知识的表示方法

知识的表示方法对同一知识，一般都可以用多种方法进行表示，但不同的方法对同一知识的表示效果是不一样的，因为不同领域中的知识一般都有不同的特点，而每一种表示方法也都有自己的长处与不足。本节先介绍五种知识的表示方法，关于状态空间表示法将在第五章结合智能捜索作介绍。1谓词表示法命题逻辑与谓词逻辑是人工智能的两种基本逻辑，是大多数知识表示模式的基础。

1.命题在逻辑上具有非真即假意义的语句称为命题。如果命题是真实的，称这种命题为真命题，否则称为假命题。下面的语句是真命题：

（1）北京是中华人民共和国的首都。

（2）256是整数。（3）如果两条直线平行，那么同位角相等。下面的语句是假命题：

（1）雪不是白色的。

（2）3>5。（3）5是偶数。下面的语句不是命题：

（1）请勿吸烟！

（2）天气真好啊！

其中（1）是祈使句，（2）是感叹句，都没有确定的真值，因此它们不是命题。因此，命题是可以辨别真假的语句。一般用P、Q、R、…等大写字母表示命题，分别用“T”与“F”表示命题的真与假。

2.命题公式在给出命题公式的定义之前，先给出命题公式中的连接词的定义。（1）连接词。在日常语言中，可以通过“并且”、“或者”、“如果…，则…”等连接词，将一些简单的陈述句组成较为复杂的语句成为复合句。类似地，我们通过以下的连接词，将些简单命题连接起来，构成一个复合命题，以表示较为复杂的含义。∧（逻辑与），它表示被它连接的两个命题具有“与（并且）”的关系。

∨（逻机或），它表示被它连接的两个命题具有“或（或者）”的关系。→（蕴含），P→Q表示“如果P，则Q”，其中P称为蕴含式的前件（或前提），Q称为蕴含式的后件（或结论）。

┐（逻辑非），其作用是否定位于它后面的命题。当命题P为真时，┐P为假；当P为假时，┐P为真。由以上连接词构成的复合命题的真值表如下。PQ┐PP∧QP∨QP→QTTFTTTTFFFTFFTTFTTFFTFFT2产生式规则表示方法产生式规则知识表示方法也称为产生式知识表示法。它是建立在因果关系的基础上，因此，可以很容易地用来描述事实、规则及其不确定的度量。它的一般表达方式是：或者其中，P是产生式的前提（或前件），用于指出该产生式可用的条件；Q是一组结论（或后件）。前件和后件也可以是由“与”、“或”“非”等逻辑运算符组合起来的表达式。如果考虑不确定性，则需另加可信度的度量值。P→QIFPTHENQ3与/或树表示法在现实生活中，人们在解决问题时，经常会根据问题的具体情况，将它们变换成等价的问题去求解；或者将问题分解成几个较易解决的子问题，然后对这些子问题分别求解。下面以一道平面几何证明题为例来加以说明：要求证明两三角形为相似三角形（记为问题S）。4语义网络表示法语义网络是由一些“节点”和连接节点的“弧”组成。节点表示各种事物、概念、属性、状态、事件、动作等，而弧则表示它们之间的关系。许多节点和弧的相互连接就形成了一个网络，一句话，语义网络就是通过概念及其语义关系来表示知识的一种网络图，它是一个带标注的有向图。在语义网络中，每个节点可以带有若干个属性，以表征其所代表的对象的特性；网络中的弧则是有方向有标注的，方向用来体现节点间的隶属关系，而其上的标注表示被连接的两个节点间的某种语义关系。如下所示：5框架表示法

我们走进一间教室之前，就可以想象到这个教室一定四面有墙，有门、窗、天花板和地板，还有黑板、讲台、课桌、坐椅等。尽管你对这个教室的具体细节如教室的大小、门窗的扇数等还不清楚，但对教室的基本结构是可以预见的。之所以能够做到这一点，是由于在以前的实践活动中，已在头脑中建立起了有关“教室”这一概念的基本框架。这一基本框架不仅指出了相应事物的名称（如教室），而且还指出了事物的各方面属性（如墙、门、窗等），通过对该框架的查找就很容易得到有关教室的特征。在你进入教室之后，经观察得到了教室的大小、门窗的扇数等细节，把这些数据填入到教室框架中，就得到教室框架的一个具体实例，称为实例框架。可见，所谓框架表示就是对一个事物、事件或概念属性的数据结构的描述。框架知识表示也可以对应于面向对象的数据结构。下面，通过一个生活中的例子来了解创建框架的具体步骤：王同学是个计算机爱好者，他要去电脑市场购买一台用于学习的家用计算机。他来到一家电脑公司的摊位前，销售员李先生问：“你好，请问你打算买什么档次的电脑呢？我们这里有品牌机，也卖组装机。”王同学问：“品牌机都有哪几种啊？”李先生说：“我们主要经销联想电脑。”并对CPU型号、内存、主板、硬盘等情况一一