第三讲 框架分析和总结.docx

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第三章 框架结构

事物的属性

我们对某一事物的了解，表现在我们对于该事物方方面面的了解，即对该事物所有属性的了解。

掌握了某一事物的所有属性，也就有了关于该事物的知识。因此，许多知识表示是从属性的描述开始的。

最简单的属性表示法，称之为属性表表示法：就是把同一事物各方面的属性列成一张称之为

属性表的表。

下面是化学元素铁的属性表：事物名：铁

类别：化学元素颜色：银白

比重：7.86熔点：1535℃沸点：2750℃能否导电：能

化学性质：活泼

周期表位置：第4周期第8族地壳含量：5%

原子量：55.847

在这张属性表中，左面一列是属性名，右面一列是相应的属性值。一般来说，在不同的事物之间，不仅所包含的属性是不一样的，而且即便是某一（或某些）属性相同但其属性值也不见得一样。由于世界上的事物千差万别，属性的门类可以非常之多。例如，下面是又一张属性表：

事物名：新康德主义类别：哲学理论

阶级性：资产阶级

出现时间：19世纪后半期

流行地区：德国、意大利、俄国

代表人物：李普曼、朗格、黑尔姆霍茨

主要主张：否认“自在之物”的存在前身：康德主义

显然，这两个事物的属性有极大的不同，在铁的属性中决不可能有阶级性这一条，而在新康德主义的属性中也决不可能有原子量这一条。

某些属性是否存在以至于它的值的大小取决于另一些属性（在上面的例子中决定于“类别”属性），这叫做属性之间的依赖关系。

有时，一些属性的值甚至可直接从另一些属性的值计算出来，例如化合物的分子量可以直接从它的分子式以及组成该分子的诸原子的原子量计算出来。

各类事物的属性总数之大，以及每个事物的属性数相对地少这一情况，是知识库不同于通常数据库的一个重要方面。

对具有相同一些属性的某类事物，可以把这批属性确定下来构成属性框架，只要往此框架内对诸属性赋以不同的值，就得到了对该类事物中不同个体的描述。

例如：

元素名

铁

铝

镁

铜

原子量

55.847

26.982

24.305

63.546

颜色

银白

银白

银白

紫红

熔点

1535℃

660.4℃

648.8℃

1083℃

沸点

2750℃

2467℃

1090℃

2582℃

属性的这种表示形式我们很熟悉，与数据库中的“关系”很相似。实际上，如果把它看作一个矩阵A，则只需作一转置，所得的新矩阵R=A 就是一个关系。

关系不仅是对具有相同属性不同属性值的同一类事物的描述，而且也使我们对于属性表的认识达到了一种新的观点，

★即事物本身和它的属性不加区分的观点，或者

说，把事物本身也作为一种属性。

例如，对于上面的关系，如果我们要问铝的沸点是什么，

可以提这样的问题：

元素（铝，，，,x）？

两个逗号中的空白表示我们对此变元之值没有兴趣，而变量 x中存放我们要查询的值，即铝的沸点。从这个问题看来，沸点是铝的一个属性。但是，我们也可以反过来问：沸点为2467℃的元素是什么？这时问题可以这样提：

元素（x，，，,2467）？

在这个问题里，沸点成了事物，而铝变成属性了。更有甚者，我们还可提这样的问题：

元素（ ,63.546, ,x, ）？即原子量为63.546的元素的熔点是什么？

★可见，事物和属性之间的区别不是绝对的，这是我们在用属性表示知识时必须注意的一个重要观点。

在数据库组织的层次模型中，我们可从另一个角度来观察事物和属性之间无绝对界线这一现象。如，下面是一辆坦克的属性表：

型号：T－72车号：30084装甲：复合型火炮：滑膛炮车高：2.19米

属性表的右面一列全是属性值。其中有的属性本身可作为事物而进一步加以描述。比如T－72坦克的装甲的属性表：

装甲类型：复合型厚度：204mm

外形：弧形

水平倾角：22Ｏ

★这样，一个对象即具有双重性质：在高一级的属性表中，它是一个属性，在低一级的属性表中，它又是被描述的事物。

在低一级的属性表中，又可有某些属性被看作事物而拥有自己的属性表，从而形成层次式的嵌套结构，理论上层次数可以任意大。

从数据结构的观点看，它是一棵树。

框架

上节我们讨论了表示事物属性的各方面。这些不同的表示技巧，集大成于一种叫做框架的知识表示方法当中。

★框架是Minsky在1975年提出的一个概念，当用

它来表示有关事物的知识时，不仅可以表示出事物各方面的属性，而且可以表示出事物之间的类属关系，事物的特征和变异等等，在识别、分析、预测事物及其行为方面有很大用处。

框架的基本思想是这样的：世上各类事物的状态、属性、发展过程和相互关系往往有一定的规律性，俗称“套套”。我们可以把各个领域、各类事物的“套套”事先总结出来，存于数据库中。当我们要认识一个新的事物时，我们可根据对这