知識表示理論

注：本文為《劉培奇：新一代專家系統開發技術及應用》讀書筆記，版權屬於原創作者。

知識表示是對原始問題簡化表示的一種抽象方法。定義如下

定義知識表示是知識保持運算特性的對映。

注意，定義要求從知識到其表示形式之間的對映必須保持運算特性。這意味著什麼呢？接下來我們繼續討論這個問題。

在知識表示中，常用到兩種重要對映：同態和同構。同態是對問題表示的一種簡化，同構可以改變問題的表示方法。

設有兩個問題 p1

=(q1

,f1)

和 p2

=(q2

,f2)

，其中 q1

和 q2

分別是問題 p1

和 p2

中出現的事實集合，f1

和 f2

分別是 q1

和 q2

中的某種二元關係。如果存在乙個滿射 g:

q1→q

2 使得對於任何對映對 (q

i,qj

)∈f1

⇔(g(

qi),

g(qj

))∈f

2(qi

,qj∈

q1)

即 f1 和 f2

之間也存在乙個滿射 h:

f1→f

2 則稱 p

2 是 p1

的同態問題， p1

是 p2 的原始問題，

g 是從 p1

到 p2 的同態對映。如果

g 是乙個一一滿射，則稱

g是乙個同構對映。原始問題有解蘊含著同台問題有解，同構問題有解等價於原始問題有解。因此同態對映是乙個偏序關係，而同構對映是乙個等價關係。

同態對映是一種重要的科學概念和方法，它可以將乙個複雜的問題進行科學抽象，忽略一些次要因素，抓住問題的核心，簡化問題求解過程。利用同態對映可以保持運算特性這個性質，往往何以將乙個十分複雜的問題經過同態對映後變為乙個相對簡單的問題，找出簡化問題的解答，然後通過同態對映的逆對映就得到原始問題的答案。這就是人工智慧廣泛使用的求解問題解答的基本原理。同態對映和同構對映也是知識表示理論研究依據之一。只是表示的過程就是對映方法的表示過程。

在人工智慧中，對知識的表示方法要求有：

(1) 正確性：要求標示方法能正確地反映遠是問題的本質。

(2) 簡潔性：只是表示方法必須簡單，宜於儲存和程式設計。

(3) 準確性：要求表示的知識是無二義性的。

(4) 表示能力：能夠正確地、有效地講問題求爵所需的各類知識表示出來。

(5) 可理解性：要求所標示的知識易讀、易懂，便於知識獲取和知識庫的維護。

(6) 可訪問性：能有效地利用知識庫的知識。

知識表示和知識分類有密切的關係。常見的知識型別有：事實性知識、過程性知識、行為性知識、例項性知識、模擬性知識和元知識。其中，元知識又稱為關於知識的知識，它經常以控制知識的形式出現。

參考文獻

[1] 劉培奇，新一代專家系統開發技術及應用，西安電子科技大學出版社，2023年1月第一版

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