人工智能 —— 语义网络表示法

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语义网络的基本结构

从结构上看,语义网络是由一些最基本的语义单元构成的,这种最基本的语义单元被称为语义基元。

语义基元可用三元组:(结点1,弧,结点2) 来描述。当把多个语义基元用相应的语义联系关联在一起时,就形成了一个语义网络。

事实与规则的语义网络的表示形式是相同的,区别仅是弧上的标志不同


基本的语义关系

(1)实例关系:一个事物是另外一个事物的具体例子,语义标志是 ISA

(2)分类关系:一个事物是另外一个事物的成员,语义标志是 AKO

(3)成员关系:一个事物是另外一个事物的一个成员,语义标志是 A-Member-Of

(4)属性关系

(5)聚类关系

(6)时间关系

(7)位置关系

(8)相近关系


语义网络的基本推理过程

语义网络的推理过程主要有两种,一种是继承,另一种是匹配。

继承

(1)建立一个结点表,用来存放待求解结点和所有以ISA,AKO等继承弧与此结点相连的那些结点。在初始情况下,表中只有待求解结点。
(2)检查表中的第一个结点是否有继承弧。如果有,就把该弧所指的所有结点放入结点表的末尾,记录这些结点的所有属性,并从结点表中删除第一个结点。如果没有,仪从结点表中删除第一个结点。
(3)重复(2),直到结点表为空。此时记录下来的所有属性都是待求解结点继承来的属性。

匹配

(1)根据待求解问题的要求构造一个网络片断,该网络片断中有些结点或弧的标志是空的.称为询问处,它反映的是待求解的问题。
(2)根据该语义片断到知识库中去寻找所需要的信息。
(3)当待求解问题的网络片断与知识库中的某个语义网络片断相匹配时,则与询问处所对应的事实就是该问题的解。

举例

如上图所示,求出鸟(待求解节点)可以(Can)进行的活动

(1)继承

① 将鸟(待求解节点)加入节点表
② 检查第一个节点(鸟)的继承弧,将继承弧所指的节点(动物)加入节点表,删除第一个节点(鸟)
③检查第一个节点(动物)的继承弧,不存在继承弧,删除第一个节点(动物),并记录第一个节点(动物)Can 对应的属性(运动,吃)。

故鸟 Can 运动和吃。

(2)匹配

① 构造一个语义网络片段如下图

② 根据语义网络片段到知识库中找需要的信息,找到匹配的片段(鸟,Can,飞)

故鸟 Can 运动、吃和飞


语义网络表示法的应用

(1)事物和概念的表示

用语义网络表示:
① 动物能运动、会吃。
② 鸟是一种动物,鸟有翅膀、会飞。
③ 鱼是一种动物,鱼生活在水中、会游泳。

(2)情况的表示(加入情况节点)

用语义网络表示:小燕子这只燕子从春天到秋天一直占有一个巢

(3)事件的表示(加入事件节点)

用语义网络表示:常河给江涛一张磁盘

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