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第二章 知识表示方法,2-5 框架表示法,2-5-1 框架理论,1975年M. Minsky发表了论文“A framework for representing knowledge” ，以解决视觉理解、自然语言对话和其它复杂行为，它基于人在理解情景和故事时的心理学模型（记忆存储的是框架）。框架（如教室）和实例框架（一个具体教室）一种结构化知识表示方法（C+中结构和表格）框架表示语言FRL一种被广泛使用的知识表示方法。,2-5-2 框架结构和框架表示,框架的基本结构 框架由框架名、槽名、侧面名、值和约束构成。例如： Frame框架名 槽名1：侧面名11 值111，值112， 侧面名12 值121，值112， 槽名2：侧面名21 值211，值212， 约束：约束条件1 约束条件2,框架的槽值和侧面值可以是数字、字符串、布尔值，也可以是一个在满足某个给定条件时需执行的动作或过程，甚至可以是另一个框架的名字。当一个框架中含有另一个框架名时，实际实现了该框架对另一个框架的调用。约束条件是对框架、槽或侧面附加的说明信息。,框架名：硕士生 姓名：单位（姓 ，名） 性别：范围（男，女） 默认：男 年龄：单位（岁） 条件：16 专业： 研究方向： 导师姓名： 参加课题： 学籍：硕学籍 住址： 电话： 入学时间：单位（年，月） 学制：单位（年） 默认：3年,实例框架：填入具体信息的框架,框架名：硕士生-1 姓名：杨叶 性别：女 年龄：23岁 专业：计算机应用技术 研究方向：模式识别和计算机视觉 导师姓名：张建州 参加课题：运动目标识别 学籍：硕学籍-1 住址：16号楼316 电话：(028)85400000 入学时间：2003年9月 学制：,2-5-3 框架系统,在框架理论中，框架是知识的基本单位。框架系统由一组有关的框架组成。框架系统中框架之间的联系分横向联系和纵向联系。,学生框架,(纵向联系）,(横向联系）,框架之间的横向联系 框架之间的横向联系是通过槽值或侧面值中的框架名来实现的。框架之间的纵向联系 框架之间的纵向联系是通过“继承”槽来实现的。,框架名：学生 姓名：单位（姓 ，名） 性别：范围（男，女） 默认：男 年龄：单位（岁） 专业： 住址： 电话： 入学时间：单位（年，月） 学制：单位（年）,框架名：硕士生 继承：学生 研究方向： 导师姓名： 参加课题： 学籍：硕学籍 学位论文：,框架系统中的预定义槽名,ISA（is-a）槽 “是一个”，类属关系，表示一个具体事物与其抽象概念间的关系。具有属性继承性。框架名：PERSON 性别：范围（男，女） 年龄：单位（岁） 身高：厘米框架名：高远 ISA：PERSON 性别：男 年龄：25岁 身高：180,AKO（a-kind-of）槽 “是一种”，类属关系，表示事物间在抽象概念上的关系。具有属性继承性。AKO槽值是上层框架名。框架名：学生 姓名：单位（姓，名） 性别：范围（男，女） 年龄：单位（岁） 框架名：计算机系学生 AKO：学生 特长：编程序,subclass槽 指出子类与类之间的类属关系。具有属性继承性。 subclass槽值是上层框架名。框架名：学生 姓名：单位（姓，名） 性别：范围（男，女） 年龄：单位（岁） 框架名：计算机系学生 subclass：学生 特长：编程序,instance槽 指出下层框架，instance槽值是下层框架名。框架名：学生 instance： 计算机系学生， 电子系学生， 数学系学生 姓名：单位（姓，名） 性别：范围（男，女） 年龄：单位（岁）,art-of槽 指出“部分”（下层）和“全体”（上层）的关系。 作为下层框架槽时，其值是上层框架名，意指该框架是上层框架的一部分；作为上层框架槽时，其值是下层框架名，意指下层框架是该框架的一部分。 一般不具有属性继承性。,infer槽 指出两个框架之间的逻辑关系，可用于表示产生式规则。框架名：诊断规则 症状1：咳嗽 症状2：发烧 症状3：打喷嚏 infer：结论 可信度：0.8框架名：结论 病名：感冒 用药：口服感冒清 服法：一日三次，每次2粒,ossible-reason槽 possible-reason槽和infer槽的作用相反，用来把结论与可能的原因联系起来。框架名：结论 病名：感冒 possible-reason：诊断规则 用药：口服感冒清 服法：一日三次，每次2粒框架名：诊断规则 症状1：咳嗽 症状2：发烧 症状3：打喷嚏 infer：结论 可信度：0.8,similar槽 指出两个框架所描述的事物间的相似关系。rotation槽 旋转关系,Default侧面 为相应槽提供默认值。If-Needed侧面 提供为相应槽赋值的过程。If-Added侧面 提供因相应槽值变化而引起的后继处理过程。,课程表框架,课程表,框架名：人工智能 AKO：课程表 教材：人工智能原理及其应用 时间：星期一下午第二大节 地点：综合楼-C503 instance：张建州框架名：张建州 AKO：人工智能 学院：计算机学院 性别：男 学位：博士 职称：教授,2-5-4 框架系统问题求解过程,将求解问题用框架表示与知识库中已有框架匹配（通过对相应槽的槽名和槽值比较来实现）用匹配框架的信息（及继承属性）填充待求问题框架的槽值。例：找计算机系本科生红旗（男）住址框架名：本科生 姓名：红旗 性别：男 年龄： 专业：计算机 住址： 电话：,2-5-5 框架表示法的优缺点,优点 结构性 深层性 继承性 自然性缺点 缺乏形式理论 缺乏过程性知识表示 清晰性难以保证,作业,.63：2-25阅读：第10章 10.2.2,
