知识表示框架剧本表示法

本文格式为Word版，下载可任意编辑——知识表示框架剧本表示法人工智能原理其次讲学识表示之框架剧本表示主讲王祖喜163华中科技大学图像所学识的表示方法n谓词规律法n状态空间法n问题归约法n语义网络法n框架表示法n面向对象表示n剧本表示n过程表示n小结Daten2学识的框架表示1概念学识的框架表示法1975年由提出最早用作视觉感知自然语言对话等问题的学识表示目前已作为一种通用数据布局来表示学识对象实体框架理论认为人们对现实世界中各种事物的熟悉都是以一种类似于框架的布局存储在记忆中的当面临一种新事物时就从记忆中找出一个适合的框架并根据实际处境对其细节加以修改补充从而形成对当前事物的熟悉例如当一个人要走近一个教室时他能根据以往的学识想象到这个教室确定有周围墙有门窗天花板和地板有课桌椅子黑板等尽管他对这个教室的细节还不领会但对教室的根本布局是可以预见的他之所以能做到这一点是由于他通过以往的熟悉活动已经在记忆中建立了关于教室的框架该框架不仅指出了相应事物的名称教室而且还指出了事物各有关方面的属性如有周围墙有课桌有黑板通过对该框架的查找很轻易得到教室的各有关特征学识的框架表示Daten4当他进入教室后经查看得到了教室的大小门窗的个数桌凳的数量颜色等细节把它们填入到教室框架中就得到了教室框架的一个概括事例称为事例框架2框架定义框架是用于描述具有固定的静态对象的通用数据布局该对象用对象属性属性值表示一个框架由若干个槽组成槽用于描述属性一个槽又可由若干个侧面组成侧面用于描述相应属性的一个方面槽和侧面所具有的属性值分别称为槽值和侧面值一个侧面可有一个或多个侧面值对框架槽或侧面都可以复加上一些说明性信息一般是指一些约束条件用于指出什么样的值才能填入到槽或侧面中槽值或侧面值既可以是数值字符串布尔值也可以是一个在得志某个给定条件时要执行的动作或过程更加是它还可以是另一个框架的名字从而实现一个框架对另一个框架的调用框架实质上是一个层次的嵌套链接表Daten5槽名1侧面名1值1值2值p1侧面名2值1值2值p2侧面名m1值1值2值1槽名2侧面名1值1值2值q1侧面名2值1值2值q2侧面名m2值1值2值2槽名n侧面名1值1值2值r1侧面名2值1值2值r2侧面名值1值2值约束约束条件1约束条件n框架的一般布局Daten6例1框架名商品名称生产厂家出售商店处罚处理方式处置依据处置时间单位年月日经办部门在这个框架中有4个槽其中处置槽有4个侧面侧面处置时间用单位指出了一个填值时的标准限制Daten7例2框架名姓名单位姓名年龄单位岁性别范围男女缺省男职称范围教授副教授讲师助教缺省讲师部门单位系教研室住址工资开头工作时间单位年月截止时间单位年月缺省现在把某教师师的一组组信息填入教师师框架的各个槽就得到了相应应框架的一个事例框架框架名姓名夏冰年龄龄36性别别女职职称副教授部门门计计算机教研室住址工资资开头工作时间时间19889截止时间时间19969Daten8例1硕士生的概括框架n框架名n姓名单位姓名n性别范围男女n默认男n年龄单位岁n条件岁16n学习专业单位专业名n研究方向单位方向名n导师姓名单位姓名n加入课题范围国家级省部级其它n默认国家级n学籍n住址单位楼号房间号n电话单位区号话机号n入学时间单位年月n学制单位年n默认4年Daten9硕士生的实例框架n框架名n姓名杨杨n性别女n年龄23n学习专业计算机应用技术n研究方向人工智能n导师姓名林海n加入课题n学籍n住址16号楼316房间号n电话01066668888n入学时间2000年9月n学制Daten10框架的描述框架的描述框架名框架名约束约束Daten11框架系统的根本布局n框架系统的根本布局是通过诸框架之间的横向或纵向联系来实现的n1框架之间的横向联系n一个框架的槽值或侧面值可以是另外一个框架的名字如硕士生框架合硕学籍框架之间为横向联系n2框架之间的纵向联系n用框架表示具有演绎关系的学识布局时下层框架与上层框架之间具有一种继承关系这种具有继承关系的框架之间的联系称为纵向关系Daten12学生框架为n框架名n姓名单位姓名n性别范围男女n默认男n年龄单位岁n住址单位楼号房间号n电话单位区号话机号n入学时间单位年月n学制单位年Daten13硕士生框架为n框架名n继承n学籍n研究方向单位方向名n导师姓名单位姓名n加入课题范围国家级省部级其它n默认国家级n学位论文单位论文题目n默认题目未定Daten14计算机系硕士生框架为n框架名n继承n专业范围计算机应用技术计算机软件及理论n默认计算机应用技术n使用计算机单位计算机的型号Daten15例一个计算机系硕士生的实例框架n框架名n继承n姓名柳青n性别女n年龄23n研究方向人工智能nDaten16例1一个教室A的框架n上下层是关系黑板是教室A的一片面但黑板的布局性能与教室是完全不同的n最上面是主框架最上面记着框架名其他片面是由槽和值组成槽用中文写出值用小长方形表示n1某些值可以是另一个子框架如左墙右墙前墙而且子框架可以共享n2某些值可以空着等适当的时候再去填写Daten17例2拱框架Daten18例3动物分类框架Daten193框架网络框架间的横向联系由于框架中的槽值或侧面值都可以是另一个框架的名字这就在框架之间建立起了联系通过一个框架可以找到另一个框架这称为横向联系框架间的纵向联系举例说明在一个学校中无论是教师还是学生以及在学校工作的其他人员如干部测验员工人等尽管他们所承受的任务不同但由于他们都处于学校这个环境中必然会有一些共同的属性因此在对他们举行描述时可以将它们具有的共同属性抽取出来构成一个上层框架然后再对各类人员独有的属性分别构成下层框架为了指明框架间的这种上下关系可在下层框架中设立一个专用的槽用以指出他的上层框架是哪一个这样就在框架间建立了纵向联系而且对于这种联系下层框架还可以继承上层框架的属性及值制止了重复描述俭约了时间和空间的开销框架间的继承性继承性是框架表示法的一个重要特性它不仅可以在两个框架之间实现继承关系而且还可以通过两两的继承关系从最低层追搠到最高层使高层的信息逐层向低层传递Daten20像这样具有横向联系及纵向联系的一组框架称为框架网络下图是一个关于师生员工的框架网络师生员工框架教职工框架学生框架教师框架工人框架电子系学生框架机械系学生框架教师1教师n学生n学生1师师生员员工框架用于描述师师生员员工的共同属性例如姓名性别别年龄龄等教职职工框架用于描述教师师干部工人的共同属性只要在师师生员员工框架中已指出的属性在这这里可不再重复描述以此类类推教师师框架工人框架其中也只需描述只有他们们自己具有的属性Daten21留神1假设一个在上层框架中描述的属性在下层框架需作进一步说明时那么需要在下层框架中再次给出描述例如设在师生员工框架中对年龄槽的描述是年龄单位岁由于学生一般都在七岁开头上学因此学生的年龄可由年龄学龄7得到所以在学生框架中仍可设置年龄槽并在该槽的描述中给出计算年龄的过程2假设在下层框架中对某些槽没有作更加的声明那么它将自动继承上层框架相应槽的槽值下面概括给出上述几个框架的描述Daten22师生员工框架为框架名姓名单位姓名年龄单位岁性别范围男女缺省男健康状况范围健康一般差缺省一般住址教职工框架为框架名继承工作类别范围教师干部工人缺省教师开头工作时间单位年月截止工作时间单位年月缺省现在离退休状况范围离休退休缺省退休Daten23教师框架为框架名继承部门单位系教研室语种范围英语法语日语德语俄语缺省英语外语水平范围优良中差缺省良职称范围教授副教授讲师助教缺省讲师研究方向某个教师的事例框架为框架名继承姓名孙林年龄28健康状况健康部门计算机系软件教研室语种德语开头工作时间19859Daten24由以上框架描述可以看出1在框架网络中既有用继承槽指出的上下层框架间的纵向联系也有以框架名作为槽值指出的框架间的横向联系因此框架网络之间是一个纵横交织的繁杂的框架体系布局2原那么上说事例框架中的每一个槽都应给出槽值但对可以继承上层框架槽值的槽其槽值可不给出例如在上面的教师1的框架中虽然没有给出性别职称槽及其槽值但由继承性可知孙林的性别为男职称为讲师Daten254框架中槽的设置与组织框架是一种集事物各方面属性的描述为一体并反映相关事物间各种关系的数据布局在此布局中槽起至关重要的作用由于不仅要用他描述事物各方面的属性而且还要用他指出相关事物间的繁杂关系因此要留神以下几个方面的关系1充分表达事物各有关方面的属性合理地设置槽在以框架作为学识表示模式的系统中学识是通过事物的属性来表示的为使系统具有丰富的学识以得志问题的求解的需要就要求框架中有足够的槽把事物各方面的属性充分表达出来这里说的各有关方面的属性有两方面的含义要与系统的设计目标相一致只要系统设计目标所要求的属性或者问题求解中有可能要用到的属性都理应用相应的槽把他们表示出来仅仅需要对有关的属性设立槽不成面面俱到以免浪费空间和降低系统的运行效率Daten262充分表达相关事物间的各种关系由槽中的框架名建立联系现实世界中的事物一般不是孤立的彼此之间存在千丝万缕的联系为了将其中有关的联系反映出来以构成完整的学识体系需要设置相应的槽来描述这些联系在框架系统中事物间的联系是通过在槽中填入相应的框架名来实现至于它们之间究竟是一种什么样的关系那么是由槽名来指明的在框架表示系统中通常定义一些标准槽名应用时不用说明就可直接使用称这些槽名为系统预定义槽名现简朴介绍几个槽槽用于指出事物间抽象概念上的类属关系其直观含义是