知識表示之框架表示法


框架表示法

定義:框架是一種描述固定情況的數據結構,一般可以把框架看成是一個節點和關系組成的網絡。框架的最高層次是固定的,並且它描述對於假定情況總是正確的事物,在框架的較低層次上有許多終端--被稱為槽(Slots)。在槽中填入具體值,就可以得到一個描述具體事務的框架,每一個槽都可以有一些附加說明--被稱為側面(Facet),其作用是指出槽的取值范圍和求值方法等。一個框架中可以包含各種信息:描述事物的信息,如何使用框架的信息,關於下一步將發生什么情況的期望及如果期望的事件沒有發生應該怎么辦的信息等等,這些信息包含在框架的各個槽或側面中。

框架是一種描述所討論對象(事物、事件、概念等)屬性和行為的數據結構。

框架名

每個框架都有一個框架名,唯一標識一個框架

槽(Slot)、槽名、槽值

一個框架由若干個槽構成,每個槽都有槽名;
一個槽用於說明框架某一方面的屬性;
屬性的值即為槽值。

側面(Facet)、側面名、側面值

一個槽有可能划分為若干個側面,具有相應的側面名;
一個槽可能含有若干細分屬性,一個側面用來說明其中的一個屬性;
屬性的值即為側面值

約束條件

用來約束、限制槽值、側面值的填寫。一般不單獨列出,而包含在值的填寫約束中。

框架與框架實例

框架:是人們認識事物的一種通用的數據結構形式。即當新情況發生時,人們只要把新的數據加入到該通用數據結構(類)中便可形成一個具體的實體(對象),這樣的通用數據結構就稱為框架。
實例框架:對於一個框架,當人們把觀察或認識到的具體細節填入后,就得到了該框架的一個具體實例,框架的這種具體實例被稱為實例框架。

框架的繼承

通過AKO、ISA槽從上層框架往下層框架,或從框架向框架實例進行繼承。

框架網絡(框架系統)

框架是知識的基本單位,把一組有關的框架連結起來便可形成一個框架網絡(框架系統)。
連接手段:

  1. 繼承 — 框架的縱向聯系
  2. 用另一框架填寫槽值或側面值 — 框架的橫向聯系

例:
  

框架表示法具有以下優點:

  • 框架系統的數據結構和問題求解過程與人類的思維和問題求解過程相似;
  • 框架結構表達能力強,層次結構豐富,提供了有效的組織知識的手段,只要對其中某些細節作進一步描述,就可以將其擴充為另外一些框架;
  • 可以利用過去獲得的知識對未來的情況進行預測,而實際上這種預測非常接近人的知識規律,因此可以通過框架來認識某一類事物,也可以通過一些列實例來修正框架對某些事物的不完整描述(填充空的框架,修改默認值)。

  

框架表示法與語義網絡表示法存在着相似的問題:

  • 缺乏形式理論,沒有明確的推理機制保證問題求解的可行性和推理過程的嚴密性;
  • 由於許多實際情況與原型存在較大的差異,因此適應能力不強;
  • 框架系統中各個子框架的數據結構如果不一致會影響整個系統的清晰性,造成推理的困難。
  框架表示法的特點:
1.繼承性
2.結構化
3.自然性
4.推理靈活多變


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