知识工程
knowledge engineering
在计算机上建立专家系统的技术。知识工程这个术语最早由美国人工智能专家E.A.费根鲍姆提出。由于在建立专家系统时所要处理的主要是专家的或书本上的知识,正像在数据处理中数据是处理对象一样,所以它又称知识处理学。其研究内容主要包括知识的获取、知识的表示以及知识的运用和处理等三大方面。
费根鲍姆及其研究小组在20世纪70年代中期研究了人类专家们(而不是万能博士们)解决其专门领域问题时的方式和方法,注意到专家解题的4个特点:①为了解决特定领域的一个具体问题,除了需要一些公共的知识,例如哲学思想、思维方法和一般的数学知识等之外,更需要应用大量与所解问题领域密切相关的知识,即所谓领域知识。②采用启发式的解题方法或称试探性的解题方法。为了解一个问题,特别是一些问题本身就很难用严格的数学方法描述的问题,往往不可能借助一种预先设计好的固定程式或算法来解决它们,而必须采用一种不确定的试探性解题方法。③解题中除了运用演绎方法外,必须求助于归纳的方法和抽象的方法。因为只有运用归纳和抽象才能创立新概念,推出新知识,并使知识逐步深化。④必须处理问题的模糊性、不确定性和不完全性。因为现实世界就是充满模糊性、不确定性和不完全性的,所以决定解决这些问题的方式和方法也必须是模糊的和不确定的,并应能处理不完全的知识。总之,人们在解题的过程中,首先运用已有的知识开始进行启发式的解题,并在解题中不断修正旧知识,获取新知识,从而丰富和深化已有的知识,然后再在一个更高的层次上运用这些知识求解问题,如此循环往复,螺旋式上升,直到把问题解决为止。由上面的分析可见,在这种解题的过程中,人们所运用和操作的对象主要是各种知识(当然也包括各种有关的数据),因此也就是一个知识处理的过程。
基本概念 知识工程作为一门学科有以下几个最基本的概念。
①数据。定义为客观事物的属性、数量、位置及其相互关系等的抽象表示。而且要特别强调这些属性、数量、位置及其相互关系等都可能是模糊的。如“20岁左右”、“大约20”、“很年轻”、“不太高”、“点A与点B靠得很近”等等词语中虽包含着数量,但这些数量是模糊的。此外,因为任何一张图(精确的或模糊的)都在某种意义上可认为是表示一些对象之间的某种关系,所以在知识处理中也可以把它认为是一种数据。由此可见在知识处理中数据的范围是很广的。但是,不管什么样的数据,它只表示一种数量及关系概念,具体涵义是没有的。
②信息。定义为“数据所表示的涵义(或称数据的语义)”。因此也可以说信息是对数据的解释,是加载在数据之上的涵义。所以反过来可称“数据是信息的载体”。如“5”在一种具体场合可以解释为“5个苹果”,而在另一种特定场合又可以解释成“5种思想”、“5个X”等。对模糊的数据也一样,例如“20左右”这个模糊数,既可能代表年龄“20岁左右”,也可代表日期“20日前后”等。可见信息是带具体涵义的数据。
③知识。以各种方式把一个或多个信息关联在一起的信息结构。如果把“不与任何其他信息关联”也认为是一种特殊的关联方式(不关联),则单个的信息也可以认为是知识的特例,我们称之为“原子事实”。例如“天很阴且闪电频繁”,“天要下雨”等都是一些孤立的信息或“原子事实”。然而,如果把这两个信息用“如果,则”这种因果关系联系起来就成了一条知识:如果“天很阴且闪电频繁”则“天要下雨”(多半如此)。以上陈述中的“频繁”、“多半如此”等都表示一些模糊概念。
④智力。指运用知识解决问题的能力。知识可以存储在书本里,或计算机的磁盘和磁带中等,它是一种静止的死东西。它本身并不会再生知识。然而智力却是一种动态概念。“智力”与“知识”有着密切的关系,但“知[1] [2] [3] 下一页
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