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小象学院知识图谱笔记（二）

分类: 文章 • 2023-12-04 14:18:58

知识表示与知识建模

早期知识知识表示方法

  • 一阶谓词逻辑（First-Order Logic）
  • 产生式规则(Production Rule)
  • 框架(Framework)
  • 语义网络(Semantic Network)
Horn逻辑：一阶谓词逻辑的子集
  • 表达形式简单，复杂度低；著名的Prolog语言就是基于Horn逻辑设计实现的。
  • 原子Atom

P（t1,t2,...,tn）

p是谓词，n是目，ti是项（变量或者是常量）

例如：has_child(Helen,Jack)

表示目是2,Helen,Jack都是项，如果项是常量就是一个事实，项是变量就是一个查询

  • 规则Rules由原子构建

H:->B1,B2,...,Bm

H与B1,B2,...,Bm是原子

H是头部原子

B1,B2,...,Bm是体部原子

例如：has_child(X,Y):-has_son(X,Y)

从后面有儿子可以推导出有小孩

  • 事实是没有体部且没有变量的规则

F: (v1,v2,...,vm):-

例如：has_child(Helen,Jack)：-

描述逻辑：一阶谓词逻辑的可判定子集
  • 用于描述概念，属性；对于术语知识库的构建提供了便捷的表达形式。
  • 概念和关系
    1. 概念 ----解释为一个领域的子集

    示例：学生，已婚者
    {X|Student(x)} , {x|Married(x)}

    1. 关系 ----解释为指该领域上的二元关系（笛卡尔乘积）

    示例：朋友，爱人
    {<x,y>|friend(x,y)} , {<x,y>|loves(x,y)}

    1. 个体 ----一个领域内的实例

    示例：小明，小红
    {Ming, Hong}

  • 描述逻辑的知识库O:=<T,A>,T即Tbox，A即Abox
    1. Tbox

    Tbox包含内涵知识，描述概念的一般性质。由于概念之间存在包含关系，Tbox知识形成类似格的结构，这种数学结构是由包含关系决定的，与具体实现无关；

    1. Tbox语言
      定义：引入概念以及关系的名称
      Mother，Person，has_child
      包含：声明包含关系的公理
      Mother⊆∋has_child.PersonMother\subseteq \ni has\_child.Person
    2. Abox

    Abox包含外延知识（又称断言知识），描述论域中的特定个体

    1. Abox 语言
      概念断言：表示一个对象是否属于某个概念
      Mother(Helen),Person(Jack)
      关系断言：表示两个对象是否满足一定的关系
      has_child(Helen,Jack)
产生式系统

小象学院知识图谱笔记（二）

  • 产生式例子

IF 本微生物的染色斑是革兰氏阴性
本微生物的形状呈杆状
病人是中间宿主
THEN 该微生物是绿脓杆菌，置信度为CF = 0.6

框架
  • 框架理论的基本思想：认为人们对现实世界中各种事物的认识都是以一种类似框架的结构存储在记忆中。
  • 当面临一个新事物时，就从记忆中找出一个合适的框架，并根据实际情况对其细节加以修改、补充，从而形成对当前事物的认识。
  • 框架的基本组成
    小象学院知识图谱笔记（二）
语义网络
  • 语义网络的基本思想：在网络中，用“节点”代替概念，用节点间的“连接弧”（称为联想弧）代替概念之间的关系，因此，语义网络又称联想网络。它在形式上是一个带标识的有向图。
  • 例子小象学院知识图谱笔记（二）

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