时间：2022-12-09 22:30:01 | 来源：信息时代
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知识库结构 : 研究知识库的组成(knowledge base organization)与结构。知识库(KB)是有组织的知识集合,是针对某一(或某些)领域问题求解的需要,采用某种(或若干)知识表示方式在计算机存储器中存储、组织、管理和使用的互相联系的知识片集合。这些知识片包括与领域相关的理论知识、事实数据,由专家经验得到的启发式知识,如某领域内有关的定义、定理和运算法则,以及常识性知识等。
知识的集合,具有两种含义,一是指知识的存储所在,它指的是知识需要有一种逻辑或物理实体以存放之: 另一是指知识本身,而知识库一般就包括知识以及存储知识的场所这两个内容。此外,存储知识的场所也有两种含义,其一为逻辑含义,指的是知识的逻辑结构或称知识模式; 另一为物理结构,即是计算机的存储物理实体。
知识库包括规则库与事实库,用于存放领域知识、相关知识以及专家的经验知识。一般知识库应包括概念、事实与规则三个部分,缺一不可。由于概念一般均包含在事实内,因此,实际上知识库中主要包括事实与规则两个部分,而仅由事实或仅由规则所组成的知识库,一般认为它仅是狭义上的知识库。知识库中的事实与数据库中的元组具有相同的含义,它由若干个确定的概念(常值)组成。而规则一般有两种: 一种是演绎性规则,它用于逻辑推演;另一种是完整性约束规则,它用于对事实作检验。知识一般建立在某种论域之上,这种论域限制了知识库中知识的变化范围。
知识库的构造必须使得其中的知识在被使用的过程中能够有效地存取和搜索,库中的知识能方便地修改和编辑。同时,对库中知识的一致性和完备性能进行检验。知识库是数据库理论研究和人工智能理论研究相结合的产物,知识库使基于知识的系统(或专家系统)具有智能性。20世纪60年代中期,E. A. Feigenbaum等人在建造第一个专家系统的同时,也建造了第一个知识库。
知识库中的数据及知识由知识库管理系统统一管理。允许用户借助于系统提供的操作语言,实现对知识库的操作,以及利用知识库中的知识来完成各种任务。而知识库机(knowledge-based machine)正是针对知识库管理和知识处理需求特点而设计的一种计算机。知识处理和数据处理的主要区别在于前者总是和某种启发式搜索或推理机制结合在一起,而不仅仅是对知识库进行检索。知识库机通常总是和智能型计算机系统紧密地联系在一起的。在知识库发展中,还出现了多级知识库、综合知识库和分布式知识库。
多级知识库是指具有若干层次的一种知识库,其中包括高层知识控制低层知识的应用。
综合知识库是实现新一代专家系统和知识库系统的关键技术和重要概念。它是指由数据库(DB)、知识库(KB)、模型库(model base,MB)、方法库(way base,WB)等四库及其相应的管理系统,亦即四库协同的一体化软件工程方案所组成的四库综合系统。
分布式知识库是在网络与分布式环境下建造与实现的。建造分布式知识库的优越性有三点: 可在较低价格下构造较大型的知识库; 不同层次或不同领域的知识库对应的问题求解任务相对来说比较单纯,因而可以构成较高效的系统; 可适于地域辽阔的地理分布环境下的联合问题求解。
知识库和数据库一样,需要研究和解决的问题有共享性、安全保密、完整性约束、存取效率等。同时,它还是数据库系统的延伸,它不仅能处理事实这样的外延信息,而且能利用一定的推理控制策略,处理诸如关系、规则等具有内涵的知识。知识库的主要特点如下:
(1)知识库中的知识根据它们的应用领域特征、背景特征(获取时的背景信息)、使用特征、属性特征等而被构成便于利用的、有结构的组织形式。知识库一般是模块化的。
(2)知识库的知识是有层次的。最底层是“事实知识”,中间层是用来控制“事实”的知识(通常用规则、过程等表示); 最高层次是“策略”,它以中间层知识为控制对象。策略也常常被认为是规则的规则。因此知识库的基本结构是层次结构,是由其知识本身的特性所确定的。在知识库中,知识片间通常都存在相互依赖关系。规则是最典型、最常用的一种知识片。对规则库首先应进行分组,知识库中的所有规则都是围绕一组领域问题来组织的,与每个领域问题相关的规则构成一个连通的规则集结构图。领域问题规则集结构图间可能存在多种关联,且关联密切程度也不一样。
(3)知识库中可有一种不只属于某一层次(或者说在任一层次都存在)的特殊形式的知识,称为可信度(或称信任度、置信度等)。对某一问题,有关事实、规则和策略都可标以可信度。这样,就形成了如图1所示的增广知识库。在数据库中不存在不确定性度量。因为在数据库的处理中一切都是属于“确定型”的。
图1 增广知识库
图2 一个包含典型方法库的知识库
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