第零讲 课程介绍

AI因为其高速廉价的算力与不断强大的模型而强大；同时也因为AI不具备人类的知识和人类的逻辑推理而不够强大。

1.什么是知识？

知识就是人们在改造客观世界实践中积累的认识和经验。

认识：对事物现象、本质、属性、状态、联系等的认识

经验：解决问题的微观方法（如步骤、操作、规则、过程、技巧等）和宏观方法（如战略、战术、计谋、策略等）

2.什么是知识表示？

研究用机器表示知识的可行性、有效性的一般方法。是一种数据结构与控制结构的统一体，既考虑知识的存储又考虑知识的使用。

第一讲 预备知识

人类的智能活动过程主要是一个获得并运用知识的过程 。按照符号主义的观点，知识是一切智能行为的基础，要使计算机具有智能，首先必须使它拥有知识。

1.知识、信息、数据及其关系

数据：是信息的载体，本身无确切含义。

信息：是数据的关联，赋予数据特定的含义，仅可理解为描述性知识。只有当数据用来描述一个客观事物和客观事物的关系，形成有逻辑的数据流，他们才能被称为信息。

知识：可以是对信息的关联，也可以是对已有知识的再认识。

2.知识的划分

（1）按知识的性质：概念、命题、公理、定理、规则和方法

（2）按知识作用域：常识性知识，领域性知识

（3）按知识的等级：

①零级知识：事实性知识。用于描述事物的概念、定义、属性等； 或用于描述问题的状态、环境、条件等。

②一级知识：过程性知识。用于问题求解过程的操作、演算和行为的知识。表示方式：产生式、谓词、语义网络等。

③二级知识：控制性知识，元知识或超知识。是关于如何使用过程性知识的知识。例如：推理策略、搜索策略、不确定性的传播策略。

（4）按知识的层次：

①表层知识：描述客观事物的现象的知识。例如：感性、事实性知识

②深层知识：描述客观事物本质、内涵等的知识。例如：理论知识

（5）按知识确定性：

①确定性知识：可以说明其真值为真或为假的知识

②不确定性知识：包括不精确、模糊、不完备知识

（6）按人类的思维及认识方法：

①逻辑性知识：是反映人类逻辑思维过程的知识，一般具有因果关系或难以精确描述的特点，是人类的经验性知识和直观感觉；如：人的为人处事的经验与风格

②形象性知识：通过事物形象建立起来的知识。如:什么是人？

（7）按知识的获取方式：

①显性知识：指可通过文字、语言、图形、声音等形式编码记录和传播的知识；如：教材、音视频光盘。

②隐性知识：指人们长期实践中积累获得的知识，不易用显性知识表达的知识。如：每个人都有不同的审美观。

3.一个智能程序高水平的运行需要有关的事实知识、规则知识、控制知识和元知识。

（1）事实知识：是有关问题环境的一些事物的知识，常以“…是…”的形式出现。事实是静态的为人们共享的可公开获得的公认的知识，在知识库中属低层的知识。如：雪是白色的、鸟有翅膀、张三李四是好朋友、这辆车是张三的……

（2）规则知识：是有关问题中与事物的行动、动作相联系的因果关系知识，是动态的，常以“如果…那么…” 形式出现。

（3）控制知识：是有关问题的求解步骤、技巧的知识，告诉人们怎么做一件事，也包括当有多个动作同时被激活时应选哪一个动作来执行的知识。控制知识常与程序结合在一起出现，如一个问题求解的算法可以看做是一种知识表示。

（4）元知识：是有关知识的知识，是知识库中的高层知识。包括怎样使用规则、解释规则、校验规则、解释程序结构等知识。元知识与控制知识是有重迭的，对一个大的程序来说，以元知识或说元规则形式体现控制知识更为方便，因为元知识存于知识库中，而控制知识常与程序结合在一起出现，从而不容易修改。

4.知识表示的要求

（1）表示能力：能否正确、有效地表示问题。包括：表范围的广泛性、领域知识表示的高效性、对非确定性知识表示的支持程度。

（2）可利用性：可利用这些知识进行有效推理。包括：对推理的适应性，对高效算法的支持程度。

（3）可实现性：要便于计算机直接对其进行处理

（4）可组织性：可以按某种方式把知识组织成某种知识结构

（5）可维护性：便于对知识的增、删、改等操作

（6）自然性：符合人们的日常习惯

（7）可理解性：知识应易读、易懂、易获取等

END：该课程将来会为大家讲到的东西

（1）知识表示方法

①状态空间法

②问题归约法

③谓词逻辑法

④语义网络法

⑤其他方法

（2）知识图谱技术

基础知识、应用技术等