第二章知識表示方法2-5框架表示法第二章知識表示方法2-5框架表示法12-5-1框架理論1975年M.Minsky發表了論文“Aframeworkforrepresentingknowledge”，以解決視覺理解、自然語言對話和其它復雜行為，它基于人在理解情景和故事時的心理學模型（記憶存儲的是框架）。框架（如教室）和實例框架（一個具體教室）一種結構化知識表示方法（C++中結構和表格）框架表示語言FRL一種被廣泛使用的知識表示方法。2-5-1框架理論1975年M.Minsky發表了論文“22-5-2框架結構和框架表示框架的基本結構框架由框架名、槽名、側面名、值和約束構成。例如：

Frame〈框架名〉槽名1：側面名11值111，值112，…側面名12值121，值112，…槽名2：側面名21值211，值212，…︰約束：約束條件1約束條件22-5-2框架結構和框架表示框架的基本結構3框架的槽值和側面值可以是數字、字符串、布爾值，也可以是一個在滿足某個給定條件時需執行的動作或過程，甚至可以是另一個框架的名字。當一個框架中含有另一個框架名時，實際實現了該框架對另一個框架的調用。約束條件是對框架、槽或側面附加的說明信息。框架的槽值和側面值可以是數字、字符串、布爾值，也可以是一個在4框架名：〈碩士生〉姓名：單位（姓，名）性別：范圍（男，女）默認：男年齡：單位（歲）

條件：﹥16專業：研究方向：導師姓名：參加課題：學籍：〈碩學籍〉住址：電話：入學時間：單位（年，月）

學制：單位（年）默認：3年框架名：〈碩士生〉5實例框架：填入具體信息的框架框架名：〈碩士生-1〉姓名：楊葉性別：女年齡：23歲專業：計算機應用技術研究方向：模式識別和計算機視覺導師姓名：張建州參加課題：運動目標識別學籍：〈碩學籍-1〉住址：16號樓316電話：(028)85400000入學時間：2003年9月

學制：實例框架：填入具體信息的框架框架名：〈碩士生-1〉62-5-3框架系統在框架理論中，框架是知識的基本單位。框架系統由一組有關的框架組成。框架系統中框架之間的聯系分橫向聯系和縱向聯系。學生框架碩士生框架本科生框架博士生框架(縱向聯系）(橫向聯系）2-5-3框架系統在框架理論中，框架是知識的基本單位。學7框架之間的橫向聯系框架之間的橫向聯系是通過槽值或側面值中的框架名來實現的。框架之間的縱向聯系框架之間的縱向聯系是通過“繼承”槽來實現的。框架之間的橫向聯系8框架名：〈學生〉姓名：單位（姓，名）性別：范圍（男，女）默認：男年齡：單位（歲）

專業：住址：電話：入學時間：單位（年，月）

學制：單位（年）框架名：〈學生〉9

框架名：〈碩士生〉繼承：〈學生〉研究方向：導師姓名：參加課題：學籍：〈碩學籍〉學位論文：框架名：〈碩士生〉10框架系統中的預定義槽名ISA（is-a）槽“是一個”，類屬關系，表示一個具體事物與其抽象概念間的關系。具有屬性繼承性。框架名：〈PERSON〉性別：范圍（男，女）年齡：單位（歲）

身高：厘米框架名：〈高遠〉

ISA：PERSON性別：男年齡：25歲

身高：180框架系統中的預定義槽名ISA（is-a）槽11AKO（a-kind-of）槽“是一種”，類屬關系，表示事物間在抽象概念上的關系。具有屬性繼承性。AKO槽值是上層框架名。框架名：〈學生〉姓名：單位（姓，名）性別：范圍（男，女）年齡：單位（歲）

框架名：〈計算機系學生〉

AKO：〈學生〉特長：編程序AKO（a-kind-of）槽12subclass槽指出子類與類之間的類屬關系。具有屬性繼承性。subclass槽值是上層框架名。框架名：〈學生〉姓名：單位（姓，名）性別：范圍（男，女）年齡：單位（歲）

框架名：〈計算機系學生〉

subclass：〈學生〉特長：編程序subclass槽13instance槽指出下層框架，instance槽值是下層框架名。框架名：〈學生〉

instance：〈計算機系學生〉，〈電子系學生〉，〈數學系學生〉姓名：單位（姓，名）性別：范圍（男，女）年齡：單位（歲）

instance槽14part-of槽指出“部分”（下層）和“全體”（上層）的關系。作為下層框架槽時，其值是上層框架名，意指該框架是上層框架的一部分；作為上層框架槽時，其值是下層框架名，意指下層框架是該框架的一部分。一般不具有屬性繼承性。part-of槽15infer槽指出兩個框架之間的邏輯關系，可用于表示產生式規則。框架名：〈診斷規則〉癥狀1：咳嗽癥狀2：發燒癥狀3：打噴嚏

infer：〈結論〉可信度：0.8框架名：〈結論〉病名：感冒用藥：口服感冒清服法：一日三次，每次2粒infer槽16possible-reason槽

possible-reason槽和infer槽的作用相反，用來把結論與可能的原因聯系起來。框架名：〈結論〉病名：感冒possible-reason：〈診斷規則〉用藥：口服感冒清服法：一日三次，每次2粒框架名：〈診斷規則〉癥狀1：咳嗽癥狀2：發燒癥狀3：打噴嚏

infer：〈結論〉可信度：0.8possible-reason槽17similar槽指出兩個框架所描述的事物間的相似關系。rotation槽旋轉關系similar槽18Default側面為相應槽提供默認值。If-Needed側面提供為相應槽賦值的過程。If-Added側面提供因相應槽值變化而引起的后繼處理過程。Default側面19課程表框架課程表數據庫人工智能計算機網絡張建州課程表框架課程表數據庫人工智能計算機網絡張建州20框架名：〈人工智能〉

AKO：〈課程表〉教材：人工智能原理及其應用時間：星期一下午第二大節地點：綜合樓-C503

instance：〈張建州〉框架名：〈張建州〉

AKO：〈人工智能〉學院：計算機學院性別：男學位：博士職稱：教授框架名：〈人工智能〉212-5-4框架系統問題求解過程將求解問題用框架表示與知識庫中已有框架匹配（通過對相應槽的槽名和槽值比較來實現）用匹配框架的信息（及繼承屬性）填充待求問題框架的槽值。例：找計算機系本科生紅旗（男）住址框架名：〈本科生〉姓名：紅旗性別：男年齡：專業：計算機住址：電話：2-5-4框架系統問題求解過程將求解問題用框架表示222-5-5框架表示法的優缺點優點結構性深層性繼承性自然性缺點缺乏形式理論缺乏過程性知識表示清晰性難以保證2-5-5框架表示法的優缺點優點23作業p.63：2-25閱讀：第10章10.2.2作業p.63：2-2524第二章知識表示方法2-5框架表示法第二章知識表示方法2-5框架表示法252-5-1框架理論1975年M.Minsky發表了論文“Aframeworkforrepresentingknowledge”，以解決視覺理解、自然語言對話和其它復雜行為，它基于人在理解情景和故事時的心理學模型（記憶存儲的是框架）。框架（如教室）和實例框架（一個具體教室）一種結構化知識表示方法（C++中結構和表格）框架表示語言FRL一種被廣泛使用的知識表示方法。2-5-1框架理論1975年M.Minsky發表了論文“262-5-2框架結構和框架表示框架的基本結構框架由框架名、槽名、側面名、值和約束構成。例如：

Frame〈框架名〉槽名1：側面名11值111，值112，…側面名12值121，值112，…槽名2：側面名21值211，值212，…︰約束：約束條件1約束條件22-5-2框架結構和框架表示框架的基本結構27框架的槽值和側面值可以是數字、字符串、布爾值，也可以是一個在滿足某個給定條件時需執行的動作或過程，甚至可以是另一個框架的名字。當一個框架中含有另一個框架名時，實際實現了該框架對另一個框架的調用。約束條件是對框架、槽或側面附加的說明信息。框架的槽值和側面值可以是數字、字符串、布爾值，也可以是一個在28框架名：〈碩士生〉姓名：單位（姓，名）性別：范圍（男，女）默認：男年齡：單位（歲）

條件：﹥16專業：研究方向：導師姓名：參加課題：學籍：〈碩學籍〉住址：電話：入學時間：單位（年，月）

學制：單位（年）默認：3年框架名：〈碩士生〉29實例框架：填入具體信息的框架框架名：〈碩士生-1〉姓名：楊葉性別：女年齡：23歲專業：計算機應用技術研究方向：模式識別和計算機視覺導師姓名：張建州參加課題：運動目標識別學籍：〈碩學籍-1〉住址：16號樓316電話：(028)85400000入學時間：2003年9月

學制：實例框架：填入具體信息的框架框架名：〈碩士生-1〉302-5-3框架系統在框架理論中，框架是知識的基本單位。框架系統由一組有關的框架組成。框架系統中框架之間的聯系分橫向聯系和縱向聯系。學生框架碩士生框架本科生框架博士生框架(縱向聯系）(橫向聯系）2-5-3框架系統在框架理論中，框架是知識的基本單位。學31框架之間的橫向聯系框架之間的橫向聯系是通過槽值或側面值中的框架名來實現的。框架之間的縱向聯系框架之間的縱向聯系是通過“繼承”槽來實現的。框架之間的橫向聯系32框架名：〈學生〉姓名：單位（姓，名）性別：范圍（男，女）默認：男年齡：單位（歲）

專業：住址：電話：入學時間：單位（年，月）

學制：單位（年）框架名：〈學生〉33

框架名：〈碩士生〉繼承：〈學生〉研究方向：導師姓名：參加課題：學籍：〈碩學籍〉學位論文：框架名：〈碩士生〉34框架系統中的預定義槽名ISA（is-a）槽“是一個”，類屬關系，表示一個具體事物與其抽象概念間的關系。具有屬性繼承性。框架名：〈PERSON〉性別：范圍（男，女）年齡：單位（歲）

身高：厘米框架名：〈高遠〉

ISA：PERSON性別：男年齡：25歲

身高：180框架系統中的預定義槽名ISA（is-a）槽35AKO（a-kind-of）槽“是一種”，類屬關系，表示事物間在抽象概念上的關系。具有屬性繼承性。AKO槽值是上層框架名。框架名：〈學生〉姓名：單位（姓，名）性別：范圍（男，女）年齡：單位（歲）

框架名：〈計算機系學生〉

AKO：〈學生〉特長：編程序AKO（a-kind-of）槽36subclass槽指出子類與類之間的類屬關系。具有屬性繼承性。subclass槽值是上層框架名。框架名：〈學生〉姓名：單位（姓，名）性別：范圍（男，女）年齡：單位（歲）

框架名：〈計算機系學生〉

subclass：〈學生〉特長：編程序subclass槽37instance槽指出下層框架，instance槽值是下層框架名。框架名：〈學生〉

instance：〈計算機系學生〉，〈電子系學生〉，〈數學系學生〉姓名：單位（姓，名）性別：范圍（男，女）年齡：單位（歲）

instance槽38part-of槽指出“部分”（下層）和“全體”（上層）的關系。作為下層框架槽時，其值是上層框架名，意指該框架是上層框架的一部分；作為上層框架槽時，其值是下層框架名，意指下層框架是該框架的一部分。一般不具有屬性繼承性。part-of槽39infer槽指出兩個框架之間的邏輯關系，可用于表示產生式規則。框架名：〈診斷規則〉癥狀1：咳嗽癥狀2：發燒癥狀3：打噴嚏

infer：〈結論〉可信度：0.8框架名：〈結論〉病名：感冒用藥：口服感冒清服法：一日三次，每次2粒infer槽40possible-reason槽

possible-reason槽和infer槽的作用相反，用來把結論與可能的原因聯系起來。框架名：〈結論〉病名：感冒possible-reason：〈診斷規則〉用藥：口服感冒清服法：一日三次，每次2粒框架名：〈診斷規則〉癥狀1：咳嗽癥狀2：發燒癥狀3：打噴嚏

infer：〈結論〉可信度：0.8possible-reas