第一部分 知识表示第一章 演绎系统第二章 产生式系统第三章 框架结构第四章 语义网络第五章 过程性知识第二章 产生式系统
2.1 绪论
2.2 产生式系统的基本特征
2.3 产生式的知识元
2.4 推理的方向
2.5 框架问题
2.6 非确定性匹配
2.7 匹配冲突问题的解决什么是产生式
谓词公式的蕴涵关系是产生式的特殊情况
天下雨?地上湿
甲到 A地A地下雨?甲未带雨具? 甲淋湿
左面部分表示条件，右面部分表示结论。已知的事实可以看作不需要条件的产生式
中国的首都是北京
产生式
把一组产生式放在一起，让它们互相配合，协同作用，一个产生式生成的结论可以供另一个产生式作为前提使用，以这种方式求得问题的解决，这就叫产生式系统典型的产生式系统
POST
1943年首先在一种计算形式体系中提出
MARCOV
匹配算法
CHOMSKY
重写规则，语言生成规则
BACKUS
BNF,用于描写计算机语言的文法
60年代开始，成为专家系统的最基本的结构
形式上很简单，但在一定意义上模仿了人类思考的过程产生式系统的基本组成
组成三要素
综合数据基 —— 知识元
既是产生式的基本元素，又是产生式作用的对象
一组产生式规则 —— 知识
LHS,表示情况
RHS,表示动作
匹配算法
一个解释程序 —— 控制整个产生式系统的运行
规则左部与数据基的匹配
解释执行规则右部的动作
控制产生式系统的运行
如何匹配，规则的匹配次序，匹配冲突的解决产生式系统的特点
相对固定的格式
LHS,匹配； RHS,动作
知识的模块化
知识元存于数据基
元知识 —— 关于知识元的知识
规则指明知识元之间的关系及知识元的使用方法
高阶元知识 —— 关于元知识的知识
如何使用规则知识：规则的匹配次序，匹配冲突的解决
相互影响的间接性
数据驱动
目标驱动产生式系统的特点 （续）
机器可读性
机器识别产生式，语法检查和某种意义上的语义检查
语义检查 —— 无矛盾性检查
语义检查 —— 完整性检查
对产生式的作出解释，即对产生式系统为解决某一问题所给出的答案的解释
推理过程产生式的知识元与知识基的匹配
常量字符形式的知识元与恒等匹配
匹配按字符逐个进行，仅当两个常量字符串恒等时，相应的两个知识元才算匹配成功，仅当 LHS中的每个知识元都和当前数据基中的某个知识元匹配成功时，该 LHS才算匹配成功
Graduate? seminar? assistent
Assistant? lecture? lecturer
Lecturer? paper? a-professor
a-professor? book? professor
产生式的知识元与知识基的匹配 (续 )
常量字符形式的知识元匹配与置换系统
LHS中的知识元是当前数据基中某个知识元的子串匹配成功后,RHS的动作是把数据基中该知识元中所含的子串换成 RHS中出现的子串
这种产生式系统称为置换系统
aa? a
bb? b
ba? ab
a? A
b? B
执行例子
abab? aabb? abb? ab? Ab? AB
产生式的知识元 (续 )
带变量的置换系统
在置换系统中，如果产生式的左部只有一个符号
，则这些符号称为变量
规则：
某? 好
某? 坏
某? 新
某? 奇
某? 快
数据基：
某人某事
产生新的数据
好人好事、坏人坏事、新人新事、奇人新事、快人快事产生式的知识元 (续 )
由谓词构成的产生式系统 (P45)
帽色 (聪明人 x,红 )? 帽色 (聪明人 y,红 )? x? y
帽色 (自己,白 )
帽色 (聪明人 x,红 )? 帽色 (聪明人 y,白 )
答不出 (聪明人 y)? 帽色 (自己,白 )
帽色 (聪明人 x,红 )? 帽色 (聪明人 y,白 )
答出 (聪明人 y)? 帽色 (自己,红 )
帽色 (聪明人 x,白 )? 帽色 (聪明人 y,白 )
答不出 (聪明人 y)? 又 答不出 (聪明人 y)
帽色 (自己,白 )
帽色 (聪明人 x,白 )? 帽色 (聪明人 y,白 )
答不出 (聪明人 y)? 第二 答不出 (聪明人 y)
帽色 (自己,红 )
产生式的知识元 (续 )
三元组形式的产生式系统的知识元
(对象，属性，值 )
(细菌，染色斑，革兰氏阳性 )
(细菌，形状，球状 )
(细菌，生长结构，链形 )
(细菌，类别，链球菌 )
其它产生式系统的知识元
以树和图为知识元产生式的知识元 (续 )
产生式系统中出现的变量的作用域
一般，变量的作用域仅限于它所在产生式
如果在匹配过程中的一个变量被约束为某个值，
则同一规则中所有同名变量必须约束为同一个值
但对其它规则中的同名变量无丝毫影响
同时，不论是规则匹配失败或成功地结束，被约束的变量必须恢复原状
上下文无关置换
同一字符串中的几个同名变量可以被置换成不同的子串
作用域的放大
2.1 绪论
2.2 产生式系统的基本特征
2.3 产生式的知识元
2.4 推理的方向
2.5 框架问题
2.6 非确定性匹配
2.7 匹配冲突问题的解决什么是产生式
谓词公式的蕴涵关系是产生式的特殊情况
天下雨?地上湿
甲到 A地A地下雨?甲未带雨具? 甲淋湿
左面部分表示条件，右面部分表示结论。已知的事实可以看作不需要条件的产生式
中国的首都是北京
产生式
把一组产生式放在一起，让它们互相配合，协同作用，一个产生式生成的结论可以供另一个产生式作为前提使用，以这种方式求得问题的解决，这就叫产生式系统典型的产生式系统
POST
1943年首先在一种计算形式体系中提出
MARCOV
匹配算法
CHOMSKY
重写规则，语言生成规则
BACKUS
BNF,用于描写计算机语言的文法
60年代开始，成为专家系统的最基本的结构
形式上很简单，但在一定意义上模仿了人类思考的过程产生式系统的基本组成
组成三要素
综合数据基 —— 知识元
既是产生式的基本元素，又是产生式作用的对象
一组产生式规则 —— 知识
LHS,表示情况
RHS,表示动作
匹配算法
一个解释程序 —— 控制整个产生式系统的运行
规则左部与数据基的匹配
解释执行规则右部的动作
控制产生式系统的运行
如何匹配，规则的匹配次序，匹配冲突的解决产生式系统的特点
相对固定的格式
LHS,匹配； RHS,动作
知识的模块化
知识元存于数据基
元知识 —— 关于知识元的知识
规则指明知识元之间的关系及知识元的使用方法
高阶元知识 —— 关于元知识的知识
如何使用规则知识：规则的匹配次序，匹配冲突的解决
相互影响的间接性
数据驱动
目标驱动产生式系统的特点 （续）
机器可读性
机器识别产生式，语法检查和某种意义上的语义检查
语义检查 —— 无矛盾性检查
语义检查 —— 完整性检查
对产生式的作出解释，即对产生式系统为解决某一问题所给出的答案的解释
推理过程产生式的知识元与知识基的匹配
常量字符形式的知识元与恒等匹配
匹配按字符逐个进行，仅当两个常量字符串恒等时，相应的两个知识元才算匹配成功，仅当 LHS中的每个知识元都和当前数据基中的某个知识元匹配成功时，该 LHS才算匹配成功
Graduate? seminar? assistent
Assistant? lecture? lecturer
Lecturer? paper? a-professor
a-professor? book? professor
产生式的知识元与知识基的匹配 (续 )
常量字符形式的知识元匹配与置换系统
LHS中的知识元是当前数据基中某个知识元的子串匹配成功后,RHS的动作是把数据基中该知识元中所含的子串换成 RHS中出现的子串
这种产生式系统称为置换系统
aa? a
bb? b
ba? ab
a? A
b? B
执行例子
abab? aabb? abb? ab? Ab? AB
产生式的知识元 (续 )
带变量的置换系统
在置换系统中，如果产生式的左部只有一个符号
，则这些符号称为变量
规则：
某? 好
某? 坏
某? 新
某? 奇
某? 快
数据基：
某人某事
产生新的数据
好人好事、坏人坏事、新人新事、奇人新事、快人快事产生式的知识元 (续 )
由谓词构成的产生式系统 (P45)
帽色 (聪明人 x,红 )? 帽色 (聪明人 y,红 )? x? y
帽色 (自己,白 )
帽色 (聪明人 x,红 )? 帽色 (聪明人 y,白 )
答不出 (聪明人 y)? 帽色 (自己,白 )
帽色 (聪明人 x,红 )? 帽色 (聪明人 y,白 )
答出 (聪明人 y)? 帽色 (自己,红 )
帽色 (聪明人 x,白 )? 帽色 (聪明人 y,白 )
答不出 (聪明人 y)? 又 答不出 (聪明人 y)
帽色 (自己,白 )
帽色 (聪明人 x,白 )? 帽色 (聪明人 y,白 )
答不出 (聪明人 y)? 第二 答不出 (聪明人 y)
帽色 (自己,红 )
产生式的知识元 (续 )
三元组形式的产生式系统的知识元
(对象，属性，值 )
(细菌，染色斑，革兰氏阳性 )
(细菌，形状，球状 )
(细菌，生长结构，链形 )
(细菌，类别，链球菌 )
其它产生式系统的知识元
以树和图为知识元产生式的知识元 (续 )
产生式系统中出现的变量的作用域
一般，变量的作用域仅限于它所在产生式
如果在匹配过程中的一个变量被约束为某个值，
则同一规则中所有同名变量必须约束为同一个值
但对其它规则中的同名变量无丝毫影响
同时，不论是规则匹配失败或成功地结束，被约束的变量必须恢复原状
上下文无关置换
同一字符串中的几个同名变量可以被置换成不同的子串
作用域的放大
