15、知识表示与本体论：原理、应用与类型

知识表示与本体论：原理、应用与类型

1. 逻辑编程与演绎数据库中的封闭世界假设

在逻辑编程和演绎数据库系统中，内在地采用了封闭世界假设。这一假设通过底层的最小模型语义来实现，该语义在推理时仅考虑具有最小谓词扩展的模型。例如，如果没有“Ben 注册了微积分 I 课程”这一事实，那么在所有最小模型中，Ben 都未注册该课程，基于失败即否定原则，“Ben 未注册微积分 I 课程”就成为了一个逻辑结论。

2. 明确谓词与元建模

在基于一阶逻辑的知识表示中，知识库的内涵部分和外延部分存在本质区别。内涵部分捕捉关于对象类及其属性的一般陈述，而外延部分则记录关于解释域中单个对象特定情况的陈述。这种区别源于一阶逻辑的特性，它明确区分了域对象和用于表达其属性的谓词。

有一种知识表示范式主张在知识库的内涵和外延部分之间进行明确划分，使得任何符号不能同时在内涵部分作为属性，又在外延部分作为单个对象。然而，这种划分在某些领域并不适用。例如，当我们通过“Professor(John)”和“Profession(Professor)”来表示“John 是一名教授”以及“教授是众多职业之一”时，就打破了内涵和外延陈述的分离，因为“Professor”既作为域中的具体对象，又作为一元谓词用于描述 John 的属性。

不进行内涵和外延知识明确划分的这种替代范式被称为元建模。在语义网络中，元建模意味着将概念也用于替代个体。

3. 概念建模与规则

描述逻辑和逻辑编程形式主义是符号人工智能中知识表示研究的两大主要方向，代表着相反的范式。描述逻辑基于概念的内涵描述及其相互关系进行概念建模，而逻辑编程则提供规则这一基本结构来推导事实。