具有系都具有继继承性。承性。用于具体地指出用于具体地指出对对象象间间的的类类属关系。属关系。其直其直观观意意义义是是“是一种是一种”。ISA槽槽Instance槽槽AKO
23、槽槽Part-of槽槽槽名槽名2022/10/30学生框架学生框架FrameName：Unit（Last-name，First-name）Sex：Area（male，female）Default：maleAge：Unit（Years）If-Needed：Ask-AgeAddress：Telephone：HomeUnit（Number）MobileUnit（Number）If-Needed：Ask-TelephoneS-Address也是一个框架，在这里是本框架的一个槽2022/10/30硕士生框架硕士生框架FrameAKO：Major：Unit（Major）If-Needed：Ask-Majo
24、rIf-Added：Check-MajorField：Unit（Direction-Name）If-Needed：Ask-FieldAdvisor：Unit（Last-name，First-name）If-Needed：Ask-VisorProject：Area（National，Provincial，Other）Default：NationalPaper：Area（SCI，EI，Core，General）Default：Core在在Master框架中，用到了一个系统预定义槽名框架中，用到了一个系统预定义槽名AKO。所谓系统预定义槽名，。所谓系统预定义槽名，是指框架表示法中事先定义好的可公用的
25、一些标准槽名。当是指框架表示法中事先定义好的可公用的一些标准槽名。当AKO作为下层作为下层框架的槽名时，其槽值为上层框架的框架名，表示该下层框架所描述的事物框架的槽名时，其槽值为上层框架的框架名，表示该下层框架所描述的事物比其上层框架更具体。并且，由比其上层框架更具体。并且，由AKO所联系的框架之间具有属性的继承关所联系的框架之间具有属性的继承关系。系。2022/10/30作为一个例子，假设有硕士生柳青，当把他的具体状况分别作为一个例子，假设有硕士生柳青，当把他的具体状况分别添入添入Master框架后，可得到实例框架框架后，可得到实例框架Master-1。这个实例框。这个实例框架可表示如下：架
26、可表示如下：硕士生硕士生-1框架：框架：FrameISA：Name：YangYeSex：femaleMajor：ComputerField：Web-IntelligenceAdvisor：LinHaiProject：Provincial2022/10/30当学问比较困难时，往往须要通过诸框架之间的横向或纵向联系形成一种框架系统。当学问比较困难时，往往须要通过诸框架之间的横向或纵向联系形成一种框架系统。框架之间的纵向联系框架之间的纵向联系是指那种具有继承关系的上下层框架之间的联系。例如，在下图中，学生可依据接受教化的是指那种具有继承关系的上下层框架之间的联系。例如，在下图中，学生可依据接受教化的
27、层次分为本科生、硕士生和博士生。每类学生又可依据所学专业的不同，分为不同专业层次分为本科生、硕士生和博士生。每类学生又可依据所学专业的不同，分为不同专业的学生等。的学生等。框架之间的纵向联系是通过预定以槽名框架之间的纵向联系是通过预定以槽名AKO和和ISA等来实现的。例如前面的例子，等来实现的。例如前面的例子，AKO实实现了现了Student框架与框架与Master框架之间的纵向联系，框架之间的纵向联系，ISA实现了实现了Master框架与框架与Master-1实例实例框架之间的联系。框架之间的联系。框架之间的横向联系框架之间的横向联系是指那种以另外一个框架名作为一个槽的槽值或侧面值所建立起来
28、的框架之间的联系。如下是指那种以另外一个框架名作为一个槽的槽值或侧面值所建立起来的框架之间的联系。如下图给出的框架系统中，图给出的框架系统中，Student框架与框架与S-Addre框架之间就是一种横向联系。框架之间就是一种横向联系。2022/10/30StudentCollegianMasterDoctorMaster-1Master-2S-AddressISAISAAKOAKOAKOAddress2022/10/30框架系框架系统统的推理的推理（3）运用一种）运用一种评评价方法价方法对对于于选选框架框架进进行行评评价，以便确定是否接受它。价，以便确定是否接受它。（1）把待解决的）把待解决的
29、问题问题用一个框架表示出来。用一个框架表示出来。求解求解求解求解问题问题问题问题的匹配推理步的匹配推理步的匹配推理步的匹配推理步骤骤骤骤（4）若可接受，）若可接受，则则与与问题问题框架空槽相匹配的事框架空槽相匹配的事实实就是就是问题问题解。解。（2）与学）与学问库问库中已有的框架中已有的框架进进行匹配。找出一个或几个可匹配的行匹配。找出一个或几个可匹配的预预选选框架作框架作为为初步架初步架设设，在初步架，在初步架设设的引的引导导下收集下收集进进一步的信息。一步的信息。框架系统没有固定的推理机制，遵循匹配和继承的原则，问题求解系统由框架系统没有固定的推理机制，遵循匹配和继承的原则，问题求解系统由
30、两部分构成：构成框架系统的学问库和求解问题的推理机两部分构成：构成框架系统的学问库和求解问题的推理机2022/10/30框架表示法的优点框架表示法的优点结构性：最突出特点是擅长表示结构性学问，它能够把学问的内部结构关系以结构性：最突出特点是擅长表示结构性学问，它能够把学问的内部结构关系以及学问间的特殊联系表示出来。及学问间的特殊联系表示出来。深层性：深层性：框架表示法不仅可以从多个方面、多重属性表示学问，而且还可以框架表示法不仅可以从多个方面、多重属性表示学问，而且还可以通过通过ISAISA、AKOAKO等槽以嵌套结构分层地对学问进行表示，因此能用来表达事等槽以嵌套结构分层地对学问进行表示，因
31、此能用来表达事物间困难的深层联系。物间困难的深层联系。继承性：在框架系统中，下层框架可以继承上层框架的槽值，也可以进行补充继承性：在框架系统中，下层框架可以继承上层框架的槽值，也可以进行补充和修改，这样既削减学问冗余，又较好地保证了学问的一样性。和修改，这样既削减学问冗余，又较好地保证了学问的一样性。自然性：框架能把与谋个实体或实体集相关特性都集中在一起，从而高度模拟自然性：框架能把与谋个实体或实体集相关特性都集中在一起，从而高度模拟了人脑对实体多方面、多层次的存储结构，直观自然，易于理解。了人脑对实体多方面、多层次的存储结构，直观自然，易于理解。框架表示法的不足框架表示法的不足缺乏框架的形式
32、理论：至今，还没有建立框架的形式理论，其推理和一样性检缺乏框架的形式理论：至今，还没有建立框架的形式理论，其推理和一样性检查机制并非基于良好定义的语义。查机制并非基于良好定义的语义。缺乏过程性学问表示：框架系统不便于表示过程性学问，缺乏如何运用框架中缺乏过程性学问表示：框架系统不便于表示过程性学问，缺乏如何运用框架中学问的描述实力。框架推理过程须要用到一些与领域无关的推理规则，而学问的描述实力。框架推理过程须要用到一些与领域无关的推理规则，而这些规则在框架系统中又很难表达。这些规则在框架系统中又很难表达。清晰性难以保证：由于各框架本身的数据结构不确定相同，从而框架系统的清清晰性难以保证：由于各
33、框架本身的数据结构不确定相同，从而框架系统的清晰性很难保证。晰性很难保证。2022/10/302.5语义语义网网络络表示法表示法目前，目前，语义语义网网络络已已经经成成为为人工智能中人工智能中应应用用较较多的一种学多的一种学问问表示方法，尤其是在表示方法，尤其是在自然自然语语言言处处理方面的理方面的应应用。用。语义语义语义语义网网网网络络络络表表表表示法示法示法示法语义网络是奎廉语义网络是奎廉(J.R.Quillian)1968年在探讨人类联想记忆时提出的年在探讨人类联想记忆时提出的一种心理学模型，认为记忆是由概念间的联系实现的。随后，奎廉又把一种心理学模型，认为记忆是由概念间的联系实现的。随
34、后，奎廉又把它用作学问表示。它用作学问表示。1972年，西蒙在他的自然语言理解系统中也接受了语年，西蒙在他的自然语言理解系统中也接受了语义网络表示法。义网络表示法。1975年，亨德里克年，亨德里克(G.G.Hendrix)又对全称量词的表示又对全称量词的表示提出了语义网络分区技术。提出了语义网络分区技术。2022/10/30语义语义网网络络概念及概念及结结构构语义语义语义语义网网网网络络络络一般由一些最基本的语义单元组成。这些最基本的语义单元被称为语义基元，可用如下三元组来表示为 （节点1，弧，节点2）ABRAAAAR5R4R2R1R3语义基元结构语义网络结构2022/10/30语义网络的简洁
35、例子语义网络的简洁例子表示表示“鸵鸟是一种鸟鸵鸟是一种鸟”语义网络与产生式对应的表示实力语义网络与产生式对应的表示实力事实的表示：事实的表示：例：例：“雪的颜色是白的雪的颜色是白的”规则的表示：规则的表示：例：规则例：规则R的含义是的含义是“假如假如A则则B”鸵鸟鸵鸟鸟鸟是一种是一种雪雪白白颜色颜色ABR2022/10/30基本的语义关系基本的语义关系类属关系类属关系实例关系：实例关系：ISA体现的是体现的是“具体与抽象具体与抽象”的概念，含义为的概念，含义为“是一个是一个”，表，表示一个事物是另一个事物的一个实例。例示一个事物是另一个事物的一个实例。例分类关系：分类关系：AKO亦称泛化关系，
36、体现的是亦称泛化关系，体现的是“子类与超类子类与超类”的概念，含义为的概念，含义为“是一种是一种”，表示一个事物是另一个事物的一种类型。例，表示一个事物是另一个事物的一种类型。例成员关系：成员关系：A-Member-of体现的是体现的是“个体与集体个体与集体”的关系，含义为的关系，含义为“是一员是一员”，表，表示一个事物是另一个事物的一个成员。例示一个事物是另一个事物的一个成员。例上述关系的主要特征：最主要特征是属性的继承性，处在具上述关系的主要特征：最主要特征是属性的继承性，处在具体层的结点可以继承抽象层结点的全部属性。体层的结点可以继承抽象层结点的全部属性。鸟鸟动物动物AKO张强张强共青团
37、员共青团员A-Member-of人人李刚李刚ISA2022/10/30属性关系属性关系指事物和其属性之间的关系。常用的属性关系有指事物和其属性之间的关系。常用的属性关系有：Have：含义为含义为“有有”，表示一个结点具有另一个结点所描述的属性，表示一个结点具有另一个结点所描述的属性Can：含义为含义为“能能”、“会会”，表示一个结点能做另一个结点的事情，表示一个结点能做另一个结点的事情例如：例如：“鸟有翅膀鸟有翅膀”Age:含义为含义为“年龄年龄”，表示一个结点是另一个结点在年龄方面的属性，表示一个结点是另一个结点在年龄方面的属性例如：例如：“张强张强18岁岁”鸟鸟翅膀翅膀Have张强张强18
38、Age2022/10/30聚类关系聚类关系亦称包含关系。指具有组织或结构特征的亦称包含关系。指具有组织或结构特征的“部分与整体部分与整体”之间的关系。之间的关系。常用的包含关系是：常用的包含关系是：Part-of：含义为：含义为“是一部分是一部分”，表示一个事物是另一个事物的一部分。，表示一个事物是另一个事物的一部分。例如，例如，“大脑是人体的一部分大脑是人体的一部分”再如，再如，“黑板是墙体的一部分黑板是墙体的一部分”聚类关系与实例、分类、成员关系的主要区分聚类关系与实例、分类、成员关系的主要区分聚类关系一般不具备属性的继承性，如上两个例子，大脑不确聚类关系一般不具备属性的继承性，如上两个例
39、子，大脑不确定具有人的各种属性，黑板也不具有墙的各种属性。定具有人的各种属性，黑板也不具有墙的各种属性。大脑大脑人体人体Part-of黑板黑板墙体墙体Part-of2022/10/30时间关系时间关系指不同事务在其发生时间方面的先后次序关系。指不同事务在其发生时间方面的先后次序关系。常用的时间关系有：常用的时间关系有：Before：含义为：含义为“在前在前”，表示一个事务在另一个事，表示一个事务在另一个事务之前发生务之前发生After:含义为含义为“在后在后”，表示一个事务在另一个事务之后，表示一个事务在另一个事务之后发生发生例如：例如：“北京奥运会在悉尼奥运会之后北京奥运会在悉尼奥运会之后”
40、北京奥运会北京奥运会悉尼奥运会悉尼奥运会After2022/10/30位置关系位置关系指不同事物在位置方面的关系。常用的位置关系有：指不同事物在位置方面的关系。常用的位置关系有：Located-on：含义为含义为“在上在上”，表示某一物体在另一物体之上，表示某一物体在另一物体之上Located-at：含义为含义为“在在”，表示某一物体所在的位置，表示某一物体所在的位置Located-under：含义为含义为“在下在下”，表示某一物体在另一物体之下，表示某一物体在另一物体之下Located-inside：含义为含义为“在内在内”，表示某一物体在另一物体之内；，表示某一物体在另一物体之内；Loca
41、ted-outside：含义为含义为“在外在外”，表示某一物体在另一物体之外。，表示某一物体在另一物体之外。例如，例如，“书在桌子上书在桌子上”书书桌子桌子Located-on2022/10/30相近关系相近关系指不同事物在形态、内容等方面相像或接近。常用的相近关指不同事物在形态、内容等方面相像或接近。常用的相近关系有：系有：Similar-to：含义为：含义为“相像相像”，表示某一事物与另一事物相像，表示某一事物与另一事物相像Near-to：含义为：含义为“接近接近”，表示某一事物与另一事物接近，表示某一事物与另一事物接近例如，例如，“猫似虎猫似虎”虎猫Similar-to2022/10/3
42、0因果关系因果关系指某个事务的发生导致另一个事务的发生。常用的因果关系指某个事务的发生导致另一个事务的发生。常用的因果关系有：有：if-then：含义为：含义为“假如假如那么那么”，例如，例如，“假如天气，小明骑车上班假如天气，小明骑车上班”小明骑车上班小明骑车上班天晴If-then2022/10/30组成关系组成关系一种一对多的联系，表示一个事物由其他一些事物构成，通常用一种一对多的联系，表示一个事物由其他一些事物构成，通常用composed-of联系表示，其所连接的节点间不具备属性的继承性。联系表示，其所连接的节点间不具备属性的继承性。例如，例如，“整数由正整数、负整数和零组成整数由正整数
43、、负整数和零组成”零零整数Composed-of与与正整数正整数负整数负整数2022/10/30表示一元关系一元关系一元关系指可以用一元谓词指可以用一元谓词P(x)表示的关系。谓词表示的关系。谓词P说明实体的性质、属性等。说明实体的性质、属性等。描述的是一些最简洁、最直观的事物或概念，描述的是一些最简洁、最直观的事物或概念，常用：常用：“是是”、“有有”、“会会”、“能能”等语义关系来说明。如，等语义关系来说明。如，“雪雪是白的是白的”。一元关系的描述一元关系的描述应当说，语义网络表示的是二元关系。如何用它来描述一元关系？应当说，语义网络表示的是二元关系。如何用它来描述一元关系？结点结点1表示
44、实体，结点表示实体，结点2表示实体的性质或属性等，弧表示语义关系。表示实体的性质或属性等，弧表示语义关系。例如，例如，“李刚是一个人李刚是一个人”为一元关系，其语义网络如前所示。为一元关系，其语义网络如前所示。用语义网络表示用语义网络表示“动物能运动、会吃动物能运动、会吃”。运动运动吃吃动物动物CanCan2022/10/30表示二元关系二元关系二元关系可用二元谓词可用二元谓词P(x,y)表示的关系。其中，表示的关系。其中，x,y为实体，为实体，P为为实体之间的关系。实体之间的关系。单个二元关系可干脆用一个基本网元来表示，如前介绍的单个二元关系可干脆用一个基本网元来表示，如前介绍的一些常用的二
45、元关系及其表示。一些常用的二元关系及其表示。对困难关系，可通过一些相对独立的二元或一元关系的组对困难关系，可通过一些相对独立的二元或一元关系的组合来实现。合来实现。用语义网络表示：用语义网络表示：王强是志向公司的经理；王强是志向公司的经理；志向公司在中关村；志向公司在中关村；王强王强28岁。岁。2022/10/30 中关村中关村志向公司志向公司王强王强经理经理28岁岁Located-at-Work-forHeadshipAge2022/10/30李新的汽车的款式是李新的汽车的款式是“捷达捷达”、银灰色；王红的汽车的款式是、银灰色；王红的汽车的款式是“凯越凯越”、红色。红色。李新和王红的汽车均属
46、于具体概念李新和王红的汽车均属于具体概念,可增加可增加“汽车汽车”这个抽象概念。这个抽象概念。捷达捷达李新李新汽车汽车1银灰色银灰色人人汽车汽车交通工具交通工具王红王红汽车汽车2红色红色凯越凯越BrandOwnerColorISAISAAKOColorOwnerBrandISAISA2022/10/30表示多元关系多元关系多元关系可用多元谓词可用多元谓词P(x1，x2，)表示的关系。其中，个体表示的关系。其中，个体x1，x2，为实体，为实体，谓词谓词P说明这些实体之间的关系。说明这些实体之间的关系。用语义网络表示多元关系时，可把它转化为一个或多个二员关系的组合，然用语义网络表示多元关系时，可把
47、它转化为一个或多个二员关系的组合，然后再利用合取关系的表示方法，把这种多元关系表示出来。后再利用合取关系的表示方法，把这种多元关系表示出来。2022/10/30状况和动作的表示表示方法：西蒙提出了增加状况和动作结点的描述方法表示方法：西蒙提出了增加状况和动作结点的描述方法例：例：用语义网络表示：用语义网络表示：“小燕子这只燕子从春天到秋天占有一个巢小燕子这只燕子从春天到秋天占有一个巢”须要设立一个占有权结点，表示占有物和占有时间等。须要设立一个占有权结点，表示占有物和占有时间等。小燕子小燕子燕子燕子鸟鸟巢巢鸟窝鸟窝春天春天时间时间秋天秋天状况状况占有权占有权占有资格占有资格ISAAKOOwne
48、eStarAKOAKOEndAKOAKOOwnerAKO2022/10/30对上述问题，也可以对上述问题，也可以把占有作为一种关系把占有作为一种关系，并用一条弧来表示，但在这种，并用一条弧来表示，但在这种表示方法下，占有关系就无法表示了表示方法下，占有关系就无法表示了小燕子小燕子燕子燕子鸟鸟巢巢鸟窝鸟窝ISAAKOOwnsAKO2022/10/30用语义网络表示事务或动作时，须要设立一个事务或动作结点用语义网络表示事务或动作时，须要设立一个事务或动作结点动作结点：由一些向外引出的弧来指出动作的主体与客体。动作结点：由一些向外引出的弧来指出动作的主体与客体。例：用于语义网络表示：例：用于语义网络
49、表示：“常河给江涛一张光盘常河给江涛一张光盘”事务结点：事务结点：如上例用一个事务结点描述如上例用一个事务结点描述一张光盘一张光盘常河常河给给江涛江涛GiftReceiverGiver一张光盘一张光盘赐予事务赐予事务给给常河常河江涛江涛GiftReceiverGiverAction2022/10/30合取和析取的表示表示方法：可通过增加合取结点和析取结点来实现表示方法：可通过增加合取结点和析取结点来实现例例:用语义网络表示如下事实：用语义网络表示如下事实：“参赛者有老师、有学生、有高、有低参赛者有老师、有学生、有高、有低”首先须要分析参赛者的不同状况，可得到以下四种状况：首先须要分析参赛者的不
50、同状况，可得到以下四种状况：A老师、高；老师、高；B老师、低老师、低C学生、高；学生、高；D学生、低学生、低然后在依据他们的逻辑关系用语义网络表示出来。然后在依据他们的逻辑关系用语义网络表示出来。人人参赛者参赛者ABCD或或或或老师老师学生学生高高低低与与IsPartPartPartPartStateStateStateState2022/10/30逻辑关系的表示否定的表示可分为基本语义关系的否定和一般语义关系的否定基本语义关系的否定的表示可通过在有向弧上干脆标注该基本语义关系的否定的方法来解决。例:用语义网络表示：书不在桌子上 接受在有向弧上干脆标注该基本语义关系的否定的方法，该语义网络为