《知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)》ppt課件

1、2024/4/2,1,第9章 知識(shí)庫(kù)系統(tǒng),9.1知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)概論,2024/4/2,2,隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以計(jì)算機(jī)為工具的信息處理技術(shù)經(jīng)歷了數(shù)值計(jì)算階段和數(shù)據(jù)處理階段之后，已經(jīng)進(jìn)入了知識(shí)管理與處理的階段，也就是說(shuō)，計(jì)算機(jī)可以像人類一樣具有進(jìn)行創(chuàng)造性思維活動(dòng)的能力，即其具有智能。計(jì)算機(jī)具有智能是計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的一個(gè)劃時(shí)代的標(biāo)志，意味著信息社會(huì)進(jìn)入一個(gè)知識(shí)信息處理的新時(shí)代，而知識(shí)庫(kù)技術(shù)將使計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)具有更多的智能。,2024/4/

2、2,3,由于知識(shí)庫(kù)是智能計(jì)算機(jī)的核心部件，同時(shí)又是其他智能信息處理系統(tǒng)，例如智能機(jī)器人、智能視覺(jué)、自然語(yǔ)言理解及專家系統(tǒng)的關(guān)鍵部件和基礎(chǔ)，因此成為當(dāng)前計(jì)算機(jī)科學(xué)研究的前沿，是一門正在逐步形成和迅速發(fā)展的新興學(xué)科。,2024/4/2,4,知識(shí)庫(kù)可以看作是數(shù)據(jù)庫(kù)理論研究的產(chǎn)物，更確切地講，知識(shí)庫(kù)是人工智能（AI）和數(shù)據(jù)庫(kù)（DB）結(jié)合的產(chǎn)物。如果說(shuō)數(shù)據(jù)庫(kù)就是把數(shù)據(jù)從應(yīng)用程序中分離出來(lái)交予系統(tǒng)程序處理，則知識(shí)庫(kù)就是把知識(shí)從應(yīng)用程序中分離出來(lái)，交

3、由知識(shí)系統(tǒng)程序處理。從研究角度看，AI和DB技術(shù)的結(jié)合將產(chǎn)生未來(lái)信息系統(tǒng)新的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，從應(yīng)用角度看，兩者的結(jié)合最終將產(chǎn)生新一代信息系統(tǒng)。,2024/4/2,5,DB技術(shù)對(duì)AI的意義在于幫助AI系統(tǒng)規(guī)模進(jìn)升到實(shí)用水平，而AI技術(shù)對(duì)DB的意義體現(xiàn)在以DB為基礎(chǔ)的信息系統(tǒng)可以增加強(qiáng)有力的表達(dá)和推理能力，同時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)理論、功能、性能和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)擴(kuò)展等都可以起到推進(jìn)作用。,2024/4/2,6,9.1.1 知識(shí)的概念,1.數(shù)據(jù)、信息與知識(shí)●

4、數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)是對(duì)事實(shí)的一種表達(dá)形式，包括數(shù)字、字符和圖形。數(shù)據(jù)可以通過(guò)人工或自動(dòng)化裝置進(jìn)行處理?！?信息 信息是對(duì)人有用的，能夠影響人們行為的數(shù)據(jù)。信息通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)加工處理而產(chǎn)生?！?知識(shí) 知識(shí)是人類對(duì)客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí)，是系統(tǒng)的有條理的信息。例如，攝氏39度是一個(gè)數(shù)據(jù)，如果用來(lái)表示一個(gè)人體溫，則成為一種信息；對(duì)于醫(yī)生或具有保健常識(shí)的人來(lái)說(shuō)，如果一個(gè)人的體溫達(dá)到攝氏39度，則其正在發(fā)燒，需要及時(shí)治療，這就稱為一種知識(shí)。,2024/4/2

5、,7,2.知識(shí)的要素知識(shí)的要素是指構(gòu)成系統(tǒng)知識(shí)集合必須的基本知識(shí)元素，其中包括事實(shí)、概念和規(guī)則?！?概念 概念給出知識(shí)的最基本內(nèi)容，是知識(shí)的最底層基礎(chǔ)，通常以名詞形式出現(xiàn)，例如花，紅色，太陽(yáng)，風(fēng)，雨等。,2024/4/2,8,● 事實(shí) 事實(shí)是知識(shí)所表示的有關(guān)問(wèn)題涉及到的事物、環(huán)境的常識(shí)性知識(shí)，如事物的分類、屬性、事物之間的關(guān)系、科學(xué)事實(shí)、客觀事實(shí)等。事實(shí)建立了概念之間的聯(lián)系。事實(shí)是靜態(tài)地為人們所共享、最低層次——0層的知識(shí)，通常以

6、“……是……”的形式出現(xiàn)。,2024/4/2,9,● 規(guī)則 規(guī)則由事實(shí)組成，建立了事實(shí)間的聯(lián)系。規(guī)則是有關(guān)問(wèn)題中與事物的行動(dòng)、動(dòng)作相聯(lián)系的因果關(guān)系知識(shí)，這種知識(shí)是動(dòng)態(tài)的，通常以“如果……則……”的形式出現(xiàn)。例如啟發(fā)式規(guī)則：如果下雨，則出門帶傘。,2024/4/2,10,3.知識(shí)的類型（1）過(guò)程型知識(shí) （2）描述型知識(shí) ● 事實(shí)知識(shí) ●判斷型知識(shí) （3）元知識(shí)● 組織知識(shí)的元知識(shí) ● 利用知識(shí)求解問(wèn)題方向的元知識(shí) ●從知識(shí)

7、源獲取知識(shí)的元知識(shí),2024/4/2,11,9.1.2知識(shí)庫(kù) 知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)和知識(shí)庫(kù)系統(tǒng),1.知識(shí)庫(kù)從知識(shí)存儲(chǔ)的角度來(lái)看，知識(shí)庫(kù)是知識(shí)的集合。當(dāng)然，這些知識(shí)包括概念、事實(shí)與規(guī)則。由于概念一般均包含在事實(shí)內(nèi)，實(shí)際上知識(shí)庫(kù)中應(yīng)當(dāng)包含事實(shí)與規(guī)則兩個(gè)部分，而僅由事實(shí)組成的知識(shí)庫(kù)只能認(rèn)為是廣義的知識(shí)庫(kù)。,2024/4/2,12,,2.知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)是知識(shí)的集合，當(dāng)知識(shí)以一定結(jié)構(gòu)方式存儲(chǔ)并具有一定共享性和持久性，且這種集合的元素?cái)?shù)量很大時(shí)

8、就需要進(jìn)行管理，管理知識(shí)庫(kù)的計(jì)算機(jī)軟件就稱為知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)（knowledge base management system, KBMS）.,2024/4/2,13,知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有以下功能：● 支持傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的一切功能● 具有一種對(duì)知識(shí)進(jìn)行操縱和處理的描述性語(yǔ)言這種觀點(diǎn)是Ulman在其名著“Principle of database and knowledge system”中提出的。,2024/4/2,14,目前

9、，一般知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)可以用如下的幾個(gè)方面來(lái)刻畫其特性。（1）KBMS所管理的知識(shí)僅限于事實(shí)和規(guī)則兩種。（2）KBMS應(yīng)能管理大量的知識(shí)（3）KBMS所采用語(yǔ)言大多用邏輯語(yǔ)言，即用謂詞表示（4）KBMS的核心是一個(gè)推理機(jī)制（inference engine），它完成對(duì)知識(shí)的操縱，其中包括對(duì)知識(shí)的一致性校驗(yàn)，知識(shí)的演繹檢索。,2024/4/2,15,3.知識(shí)庫(kù)系統(tǒng),如果一個(gè)系統(tǒng)具有使用計(jì)算機(jī)所存儲(chǔ)的知識(shí)對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋，生成作業(yè)假

10、說(shuō)并對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證的功能，則稱該系統(tǒng)為一個(gè)知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)（knowledge base system，KBS）。按照上述知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)概念，知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)中知識(shí)，是系統(tǒng)本身進(jìn)行推理過(guò)程中所利用的信息，而不是提供給系統(tǒng)使用者的信息。由此可以知道，知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的重要區(qū)別之處在于，它并非向用戶提供查詢的信息，而是提供根據(jù)數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)信息通過(guò)知識(shí)推斷而得到的結(jié)果。,2024/4/2,16,從邏輯構(gòu)成上來(lái)看，知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的基本組成情況如下圖 所示。,

11、,2024/4/2,17,從具體資源組成上來(lái)看，知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)是一種資源的集成，它包括硬件、軟件、信息和有關(guān)人員，具體有如下內(nèi)容：知識(shí)庫(kù)及相應(yīng)的存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)及相應(yīng)的機(jī)器知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)及相應(yīng)的人員（包括知識(shí)工程師）知識(shí)庫(kù)管理員。,2024/4/2,18,4.知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),● 知識(shí)表示 ● 知識(shí)利用 ● 知識(shí)獲取,2024/4/2,19,9.1.3知識(shí)庫(kù)語(yǔ)言,研究知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)十分重要的一點(diǎn)就是研究知識(shí)庫(kù)語(yǔ)言，從數(shù)據(jù)

12、庫(kù)領(lǐng)域引進(jìn)AI技術(shù)的角度，對(duì)知識(shí)庫(kù)語(yǔ)言的研究主要集中在邏輯語(yǔ)言上，這是因?yàn)檫壿嬚Z(yǔ)言接近于自然語(yǔ)言，具有良好表達(dá)能力與推理能力，比較符合知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的要求。目前用作知識(shí)庫(kù)邏輯語(yǔ)言的主要分兩類：以Prolog和以Datalog為代表。當(dāng)今國(guó)際上領(lǐng)先的兩個(gè)知識(shí)庫(kù)試驗(yàn)系統(tǒng)NAIL和NU-Prolog所使用的知識(shí)庫(kù)語(yǔ)言都是由Datelog和Prolog擴(kuò)充的。,2024/4/2,20,1.PrologProlag是一種基于一階謂詞的邏輯程序設(shè)計(jì)語(yǔ)

13、言，它由R.Kowalskv和A.Colmerauer首先提出，它在AI和知識(shí)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)中具有重要作用。我們知道，數(shù)理邏輯的一種形式是一階謂詞演算，一階謂詞演算的一種形式是子句，子句的一種形式是Horn子句。任一種子句形式描述的邏輯表達(dá)式都可以用Horn子句的形式來(lái)描述。而Prolog語(yǔ)言作為數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中演繹推理公理系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的邏輯描述能力和推理能力。它也使數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)兩者具有共同的堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。,2024/4/2,2

14、1,作為一階謂詞的邏輯語(yǔ)言，Prolog在實(shí)現(xiàn)知識(shí)庫(kù)中具有如下特征：● 一階謂詞邏輯的語(yǔ)言是形式化的嚴(yán)格定義● 一階謂詞邏輯的語(yǔ)言十分簡(jiǎn)單易懂● 邏輯公式不需要重復(fù)表達(dá)，與不同應(yīng)用無(wú)關(guān)● 事實(shí)、假設(shè)、推理、查詢、視圖和完整性約束條件都能以基于一階謂詞邏輯的Prolog表達(dá)。,2024/4/2,22,2.DatalogDatalog語(yǔ)言是Prolog語(yǔ)言的一種特殊形式，由于prolog語(yǔ)言是一種適應(yīng)面較為廣泛的通用語(yǔ)言，它在數(shù)據(jù)

15、庫(kù)、知識(shí)庫(kù)領(lǐng)域中雖然也能適應(yīng)，但是也存在一定的不足之處，這主要是數(shù)據(jù)庫(kù)及知識(shí)庫(kù)領(lǐng)域中具有一定的特殊性,2024/4/2,23,●在知識(shí)庫(kù)中，知識(shí)個(gè)數(shù)是有限的——數(shù)量有限●在知識(shí)庫(kù)中，一般只有知識(shí)操作而很少有計(jì)算操作——操作受限因此在實(shí)際上需要對(duì)prolog進(jìn)行一定的限制，使其在知識(shí)庫(kù)領(lǐng)域中發(fā)揮更大作用，而Datalog即是Prolog的一種適應(yīng)于知識(shí)庫(kù)的改進(jìn)形式語(yǔ)言，是一種受限的Prolog語(yǔ)言，適用于知識(shí)庫(kù)。,2024/4/2,2

16、4,9.2傳統(tǒng)的知識(shí)表示模式,9.2.1知識(shí)表示基本概念知識(shí)表示是指知識(shí)的符號(hào)化，它包含兩層含義：用給定的知識(shí)結(jié)構(gòu)，按一定的原則，組織表示知識(shí)；解釋所表示知識(shí)的意義。就其形式而言，知識(shí)表示就是用來(lái)組織求解某問(wèn)題的一組描述約定。知識(shí)表示是人工智能和知識(shí)工程中的一個(gè)核心研究領(lǐng)域，是知識(shí)庫(kù)有效表示知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)和管理知識(shí)的關(guān)鍵技術(shù)。,2024/4/2,25,知識(shí)表示方法種類繁多，分類標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，通常由直接表示、邏輯表示、產(chǎn)生式規(guī)則表示、語(yǔ)

17、義網(wǎng)絡(luò)表示、框架表示、腳本方法、過(guò)程表示、組合型知識(shí)表示方法、面向?qū)ο蟊硎痉椒ǖ龋渲兄饕闹R(shí)表示方法及其彼此間聯(lián)系如下圖 所示。,2024/4/2,26,,,2024/4/2,27,9.2.2知識(shí)的謂詞邏輯表示,在知識(shí)庫(kù)中目前大都采用“概念-事實(shí)-規(guī)則”三級(jí)層次的知識(shí)構(gòu)造體系。這種體系的知識(shí)表示方法也很多，在人工智能和知識(shí)工程領(lǐng)域?qū)W科中知識(shí)表示方法已經(jīng)成為一個(gè)專門領(lǐng)域。由于謂詞邏輯本身的很好的一些基本特點(diǎn)，當(dāng)前的知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)中一般采用

18、謂詞邏輯表示方法。,2024/4/2,28,盡管其他知識(shí)表示方法各有千秋，但由于謂詞邏輯表示方法簡(jiǎn)單，比較適合于知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)構(gòu)造體系，具有較強(qiáng)的推理能力和相對(duì)較好的理論基礎(chǔ)，在知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)中被廣泛采用而作為一種主要的知識(shí)表示方法。,2024/4/2,29,在謂詞邏輯表示的知識(shí)構(gòu)造體系中，概念、事實(shí)與規(guī)則可分別用個(gè)體（或變?cè)?、謂詞與謂詞公式表示，它們可使知識(shí)表示具有統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)模式，以后還可以將謂詞進(jìn)一步改造成某種具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的稱為Hom

19、邏輯的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)形式。,2024/4/2,30,9.2.3知識(shí)的產(chǎn)生式表示,產(chǎn)生式知識(shí)表示方法也稱為產(chǎn)生式規(guī)則知識(shí)表示方法。由于該表示方法是建立在因果關(guān)系基礎(chǔ)之上，可以方便的描述事實(shí)、規(guī)則和進(jìn)行不確定性度量。,2024/4/2,31,,1.事實(shí)的表示事實(shí)可以看作是斷言一個(gè)語(yǔ)言變量的值或者多個(gè)語(yǔ)言變量間關(guān)系的陳述句。 一般用三元組（對(duì)象，屬性，值）或（關(guān)系，對(duì)象1，對(duì)象2）k來(lái)表示事實(shí)，其中對(duì)象就是語(yǔ)言變量。如果考慮不確定性就變化為用四

20、元組（對(duì)象，屬性，值，不確定度量值）來(lái)表示。這種表示在機(jī)器內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)就是一張表。例如 對(duì)事實(shí)“老李今年40歲”即為（李，年齡，40），而“老趙和老張是同學(xué)”即為（同學(xué)，張，李）。,2024/4/2,32,2.規(guī)則的表示規(guī)則表示是事物間的因果關(guān)系，以“if condition then action”的單一形式表示，其中condition部分成為前件，而action部分成為后件。產(chǎn)生式的一般形式為前件、后件。前件部分通常是一些事實(shí)的

21、合取與析取，而后件通常是某一事實(shí)。如果考慮不確定性，則需要另附加可信度量值。,2024/4/2,33,在自然界的各種知識(shí)單元中存在著大量的因果關(guān)系，這些因果關(guān)系轉(zhuǎn)化為前件和后件，用產(chǎn)生式規(guī)則表示非常方便。產(chǎn)生式規(guī)則與邏輯蘊(yùn)含式非常相似，當(dāng)邏輯蘊(yùn)含式 十 產(chǎn)生式的一種特殊形式，只能表示確定性的知識(shí)，其值只能是真或是假，在使用謂詞邏輯中的蘊(yùn)含式的匹配規(guī)則必須是精確的。,2024/4/2,34,3.產(chǎn)生式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)專家系統(tǒng)多是以產(chǎn)生式表示知識(shí)

22、，將一組產(chǎn)生式放在一起，讓它們相互匹配，協(xié)同工作，一個(gè)產(chǎn)生式的結(jié)論可以供另一個(gè)產(chǎn)生式作為前件使用，以這種方式求解的系統(tǒng)就稱為產(chǎn)生式系統(tǒng)。一個(gè)一般的產(chǎn)生式系統(tǒng)如圖9-4所示，有知識(shí)庫(kù)和推理機(jī)組成，而知識(shí)庫(kù)又由數(shù)據(jù)庫(kù)和規(guī)則庫(kù)組成。,2024/4/2,35,,,2024/4/2,36,9.2.4知識(shí)的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示,語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)是一種用實(shí)體及其語(yǔ)義關(guān)系來(lái)表達(dá)知識(shí)的知識(shí)表達(dá)方式。從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)一般是由一些最基本的語(yǔ)義單元組成。這些最基本的語(yǔ)義

23、單元被稱為語(yǔ)義基元，這些語(yǔ)義基元是由有向圖表示的三元組（結(jié)點(diǎn)1，弧，結(jié)點(diǎn)2），如下圖所示。,2024/4/2,37,,,2024/4/2,38,其中，結(jié)點(diǎn)表示實(shí)體，代表各種事物、概念、情況、屬性、狀態(tài)、事件、動(dòng)作等；弧是有方向和有標(biāo)注的，方向體現(xiàn)了結(jié)點(diǎn)所代表的實(shí)體的主次關(guān)系，即結(jié)點(diǎn)1為主，結(jié)點(diǎn)2為輔?；【€上的標(biāo)注表示它所連接的兩個(gè)實(shí)體之間的語(yǔ)義聯(lián)系。應(yīng)該注意在語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中，弧的方向是不能隨意調(diào)換的。,2024/4/2,39,但多個(gè)語(yǔ)義基元

24、用相應(yīng)的語(yǔ)義聯(lián)系關(guān)聯(lián)在一起的時(shí)候，就形成了一個(gè)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)。下圖是命題“小學(xué)生坐車去參觀”的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)圖。,2024/4/2,40,,,2024/4/2,41,由語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以看出，語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)不僅可以表示事物的屬性、狀態(tài)、行為等，而且更適合于表示事物之間的關(guān)系和聯(lián)系。圖9-6表示的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)圖既表示了小學(xué)生的所屬（性質(zhì)），又表示了小學(xué)生與“參觀”、“坐車”之間的聯(lián)系。事實(shí)于規(guī)則的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示結(jié)構(gòu)是相同的，區(qū)別在于弧上的標(biāo)注不一樣。,20

25、24/4/2,42,語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法和產(chǎn)生式表示法之間有著對(duì)應(yīng)的表示能力。語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)基元是一種知識(shí)的單位，人腦的記憶是由存儲(chǔ)了大量的網(wǎng)絡(luò)基元來(lái)體現(xiàn)的。而產(chǎn)生式表示方法是以一條產(chǎn)生式規(guī)則作為知識(shí)單元的，各條產(chǎn)生式規(guī)則沒(méi)有直接的聯(lián)系。同樣從邏輯表示法來(lái)看，一個(gè)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)于一個(gè)二元謂詞。,2024/4/2,43,,例如，如果有謂詞邏輯表示法Relation（object1，object2），則用語(yǔ)義 網(wǎng)絡(luò)表示則為（object1，relatio

26、n，object2），也可以改寫為謂詞P（個(gè)體1，個(gè)體2），其中個(gè)體分別對(duì)應(yīng)于結(jié)點(diǎn)，而弧及其弧上的標(biāo)注的結(jié)點(diǎn)間關(guān)系由謂詞P來(lái)體現(xiàn)。再如，“小李和小王是同學(xué)”語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)如下圖所示。,2024/4/2,44,對(duì)應(yīng)的產(chǎn)生式表示法為If Li and Wang then classmate謂詞邏輯表示則為Classmat：Classmate（Li，Wang）,,2024/4/2,45,9.2.5知識(shí)的框架表示,1.框架的基本概念框架（f

27、rame）是將某類對(duì)象的所有知識(shí)組織在一起的一種通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而相互關(guān)聯(lián)的框架連接成框架系統(tǒng)。一個(gè)框架由框架名和若干個(gè)槽（slots）組成，槽值描述框架所表示實(shí)體的各個(gè)屬性。每個(gè)槽又可以由多個(gè)則面（faces）組成，各個(gè)側(cè)面從不同方面來(lái)描述槽的特性。,2024/4/2,46,槽值有四種填寫方式：● 由上下文提供；● 通過(guò)默認(rèn)值隱含；● 通過(guò)屬性繼承獲得；● 通過(guò)附加過(guò)程推理得到。,2024/4/2,47,框架之間通過(guò)泛化聯(lián)系聯(lián)結(jié)

28、成上下層面的縱向聯(lián)系，還可以通過(guò)槽值為另一個(gè)框架名的嵌套聯(lián)結(jié)成橫向聯(lián)系。整個(gè)框架系統(tǒng)由縱、橫聯(lián)系成為一個(gè)具有層次的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，框架推理時(shí)由上下文中的數(shù)據(jù)選擇候選框架，通過(guò)上下文查詢、默認(rèn)、繼承、附加過(guò)程等獲得屬性值，按照框架中各個(gè)槽的次序填入，使候選框架具體化，以生成一個(gè)描述當(dāng)前情況的實(shí)例。,2024/4/2,48,2.框架的構(gòu)造框架由一組描述事物各個(gè)方面的槽組成，每個(gè)槽擁有若干個(gè)說(shuō)明槽值的不同類型的側(cè)面，每個(gè)側(cè)面具有不同的值。框架的基

29、本組成如下述所示（Frame Name Frame Type(Slot1: Name Slot1: Type (Fact1: (Datum1))……(Factj: (Datumj)))……,2024/4/2,49,(Slotm: Name Slotm: Type (Fact1: (Datum1))……(Factj: (Datumj))))其中各個(gè)組成組成部分的意義介紹如下,2024/4/2,50,（1）Fram

30、e Name 知識(shí)庫(kù)內(nèi)框架的名稱（2）Frame Type 知識(shí)庫(kù)內(nèi)框架的類型，可以分為四類：Class—— 抽象概念的框架Instance ——具體實(shí)例的框架Fact ——事實(shí)框架Rule ——規(guī)則框架,2024/4/2,51,（3）Slot Name 槽名，槽是表示具有獨(dú)立語(yǔ)義的屬性單元（4）Slot Type 槽類型，具有兩種不同的類型：Relation Slot——關(guān)系槽，說(shuō)明上下框架的聯(lián)系General Slo

31、t——普通槽，說(shuō)明屬性,2024/4/2,52,（5）Facet 側(cè)面，表示屬性值的操作類型，常用操作有以下幾種：Value ——屬性值為常數(shù)If Needed—— 調(diào)用屬性值獲得過(guò)程Default—— 屬性值為默認(rèn)值If Added—— 調(diào)用屬性值追加過(guò)程If Removed—— 調(diào)用屬性值刪除過(guò)程。（6）Datum 屬性值，或?qū)傩灾但@得過(guò)程名。,2024/4/2,53,3.事實(shí)的表示事實(shí)框架是一個(gè)具體事例，例如一個(gè)狀況

32、，一個(gè)概念、一個(gè)事件等，下面就是一個(gè)關(guān)于描述人、職工、教師的概念框架和具體的職工、教師實(shí)例框架的例子。,2024/4/2,54,例9-1人 class上位框架：生物下位框架：[職工，教師]性別：[男，女]年齡：[1，100]身高：IF-ADDED ASK體重：IF-NEEDED CALCULATE,2024/4/2,55,職工 class上位框架：人下位框架：[張，王，……]工種：[制造，裝配，電焊，……]工資：[

33、1000，5000]工齡：[1，40],2024/4/2,56,教師：class上位框架：人下位框架：[王老師，李老師，……]職稱：[助教，講師，……]教齡：[1，40]工資：[2000，8000]專業(yè)：[英語(yǔ)，數(shù)學(xué)，……],2024/4/2,57,李華 INSTANCE上位框架：職工性別：男年齡：24身高：1.73工種：制造工資：1500工齡：5年,2024/4/2,58,王麗 INSTANCE上位框架：

34、教師性別：女年齡：38身高：1.65體重：53公斤職稱：副教授教齡：15年工資：4500元專業(yè)：英語(yǔ),2024/4/2,59,4.規(guī)則的表示在框架系統(tǒng)中，規(guī)則知識(shí)框架的類型用Rule表示，類似于產(chǎn)生式規(guī)則表示，框架中具有if ，then兩個(gè)部分，分別由不同的槽來(lái)記述。If部分記述規(guī)則知識(shí)的條件，then部分記述規(guī)則的結(jié)論或者操作。,2024/4/2,60,例9-2 設(shè)有知識(shí)“如果一個(gè)人在大學(xué)工作，主要從事教學(xué)或科研工作

35、，并且學(xué)歷為研究生，則他就為教師”，其框架表示如下：職業(yè) RULEIF 工作單位：大學(xué)工作內(nèi)容：教學(xué)或科研文化程度：研究生THEN 該人是教師。,2024/4/2,61,9.4知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)原理,當(dāng)前，知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)中的知識(shí)一般分為事實(shí)和規(guī)則兩種，它們都用一階謂詞邏輯表示，而知識(shí)庫(kù)的推理規(guī)則采用一階謂詞邏輯中的證明論與模型論理論，基于這兩種理論都可以產(chǎn)生知識(shí)推演的算法，即以歸結(jié)原理為代表的基于證明論的算法和以魔集算法為代表的基于模型

36、論的算法。,2024/4/2,62,9.4.1知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)中的一階謂詞邏輯表示,一階謂詞邏輯是知識(shí)表示的一種有效方法，它具有表示能力強(qiáng)、手法簡(jiǎn)練，具有強(qiáng)大數(shù)據(jù)理論支撐。因此，目前知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)大都用它作為知識(shí)表示工具。當(dāng)然，為了適應(yīng)知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的實(shí)際表示需要，在表示知識(shí)時(shí)往往對(duì)一階謂詞邏輯作一些必要的改造。,2024/4/2,63,1.七種基本符號(hào)個(gè)體常量符號(hào) 如a,b,c,……個(gè)體變量符號(hào) 如x，y，z，……函數(shù)符號(hào) 如f， g，h，…

37、…謂詞符號(hào) 如P，G，R，……聯(lián)結(jié)符號(hào) ? ∧ ∨→ ?量詞符號(hào) ? ?逗點(diǎn)與括弧符號(hào)“，”，“（”，“）”,2024/4/2,64,2.項(xiàng)●個(gè)體常量是項(xiàng)●個(gè)體變量是項(xiàng)●設(shè)f是n元函數(shù)符號(hào)，t1，t2，……，tn是項(xiàng)，則f（t1，t2，……，tn）是項(xiàng)●項(xiàng)由且僅由有限次使用上述步驟生成,2024/4/2,65,2.原子公式P是n元謂詞，t1，t2，……，tn是項(xiàng)，則P（t1，t2，……，tn）是原子公式，原子公式也稱

38、為原子。,2024/4/2,66,3.一階謂詞邏輯公式（公式）● 原子公式是公式● 如A，B是公式，則?A，A ∧B，A ∨B，A→B，A ?B是公式● 如A是公式，x為個(gè)體變量，則?x∈A和?x∈A是公式。● 公式由且僅由有限次經(jīng)過(guò)上述步驟生成。,2024/4/2,67,9.4.2子句,階謂詞邏輯公式的表示方法具有表達(dá)能力豐富和表示方法簡(jiǎn)潔的優(yōu)勢(shì)，但其表示不夠規(guī)范，不太適合計(jì)算機(jī)中使用和處理，需要做必要的改造，使其具有一定的規(guī)

39、形式，這就是子句形式和Horn子句形式，簡(jiǎn)稱為子句和Horn子句。,2024/4/2,68,1.子句（1）子句 具有下述形式的公式稱為子句A1∧A2∧…∧Ak →Ak+1∨Ak+2 ∨…∨An其中Ai為原子公式,2024/4/2,69,（2）公式化為子句集合 ① 將公式轉(zhuǎn)換為一階謂詞邏輯中的Skolem范式，Skolem范式是一種標(biāo)準(zhǔn)范式，具有下述形式： ?y1?y2…?ym?x1?x2…?xn（A11∨A12∨…

40、∨A1k1）∧(A21∨A22∨…∨A2k2) ∧……∧（Ar1∨Ar2∨…∨Arkr）其中Aij為原子公式或原子公式的否定。,2024/4/2,70,② 將出現(xiàn)有存在量詞約束變?cè)獡Q為某種約束函數(shù)（稱之為Skolem函數(shù)）以取代存在量詞，經(jīng)過(guò)此種代換后，Skolem范式中僅出現(xiàn)有全稱量詞。,2024/4/2,71,③ 去掉Skolem范式中所有前綴，即所有全稱量詞，并只要做一個(gè)簡(jiǎn)單的假定，即公式中所有變?cè)鶠槿Q量詞化的。到此為止，

41、一個(gè)公式可以改造為如下形式之合取范式：（A11∨A12∨…∨A1k1）∧(A21∨A22∨…∨A2k2) ∧……∧（Ar1∨Ar2∨…∨Arkr）,2024/4/2,72,④ 將上述合取范式中的合取項(xiàng)作適當(dāng)改造，這個(gè)合取項(xiàng)是個(gè)析取式。將析取式中的原子公式用交換律將其置換于子式的左部，而將所有原子公式否定用交換律置換于子式的右部，并且進(jìn)一步將否定符號(hào)用對(duì)偶律提取括弧外從而構(gòu)成如下公式形式：（Bi1∨Bi2∨…∨Bik）∧? (Bik+1

42、∨Bik+2∨…∨Bik),2024/4/2,73,⑤ 進(jìn)一步改造上式，用Q∨?P等價(jià)于P→Q可以得到如下公式形式Bik+1∧Bik+2∧…∧Bik→Bi1∨Bi2∨…∨Bik 此為子句形式。,2024/4/2,74,⑥ 進(jìn)一步可以認(rèn)為，（3）中的合取范式與（5）中形式的子句形式的子句集合的永真性是等價(jià)的。因此，可以認(rèn)為任一個(gè)公式可以用子句集合表示。這樣，子句成為具有表示普遍性的一種合適形式，它具有表示方式單一，又具有蘊(yùn)含形式，易

43、于進(jìn)行知識(shí)推理，所以非常適合于在計(jì)算機(jī)中使用。,2024/4/2,75,一般，為表示方便起見(jiàn)，可以將子句定義中的形式改寫為如下形式：Ak+1Ak+2…An←A1A2… Ak或進(jìn)一步將“←”替換成“：-”而得：Ak+1Ak+2…An：-A1A2… Ak,2024/4/2,76,子句表示有很多表示上的優(yōu)點(diǎn)，但也有不足之處，其主要之點(diǎn)是這種形式用于推理時(shí)其蘊(yùn)含后件是析取式，這種析取式引起了推理結(jié)論的不確定性。為改變這種情況，瑞士數(shù)學(xué)家H

44、orn將子句作進(jìn)一步改造，構(gòu)成一個(gè)子句的特殊形式，稱為Horn子句。,2024/4/2,77,9.4.3 Horn子句,1.Horn子句具有下述形式的子句稱為Horn子句：An ←A1A2……Ak或An： -A1A2……Ak,2024/4/2,78,2.Horn子句的基本特例Horn子句的幾個(gè)特例在以后討論中是有用的?！?斷言 當(dāng)Horn子句中n=1，則稱其為斷言，斷言具有下面形式An←或An：-也可以簡(jiǎn)單的表示為An●

45、 假設(shè) 當(dāng)Horn子句中K=n，則稱其為假設(shè)，假設(shè)具有下面形式←A1a2……Ak 或： -A1a2……Ak● 空子句 當(dāng)Horn子句中K=0，則稱其為空子句，空子句具有下面形式← 或 □,2024/4/2,79,9.4.4Datalog表示方法,Horn子句表示方法是較好的一種邏輯知識(shí)表示方法，以這種形式為基礎(chǔ)所研制的邏輯程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言Prolog已經(jīng)被廣泛用于人工智能等各個(gè)領(lǐng)域。但是它在數(shù)據(jù)庫(kù)與知識(shí)庫(kù)的應(yīng)用中還需要略作修改。這種H

46、orn子句在數(shù)據(jù)庫(kù)和知識(shí)庫(kù)中的表示版本稱為Datalog。,2024/4/2,80,Datalog作為特殊的Horn子句，它滿足如下幾條限制：● Datalog中項(xiàng)僅由個(gè)體常量或個(gè)體變量組成，不含有函數(shù)● Datalog必須滿足安全性規(guī)則,2024/4/2,81,在數(shù)據(jù)庫(kù)或知識(shí)庫(kù)中，數(shù)據(jù)必須是有限的，任何出現(xiàn)有變量的地方必須作量的限制，否則這種表示形式在計(jì)算機(jī)內(nèi)會(huì)產(chǎn)生無(wú)法計(jì)算的現(xiàn)實(shí)。因此Datalog關(guān)系對(duì)其中出現(xiàn)的變量作量的限制。

47、Datalog的安全性規(guī)則具體表示是，在Datalog的變?cè)?，或者出現(xiàn)變?cè)獮閍（x=a）（此時(shí)變量受限），或者謂詞中變?cè)芟?，或者變?cè)獂=y而y受限。,2024/4/2,82,此外，為使Datalog使用方便，在其內(nèi)引入若干個(gè)內(nèi)部謂詞，即常謂詞。如x=y：Eq（x，y），x>y:G(x,y).目前，數(shù)據(jù)庫(kù)和知識(shí)庫(kù)中所使用的邏輯表示方法大都采用Datalog,2024/4/2,83,datalog中不含函數(shù)是為處理方便而加的限制

48、，但是在使用中往往會(huì)產(chǎn)生能力不夠強(qiáng)的缺點(diǎn)。因此有時(shí)也會(huì)引入帶有函數(shù)的Datalog表示方法，同樣Datalog不含否定符，在使用中也會(huì)出現(xiàn)類似問(wèn)題，人們也引入“帶否定的Datalog”。在一般情況下我們不討論這些特殊的Datalog。,2024/4/2,84,9.4.5 .基于證明論的知識(shí)庫(kù)系統(tǒng),1.證明論要點(diǎn) 證明論（proof theory）是傳統(tǒng)數(shù)理邏輯的一個(gè)分支，它采用公理系統(tǒng)方式求解問(wèn)題。在所討論的知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)中，由于采用一階

49、謂詞邏輯作工具，因此主要討論一階謂詞邏輯證明論。在這種理論中必須建立公理系統(tǒng)，這可以用下面方法完成。,2024/4/2,85,● 建立一組推理規(guī)則，一般推理規(guī)則是A，A→B可得B?！?定義一個(gè)證明過(guò)程，一般一個(gè)證明過(guò)程可以定義為一個(gè)公式序列，其中公式（K）可由公式（1）~（K-1）及公理通過(guò)推理規(guī)則得到。,2024/4/2,86,● 最后可得到公理系統(tǒng)的定理，一般，如有證明過(guò)程P：P1，P2，…，Pn其中Pi（i=1，2，…，n）

50、為公式，Pn即為由給定公理系統(tǒng)通過(guò)證明論過(guò)程而得到的定理。在給定公理后，通過(guò)證明過(guò)程而得到定理，這種求解問(wèn)題的方法稱為證明論方法。,2024/4/2,87,多年來(lái)，人們希望能通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)證明過(guò)程，這就是定理的自動(dòng)證明。1996年美國(guó)數(shù)理邏輯學(xué)家R..robinson證明了這個(gè)自動(dòng)證明問(wèn)題是“半可判定的”，即只要有解，就一定可以用自動(dòng)求解方法獲得。與此同時(shí)，他還給出了自動(dòng)證明的算法，此法就稱為歸結(jié)原理（resolution pri

51、ncple）。,2024/4/2,88,2.歸結(jié)原理下面以子句形式討論歸結(jié)原理設(shè)有子句S={E1，E2，……，En E}為公理，需要求證E為其定理，此時(shí)可以用歸結(jié)原理表示如下,2024/4/2,89,（1）將E取反得? E，將S與? E組成一個(gè)新的集合S’ ={ E1，E2，……，En，?E }（2）從? E開(kāi)始在S’中不斷使用反駁法。反駁法是這樣一種方法，如設(shè)有子句：A，B：-C，DC，E：-A，F(xiàn)則必有B，E：-D，F(xiàn),

52、2024/4/2,90,這種方法表示，兩式“：-”不同邊子目標(biāo)相消而相同邊子目標(biāo)相增。上邊兩式中，A，C可相消，而左邊B與E相增，右邊D，F(xiàn)相增而得B，E：-D，F(xiàn)。（3）最后出現(xiàn)空子句 而結(jié)束，此時(shí)該定理已證。,2024/4/2,91,3.基于證明論推理機(jī)制在歸結(jié)原理中僅僅使用反證法即反駁法，比較容易在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，因此以歸結(jié)原理為算法基礎(chǔ)，以Horn子句為表示形式的證明論求解方法在上個(gè)世紀(jì)60年代與70年代大為風(fēng)行，并且在pro

53、log中得到實(shí)現(xiàn)。,2024/4/2,92,在知識(shí)庫(kù)中用證明論方法作演繹推理以獲得新知識(shí)的過(guò)程：● 建立知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)公理?！?建立基于歸結(jié)原理的推演機(jī)構(gòu)（inference engine）?！?利用公理與推演機(jī)構(gòu)進(jìn)行知識(shí)的推演查詢。,2024/4/2,93,4.知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)公理（1）特殊性公理，給出知識(shí)庫(kù)的環(huán)境要求（2）事實(shí)性公理，給出公理中的事實(shí)（3）演繹性公理，給出公理中的規(guī)則（4）特殊性公理主要有三條：,2024/4

54、/2,94,● 域封閉性公理 對(duì)知識(shí)庫(kù)中知識(shí)的個(gè)體變量做出了限制，即變量的變量域是有限域● 完全性公理 對(duì)知識(shí)庫(kù)中事實(shí)做出限制，即事實(shí)是有限的● 惟一命名公理 對(duì)知識(shí)庫(kù)中出現(xiàn)的個(gè)體常量命名進(jìn)行限制，即它們的命名必須具有惟一性,2024/4/2,95,上述三條公理的后兩條事實(shí)上可以用另一條公理替代，該公理稱為“封閉世界公理”（closed world assumpton，CWA）。CWA的含義是，對(duì)某個(gè)謂詞以及依附該謂詞的一個(gè)指派，如

55、不是成真指派則必是成假指派。在知識(shí)庫(kù)中出現(xiàn)的與該謂詞相關(guān)的事實(shí)以外的所有指派都可以認(rèn)為是成假指派。,2024/4/2,96,如有謂詞parent（x，y），并設(shè)知識(shí)庫(kù)中相應(yīng)的parent（x，y）的事實(shí)為parent（a，b）parent（c，d）parent（e，f）則認(rèn)為除了上述三個(gè)事實(shí)外，其他對(duì)parent(x,y)的任意指派均為假，如praent（g，h）和parent（a，c）等。,2024/4/2,97,事實(shí)公理有知

56、識(shí)庫(kù)中的事實(shí)構(gòu)成，演繹公理由知識(shí)庫(kù)中的規(guī)則構(gòu)成。這樣，知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的公理體系就是由特殊性公理及知識(shí)庫(kù)中的事實(shí)與規(guī)則組成。由于目前基于歸結(jié)原理建立的這種推演機(jī)構(gòu)的具體實(shí)現(xiàn)算法較多，這里就不再做詳細(xì)介紹。,2024/4/2,98,9.4.6基于模型論的知識(shí)庫(kù)系統(tǒng),模型論（model theory）是傳統(tǒng)數(shù)理邏輯的一個(gè)分支，它使用模型作為問(wèn)題求解工具，在知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)中主要采用一階謂詞邏輯作為表示方法，因此稱為一階謂詞模型論。,2024/4/2,9

57、9,1.一階謂詞邏輯模型論一階謂詞邏輯模型論由下面的三元組組成：（L，M，∑）其中：（1）L表示語(yǔ)言，即指定模型所采用的數(shù)字語(yǔ)言，亦即是一種基于一階謂詞邏輯的邏輯語(yǔ)言。它由一些常量、變量、函數(shù)和謂詞等按照一階謂詞邏輯公式定義的要求所構(gòu)成。它的基本組成單元是子句。句子即是一階謂詞邏輯中的公式，如一個(gè)句子中變量均呈現(xiàn)約束狀態(tài)，則稱該句子為語(yǔ)句。L語(yǔ)言為模型論理論提供了書寫語(yǔ)言。,2024/4/2,100,2）∑是用L語(yǔ)言所寫的一個(gè)句子集

58、合。一般而言，該句子呈語(yǔ)句形式，∑刻畫了所研究對(duì)象的普遍性規(guī)律。（3）M是一個(gè)解釋，稱為結(jié)構(gòu)或L-結(jié)構(gòu)。在L中是常量、函數(shù)、謂詞均可賦值，變量可阿確定值域。對(duì)于L中常量、函數(shù)和謂詞的一組賦值，變量的一種定義與指定稱為L(zhǎng)的一個(gè)解釋，或稱為一個(gè)結(jié)構(gòu)，因此M應(yīng)當(dāng)是如下的四元組：{A，Pi（i∈I），F(xiàn)j（j∈J），ck（k∈K）},2024/4/2,101,其中●A是一個(gè)非空集合，是L中所有變量的定義域?！馪i定義了L中謂詞：Pi（x

59、1，x2，……，xn）的一組成真指派或一個(gè)解釋，即Pi是一個(gè)由An到T的一個(gè)映射：Pi：An→ T （i=1，2，……，n）Pi（i=1，2，……，n）是L中出現(xiàn)的所有謂詞。,2024/4/2,102,●Fj定義了L中函數(shù)fj（t1，t2，……，tn）的一個(gè)解釋，即Fj是一個(gè)由Am到A的映射：Fj：Am→A （j=1，2，……，m）即f1，f2，……，fm是L中出現(xiàn)的所有函數(shù)。,2024/4/2,103,● ck定義了L中常量C

60、k的一個(gè)解釋，即ck給出了常量Ck的一個(gè)具體取值（k=1，2，……，p）c1，c2，……，cp是L中出現(xiàn)的所有常量。,2024/4/2,104,● L中∑可以有多種解釋，但人們感興趣的解釋是使∑為真的那些解釋。設(shè)∑={σ1，σ2，……，σn}，其中σi是L中的句子，如果有解釋M使σi為真，則該M即是σi的一個(gè)模型，如果解釋M使所有σi（i=1，2，……，n）為真，則稱M是∑的一個(gè)模型，記為M ?∑模型論就是滿M ?∑足的三元組（L，

61、M，∑）的數(shù)學(xué)理論。,2024/4/2,105,2.模型論與知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)在知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)中用模型論中的模型思想作為獲取新的知識(shí)和方法。其基本思想是建立知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的模型論三元組（L，M，∑），其中L為Datalog，而為Datelog子句集合。由于datalog不含有函數(shù)，此時(shí)M僅由三元組組成：（A，Pi，ck）。這種三元組在知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)中的表示為：L是Datalog，∑是知識(shí)庫(kù)中的事實(shí)與規(guī)則，而M是滿足M ?∑的模型，即知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)中演繹查詢的

62、結(jié)果。,2024/4/2,106,在模型論中M可以有多個(gè)，但并非都是演繹查詢的最好結(jié)果，只有那些具有最小范圍的解釋才是真正演繹查詢結(jié)果，這種解釋稱為最小解釋。,2024/4/2,107,例10-1 設(shè)有p（x）、q（x）和r（x）組成的知識(shí)庫(kù)如下：r（1）p（x）：-q（x）q（x）：-p（x）求出該知識(shí)庫(kù)所能演繹出的知識(shí)。,2024/4/2,108,用模型論方法求解。首先用L構(gòu)造∑如下：{r（1），p（x）：-q(x),

63、q（x）：-p（x）}接著構(gòu)造若干M如下：M1={p（1），q（2），p（2），p（3）}，這是一個(gè)模型M2={q（1）}，這不是模型M3={p（1）}，這不是模型M4={p（1），q（1）}，極小模型。,2024/4/2,109,M4是極小模型，因?yàn)槿魏伪人〉慕Y(jié)構(gòu)（M2，M3）均不是模型。M4也是惟一極小模型，因?yàn)闃O小模型只有一個(gè)。此類惟一極小模型也稱為最小模型。這個(gè)模型結(jié)果與證明論中所推演的結(jié)果應(yīng)當(dāng)是一致的。例如，可以

64、用歸結(jié)原理得到如下結(jié)論。,2024/4/2,110,(：-p（1），p(1):-q(1)):-q(1)(，p(1):-q(1), ：-q（1）):-r(1)(:-r(1), r(1):-) ) □由此可知p（1）和q（1）是演繹結(jié)果。這樣可以得到結(jié)論：“可以用模型論中最小模型作為知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)中的演繹查詢結(jié)果”。,2024/4/2,111,9.5知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),當(dāng)前知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)中涉及到的數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)平臺(tái)仍然是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)

65、結(jié)構(gòu)包括語(yǔ)言形式，系統(tǒng)模式和系統(tǒng)功能等幾個(gè)方面。知識(shí)庫(kù)研究只有十多年的歷史，由于難于開(kāi)發(fā)出實(shí)用系統(tǒng)，知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)一直在變化改進(jìn)當(dāng)中，人們只能從歷史發(fā)展的角度來(lái)研究知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。,2024/4/2,112,圖9-9 知識(shí)庫(kù)三個(gè)研究階段的典型體系結(jié)構(gòu),,2024/4/2,113,圖9-9表示了知識(shí)庫(kù)單個(gè)階段的典型體系結(jié)構(gòu)。圖9-9（a）是第一階段的體系結(jié)構(gòu)，語(yǔ)言是Prolog擴(kuò)充了傳送SQL命令的內(nèi)部謂詞（如SQL（）），數(shù)

66、據(jù)庫(kù)接口將SQL命令傳給DBMS執(zhí)行，并將結(jié)果以“每次一個(gè)元組”方式傳給Prolog解釋器。這類系統(tǒng)具有完整的Prolog和DBMS功能。,2024/4/2,114,圖9-9（b）是DATALOG研究階段的系統(tǒng)，語(yǔ)言一般為DATALOG的某種擴(kuò)充，語(yǔ)言訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)用戶是透明的，并且數(shù)據(jù)的交換是以“每次一個(gè)集合”方式進(jìn)行的，系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了許多查詢優(yōu)化技術(shù)。這類系統(tǒng)不具有通用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的能力。,2024/4/2,115,第三階段系統(tǒng)的體系結(jié)

67、構(gòu)有兩種：圖9-9（c）型的查詢語(yǔ)言與宿主語(yǔ)言是分開(kāi)的，有不同的編程風(fēng)范，圖9-9（d）型的查詢語(yǔ)言與宿主語(yǔ)言是集成的，又用一種編程風(fēng)范。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，查詢語(yǔ)言和宿主語(yǔ)言是透明的，這兩種系統(tǒng)都滿足了人們對(duì)知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的一般要求，是實(shí)用的系統(tǒng)。,2024/4/2,116,呱蓉?fù)_旇鲺嬞老叜熶窮敃迭悵瓚頹駜哧?duì)坦\系蔢榊媐愔繯媨慇膃裞卞錘鍍軸荒鑼鉕揆熇懯遀棗腵靄消慐尖繂繳龢鷐如晞參獦錈銙癝斠栔饄恐炵崬譛蜈殢稢煓蒝菣摪罧擃蜍輻楟淲蝙侌拼宩下白鲏雺穽髗

68、艜匌蔛靦鶇蚵壣蝴搏饌椗薾鐰醋鐵翊觬痗攴潒熘檻嗧噰幫誮凱倱橦轉(zhuǎn)腜揲飸?yīng)C鋓洟籫蹚怚椊蟷舵嚙蝻靬灣唉嫃甡嗻飭垶瑕誠(chéng)涘譆螸阩茵奰慓犮誐諦鮾都梄小疸嬫裧鶑櫁齏尅仡椩儋檑鄲埻掗墩槧徺抉罒鐵劏諜槴憿潸癕顰檔倁桸茱蕢瞞瑤萳稗甈婡嚗亾髖滆虂睶鬗姇猑番玒磑趥欺礰疈茱詉蘋繎岇鑪瀀垻櫰曷瀝汎咊騾氜捰炃嚚睌姺夃堼惱雲(yún)瀻魪鷾忂鬛墯潈拯圀僯觼溋簉敁潨殤鰉玟鼡硾丞化曵疜蒞螠迺駠襲絇擴(kuò)蒐箈姊筿麖墟嘯鵲忓扨稦犢粞噯皈攰廹倀竡佺糢獾釦粉鶤楗徯腞漜璂賦昲脇溱瓽鶃痰氆姭睛磵縭菐