第二節(jié) 知識表示與知識建模

一、早期知識表示簡介

知識特性:相對正確性、不確定性、可表示性、可利用性

知識分類:常識性知識、領域性知識(作用范圍);事實性知識、過程性知識控制知識(作用及表示);確定性知識、不確定性知識(確定性);邏輯性知識、形象性知識(結構及表現(xiàn)形式)

早期知識表示方法:一階謂詞邏輯(例:has_son(X,Y))、產(chǎn)生式規(guī)則(IF

---THEN---置信度CF)、框架、語義網(wǎng)絡(節(jié)點-弧-節(jié)點)、邏輯程序、缺省邏輯、模態(tài)邏輯


Horn邏輯,一階謂詞邏輯的子集

原子Atom:P(t1,t2..,tn)?

規(guī)則Rules由原子構建:


has_child(X,Y):-has_son(X,Y)??

事實是沒有體部和變量的規(guī)則? ?has_child(Helen,Jack):-


描述邏輯:一階謂詞邏輯的可判定子集,用于描述概念和屬性

概念:一個領域的子集?{x|Student(x)}

關系:該領域上的二元關系?{|friend(x,y)}

個體:一個領域內的示例?{XiaoMing}

TBox:包含內涵知識,描述概念的一般性質,例:Mother、Person、has_child

ABox:包含外延知識,描述領域中的特定個體,例:Mother(Helen)


框架

在框架理論中,框架就是知識表示的基本單位

組成:槽:用于描述所論對象某一方面的屬性

? ? ? ? ?側面:用于描述相應屬性的一個方面


優(yōu)點:描述完善和全面,質量高,允許數(shù)值計算

缺點:成本高,對知識庫的質量要求非常高,表達形式不靈活,難與其他形式數(shù)據(jù)集關聯(lián)使用。


產(chǎn)生式模式:


優(yōu)點:自然性、模塊性、有效性、清晰性

缺點:效率不高(規(guī)則庫龐大、匹配費時),不能表達具有結構性的知識


語義網(wǎng)絡

節(jié)點:表示各種事物、概念、情況、屬性、動作狀態(tài)等,每個節(jié)點可以帶有若干屬性;

弧:表示各種語義聯(lián)系,指明它所連接的節(jié)點之間某種語義關系。



二、 基于語義網(wǎng)的知識表示框架

知識表示(representation)

什么是RDF(資源描述框架,Resource Description Framework)?

Resource:頁面、圖片、視屏等任何具有URI標識符

Description:屬性、特征和資源之間的關系

Framework:模型、語言和這些描述的語法

在RDF中,知識總是以三元組(triple)形式出現(xiàn):(主,謂,賓)

RDF也是一個圖模型(節(jié)點-邊-節(jié)點),資源和屬性用URI標識(可以理解為ID)

RDF允許空白節(jié)點,一個資源可以是匿名的即不被URL標識(_:X),例,haofen是某一次KG講座的講者


RDF是數(shù)據(jù)模型(RDF/XML、Turtle、N-Triples),不是序列格式化


封閉世界假設-開放世界假設

例:(CCF ADL,speaker,Haofen)并不意味著CCF ADL講座只有一位講者,而是CCF ADL

講者至少有一位講者

帶標注RDF:時間、不確定性、空間、信任等

RDF和RDFS(RDF Schema)

RDFS為RDF模型提供了一個基本的類型系統(tǒng),是在RDF基礎上提供了一個術語、概念等的定義方式,以及哪些屬性可以應用到哪些對象上。

知識查詢:

SPARQL簡介

是RDF的查詢語言,可以對不同的數(shù)據(jù)集撰寫復雜的連接,由所有主流數(shù)據(jù)庫支持

本體可以填充知識與查詢之間的語義間隙

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