知识表示之一——谓词逻辑表示法

　　谓词逻辑表示法是指各种基于形式逻辑（formal Logic）的知识表示方式，利用逻辑公式描述对象、性质、状况和关系，例如“宇宙飞船在轨道上”可以描述成：In(spaceship,orbit)。它是人工智能领域中使用最早和最广泛的知识表示方法之一。其根本目的在于把教学中的逻辑论证符号化，能够采用属性演绎的方法，证明一个新语句是从哪里已知正确的语句推导出来的，那么也就能够断定这个新语句也是正确的。

 

　　在这种方法中，知识库可以看成一组逻辑公式的集合，知识库的修改是增加或删除逻辑公式。使用逻辑法表示知识，需要将以自然语言描述的知识通过引入谓词、函数来加以形式描述，获得有关的逻辑公式，进而以机器内部代码表示。在逻辑法表示下可采用归结法或其它方法进行准确的推理。

 

　　谓词逻辑表示法建立在形式逻辑的基础上，具有下列优点：

• 谓词逻辑表示法对如何由简单说明构造复杂事物的方法有明确、统一的规定，并且有效地分离了知识和处理知识的程序，结构清晰；
• 谓词逻辑与数据库，特别是与关系数据库有密切的关系；
• 一阶谓词逻辑具有完备的逻辑推理算法；
• 逻辑推理可以保证知识库中新旧知识在逻辑上的一致性和演绎所得结论的正确性；
• 逻辑推理作为一种形式推理方法，不依赖于任何具体领域，具有较大的通用性。

 

　　但是，谓词逻辑表示法也存在着下列缺点：

• 难于表示过程和启发式知识；
• 由于缺乏组织原则，使得知识库难于管理；
• 由于弱证明过程，当事实的数目增大时，在证明过程中可能产生组合爆炸；
• 表示的内容与推理过程的分离，推理按形式逻辑进行，内容所包含的大量信息被抛弃，这样使得处理过程加长、工作效率低。

　　谓词逻辑适合表示事物的状态、属性、概念等事实性的知识，以及事物间确定的因果关系，但是不能表示不确定性的知识，以及推理效率很低。