| 论文摘要：本文在研究知识及知识表示基本概念和几种常用传统知识表示方法优缺点的基础上，特别针对知识表示过程中的语法、语义问题，分析总结了知识表示所应该具备的基本性质，并在此基础上详细论述了概念图知识表示方法的概念和特点，最后通过实例阐述概念图知识表示方法的优点及其在实际工程中的应用。
论文关键词：知识表示,谓词,概念图,知识格
0引言
知识表示是对知识的一种描述，或者说是一种约定，探索新的知识表示方法一直是人工智能研究的重要课题之一。目前已有许多种知识表示方法。例如，谓词逻辑、语义网络、产生式规则、框架、概念从属等。这些方法对于描述特定领域的问题求解已经足够，且已得到广泛应用。但是，从来没有人认为这些知识表示方法已经达到了最终的目的，因此知识表示仍是很久以来人工智能研究的中心课题。对它的研究还需要相当深入的研究。概念结构理论的出现为知识表示研究带来了一种新的思路。
本文正是从这个角度出发，在研究人工智能中知识基本概念、分类及传统知识表示方法基础上，主要研究概念图知识表示方法的基本理论及方法，通过实例阐述概念图知识表示方法的优点及其在实际工程中的应用。
1知识表示
知识表示是人工智能研究的一个重要课题，无论应用人工智能技术解决什么问题，首先遇到的问题就是所涉及的各类知识如何加以表示。研究知识表示的主要目的是为用户提供一种有利于进行逻辑推理，能够充分表示领域内知识和便于高效率进行程序设计的知识表示。合理的知识表示，可以使问题的求解变得容易，并且有较高的求解效率。一个好的知识表示方法应该具备以下的性质：
⑴表达充分性。能够将问题求解所需的知识正确有效的表达出来。
⑵推理有效性。能够与高效的推理机制密切结合，支持系统的控制策略。
⑶操作维护性。便于实现模块化，便于知识更新和知识库的维护。
⑷理解透明性。知识表示便于人类理解，易读、易懂，便于知识的获取。
⑸良好访问性。能够很好的接受访问并有效的利用所访问的知识对其进行有效的利用。
2传统知识表示方法
基于前面所描述的知识表示方法所应具备的性质，目前普遍应用的传统知识表示方法主要有逻辑表示模式、基于规则的产生式系统、语义网、框架表示法、剧本表示法、脚本表示法等。每种方法都有自己的优缺点，应用于不同的领域。
2.1一阶谓词逻辑表示法
一阶谓词逻辑FOL（First-orderPredicateLogic）是一种常见的知识表示方法，在谓词逻辑中，命题是用谓词表示的。用谓词表示知识，首先定义谓词，其次用连接符号连接相应的谓词。一阶谓词逻辑要求有一个确切的句法、语义以及真值和推理符号，记号简单，描述易于理解，具有很好的理解形式语义的能力。但由于其证明过程的每一步都需要使用规则，当求解问题比较大时，事实的数量很大，有可能引起语义上的混乱。
2.2基于规则的产生式系统表示法
一个产生式系统包括三个主要部分：状态集；产生式集；控制系统。知识的模块化表示以及易扩展和易修改性，使产生式系统表示法有许多优点，比如，易于表示启发性信息，特别是允许更多的直接演绎处理特殊领域的信息；信息可以很容易地添加、更改和删除等。同时也存在很多的局限性，如，不能表达具有结构性的知识；文法的表示中只表示语法而不描述语义等。
2.3语义网络表示法
语义网络是知识的一种结构化表示，它由节点和弧线组成。通过包含节点和弧线的有向图来描述对象、事件、概念以及动作的方法。节点用于表示实体、概念和情况等，弧线用于表示节点之间的某种联系或者关系。语义网络表示法具有灵活、自然、易于实现、善于表示结构性知识等优点，可用于表示多元关系。但也存在很大的局限性，比如对知识表示没有标准的术语或约定来解释语义，只能通过语义网络的程序慢慢进行推导，使读者理解上的二义性。
2.4框架表示法
框架（Frame）是一种结构化表示方法，是为表示重复的一连串原型事件而设计的，描述各类事件内部或相互关系的具体属性，框架通常由指定事物各个方面的槽（Slot）组成，每个槽拥有若干个侧面，而每个侧面又可拥有若干个值，因此在框架表示法中，框架被看成是知识表示的基本单元。不同的框架之间可以通过属性之间的关系建立联系，从而构成一个框架网络，充分表达相关对象间的各种关系。框架表示法的突出特点在于善于表示结构性知识，具有良好的继承性。
3概念图知识表示方法
3.1概念图的定义
概念结构（ConceptualStructure），亦称概念图（ConceptualGraphs），是一种知识表示工具，由两个结点经过有向线“®”连接而成。两种结点一个是概念结点，另一个是关系结点，有向线的方向代表概念结点和关系结点之间的联系。与上述所介绍的语义网络表示法不同，语义网络用弧表示两个概念之间的关系,而其中的结点仅仅用于表示一些物理实体、概念或者状态。
概念图中，概念结点表示实体、属性、状态和事件。一个概念结点对应一个具体或抽象的概念。比如,学生、老师、医院等是有客观实体存在的具体概念，而像人、颜色、吃和研究等都是一些无客观实体存在的抽象概念。关系结点则表示概念之间的连接关系，如动作（AGNT:AGENT）、对象（OBJ:OBJECT）、材料（MATR:MATERIAL）、具有（POSS:POSSESSES）、状态（STAT:STATUS）、部分（PART）、方式（MANR:MANNER）、工具（INST:INSTRUMENT）等。 1/2 1 2 下一页 尾页 |
