《xiao知识表示》课件.pptx
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1、Xiao知识表示 制作人:制作者PPT时间:2024年X月目录第第1 1章章 简介简介第第2 2章章 符号表示法符号表示法第第3 3章章 本体论本体论第第4 4章章 图表示法图表示法第第5 5章章 等价类等价类第第6 6章章 总结总结 0101第1章 简介 简介知识表示是将人类对于世界的认知内容进行形式化、系统化描述的过程。目的知识表示的目的是为了方便人类理解、处理、推理和应用知识。重要性知识表示是人工智能的基础和核心之一,有助于推动机器智能化和人机交互的进程。内容概述本章主要介绍知识表示的定义、传统方法的缺陷以及近年来的新兴方法。知识表示的定义用符号、语言、图形等形式描述形式化描述将知识整理
2、成结构化的形式系统化整理保证知识的精确性和准确性精准表达 传统方法的缺陷表示的含义不明确语义歧义需要大量的人力、物力和时间知识库构建难度大只能应用于特定的领域、任务应用受限 近年来的新兴方法将知识表示为高维向量基于向量的表示法将知识表示为图形结构基于图神经网络的表示法将知识表示为实体之间的关系基于知识图谱的表示法 常见知识表示方法知识表示方法有很多种,其中主要包括符号表示法、本体论、图表示法和等价类。符号表示法用符号表示实体、属性、关系等基本思想形式化、准确、可靠、易于理解和推理优点难以处理语义歧义和不确定性缺点 本体论用本体表示知识、概念和实体基本思想能够处理语义歧义和不确定性优点本体库构建
3、难度大、应用受限缺点 图表示法用图形来表示实体、属性和关系基本思想能够处理复杂的知识表示问题优点计算量大、难以处理大规模的知识表示缺点 等价类将实体划分为等价类基本思想能够处理复杂的语义关系优点应用受限、无法处理不确定性缺点 知识表示的应用知识表示不仅仅是一种学术研究和理论探讨,更是具有广泛的应用领域。自然语言处理将文本分类成不同的类别文本分类分析文本的情感色彩情感分析将一种语言翻译成另一种语言机器翻译 智能问答回答用户提出的问题问答系统基于知识图谱的问答系统知识图谱问答模拟人类与机器之间的对话对话系统 机器学习训练模型进行分类、回归等任务监督学习从未标注的数据中学习知识无监督学习通过试错的方
4、式学习最优策略强化学习 智能推荐根据用户的历史喜好推荐电影电影推荐根据用户的消费记录推荐商品商品推荐根据用户的兴趣推荐新闻新闻推荐 0202第2章 符号表示法 布尔逻辑真值表基本概念逻辑运算等价式和代数最优化原理哈夫曼简化 谓词逻辑语言表达一阶逻辑量化描述直观理解谓词演算形式表示 述词逻辑含义扩展高阶逻辑概念融合面向对象逻辑时间顺序序列逻辑 布尔逻辑布尔逻辑布尔逻辑是程序设计和电子工程领域中最基本的概念布尔逻辑是程序设计和电子工程领域中最基本的概念之一。它基于真值表和逻辑运算,能够描述复杂的条之一。它基于真值表和逻辑运算,能够描述复杂的条件关系。件关系。代数代数逆元逆元单位元单位元幂等元幂等元
5、逻辑运算逻辑运算与与或或非非 等价式和代数等价式等价式交换律交换律结合律结合律分配律分配律自然语言语言表达0103语法谓词演算02谓词量化描述直观理解谓词逻辑可以用自然语言描述条件关系,比较易于理解。例如,可以用“所有人都喜欢糖果”来描述一个集合的条件。高阶逻辑多元谓词含义扩展继承机制概念融合序列谓词时间顺序 0303第3章 本体论 本体的基础知识本体是一种形式化的知识表示方法,用于描述特定领域中的概念和关系。开放的WEB本体语言OWL是一种常见的本体语言。本体可以分为基于物理概念、基于抽象概念等多种分类方式。基于抽象概念基于抽象概念本体的类和关系不一定要映射本体的类和关系不一定要映射到具体物
6、质存在上,而是抽象到具体物质存在上,而是抽象出更为一般性的概念出更为一般性的概念 本体的分类基于物理概念基于物理概念本体的类和关系可以映射到具本体的类和关系可以映射到具体物质世界中的实体和关系上体物质世界中的实体和关系上本体的构建本体的构建主要包含本体的建模、分层结构和实例化。其中,本体的建模通过定义本体的元素和元素之间的关系来构建本体的结构。本体的分层结构则是在本体的基础上进行抽象分层。本体的实例化则是为本体中的某些元素赋予具体的实例,使得本体可以更加贴近实际应用。本体的分层结构本体的分层结构本体的分层结构可以使得本体更具有层次性和可读性。本体的分层结构可以使得本体更具有层次性和可读性。一般
7、来说,一个本体应该具有三层结构,即顶层本体、一般来说,一个本体应该具有三层结构,即顶层本体、中层本体和底层本体。这种层次结构可以使得本体中中层本体和底层本体。这种层次结构可以使得本体中的概念和关系更清晰明了。的概念和关系更清晰明了。本体相关算法推理机本体推理语义匹配算法本体匹配相似度计算本体相似度 本体实例化介绍什么是本体实例化0103如何进行本体实例化本体实例化的过程02为什么需要本体实例化本体实例化的意义 0404第4章 图表示法 图的定义0103 图的分类02 基本概念将各种事物之间的关系进行可视化展示知识图谱0103优化搜索引擎的检索结果搜索引擎图02分析人际关系及交流方式社交网络图最
8、小生成树最小生成树KruskalKruskal算法算法PrimPrim算法算法拓扑排序拓扑排序KahnKahn算法算法DFSDFS算法算法 图的算法最短路算法最短路算法DijkstraDijkstra算法算法Bellman-FordBellman-Ford算法算法FloydFloyd算法算法知识图谱知识图谱知识图谱是一种用来表示和描述知识领域中实体、概知识图谱是一种用来表示和描述知识领域中实体、概念及它们之间关系的图形化语义网络。知识图谱可以念及它们之间关系的图形化语义网络。知识图谱可以帮助人们更快、更准确地找到所需的信息,同时也可帮助人们更快、更准确地找到所需的信息,同时也可以为机器学习、自
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