1.3 人工智能的基本原理及方法

1.3.1 知識表示

知識表示是指用一定的方式將知識客體中的知識要素和知識關系表達出來，使人們能夠識別和理解知識。知識表示是知識組織的前提和基礎，任何知識組織方法都要依賴于知識表示的形式。不同的國家和民族都有自己獨特的語言和文字。這是他們之間交流的媒介和工具，也是人類文明進步和社會發展的重要推動力。人類語言和文字雖然是一種優秀的知識表示方式，但對于計算機來說，這種方式很難處理，不適合用于計算機。

人工智能研究的目標是要建立一個能夠模擬人類智能行為并且能夠自我思考的機器系統，但是智能行為是建立在知識水平之上的，也就是說人工智能要具備一定的知識水平才能模擬人類智能行為，因此知識表示的方法是研究的重點內容。

知識表示方法是研究如何用機器表達知識的一門學科。要探索有效的知識表示方法，就需要對知識本身有深入的理解。然而，目前人類對自己的知識結構還沒有清晰的認識，因此關于知識表示的完整理論還沒有形成。盡管如此，在人工智能系統的研究中，人們根據實際需求提出了一些常用的知識表示方法，例如邏輯表示法、產生式表示法、框架表示法和連接機制表示法等。

總體來看，知識表示的方法可分為兩大類：符號表示法和連接機制表示法。

符號表示法是一種用具有明確含義的符號來組合和表達知識的方法。它適合于表達邏輯性知識，本書第2章將詳細介紹這類方法的各種形式。目前常用的符號表示法有很多種，例如一階謂詞邏輯表示法、產生式表示法、框架表示法、語義網絡表示法、狀態空間表示法、神經網絡表示法、腳本表示法、過程表示法、Petri網絡表示法和面向對象表示法等。

連接機制表示法是一種用神經網絡來組合和傳遞知識的方法。它將不同類型和順序的物理對象通過各種連接方式組成一個網絡，并在網絡中處理含有特定意義的信息，從而構建相關概念和知識。與符號表示法相比，連接機制表示法是一種隱式的知識表達方式。它不像產生式系統那樣用若干條規則來表示知識，而是用一個網絡來綜合地表示某個問題的多方面知識。因此，它特別適合于表達形象化的知識。