14、知识表示与推理：逻辑形式与范式解析

知识表示与推理：逻辑形式与范式解析

逻辑知识表示基础

逻辑知识表示将世界视为由具有个体身份的对象组成，并围绕这些对象构建由谓词、函数、变量和逻辑连接词构成的逻辑公式。许多自然语言陈述可以通过选择合适的谓词和函数符号，用关于感兴趣领域对象的逻辑句子来表达。概念映射为一元谓词，关系映射为二元谓词。

例如，对于“教授授课给课程”这一语义网络片段，可以用以下逻辑公式更精确地公理化表示：
- $\forall x, y : (lectures(x, y) \rightarrow Professor(x) \land Course(y))$：表示“授课关系存在于教授和课程之间”。
- $\forall x : \exists y : (Professor(x) \rightarrow Course(y) \land lectures(x, y))$：确保“每个教授实际上都讲授某门课程”。

规则也可以用逻辑形式化。例如，“如果某个教授讲授一门特定学生参加的课程，那么该教授教这个学生”可以表示为：
$\forall x, y, z : (Professor(x) \land Course(y) \land Student(z) \land lectures(x, y) \land attends(z, y) \rightarrow teaches(x, z))$

知识推理是人类处理知识的方式，计算机则通过从知识库中得出结论来处理知识。基于知识的系统对其知识库可以执行的基本操作通常用 tell 和 ask 表示：
- tell 操作：向知识库添加新陈