知识表示（英语：knowledge representation），也称知识表现，使用自然语言、图形、图像、数学公式、程序等特定方式描述现实世界中的事物或事件。是认知科学和人工智能两个领域共同存在的问题。在认知科学里，它关系到人类如何储存和处理资料。在人工智能里，其主要目标为储存知识，让程式能够处理，达到人类的智慧。目前这个领域仍然没有一个完美的答案。

知识表示是为使计算机程序表现一定智能行为而对所需知识采取的结构形式和解释过程。

知识类型

从便于表示和运用的角度出发，可将知识分为4种类型。

①事实：反映某一对象或一类对象的属性，如北京是中国的首都，鸟有双翼。

②事件和事件序列：有时还要提出时间、场合和因果关系，如鉴定会将于明天举行，这次鉴定会要鉴定的机器是中国自行设计制造的。

③办事、操作等行为：如下棋、证明定理、医疗诊断等。

④元知识：即知识的知识，关于如何表示知识和运用知识的知识。以规则形式表示的元知识称为元规则，用来指导规则的选用。运用元知识进行的推理称为元推理。

知识表示的体系树

人工智能已发展了大量的表示方式，根据它们表示的原理，可以建立一个树状的体系，称为知识表示的体系树（见下图）。在知识表示的体系树中，替代表示指使用数学符号或其他形式化方法的表示，例如，f=ma就是牛顿第二定律的替代表示方式。体系树中最左边的一支（局部表示）是人工智能中最主要的替代表示方式，是以逻辑为基础的。替代表示中的另外两支是人工神经网络表示和基因表示，尽管这些表示强调了智能行为的不同侧面，但是，对计算而言，它们与基于逻辑表示方式的区别仅仅在于使用了不同的数学原理。

知识表示所牵涉的一些问题

从人工智能的角度来看，知识表示所牵涉的一些问题计有：

人类如何表示知识？

知识的本质是什么？我们如何表示它？

某种表示法应该只用在某个领域，或者应该通用于所有领域？

某种知识表达方案（英文：representation scheme）的表现能力或者说表现力如何？

表示法应该是描述性的，或者是程序性的？

知识表示的特征

为了便于对各种表示方式进行比较，对知识的表示可提出表示域和粒度、语义基元和表示的不确定性、模块性和可理解性、显式表示和灵活性、陈述性表示方式和过程性表示方式等特征。

知识的表示域和粒度

所需表示的范围和细微程度。例如，逻辑表示用于数学定理证明时，其表示粒度已够“细”，但用于机器视觉的程序时，其表示粒度就嫌太“粗”。

语义基元和表示的不确定性

用自然语言的表示方式中，词是具有独立意义的最小语言单元。词就是语义基元。在知识表示方式的研究中，将语义基元推广为在给定的表示方式中不加定义而采用的基本符号。例如在符号逻辑表示方式中究竟采用什么样的谓词和函词，在语义网络表示方式中究竟采用什么样的节点和链，都涉及语义基元的选取问题。在确定知识表示方式时必须同时考虑这种表示方式的语义基元。例如“BIRD HASWINGS(鸟有翼)”这一事实即使确定了采用逻辑表示方式，也还有不同的具体表示方法。HAS-WINGS (BIRD)用的是一元谓词，而HAS-PART（BIRD,WINGS）则用的是二元谓词；用语义网络表示一系列有联系的二元关系比逻辑表示更直观而方便,如“SPARROW IS A BIRD”（麻雀是鸟）、“BIRD HAS WINGS”（鸟有翼）这两个事实就可用由三节点、双链构成的语义网络表示。语义基元的选取尚未形成严格的理论，从实用的角度看，必须兼顾表达力和使用的方便性。

模块性和可理解性

模块性指增添、修改和删除个别知识条款而不影响其他知识有效使用的相对独立性，模块性强的系统可理解性也好。非模块性系统中知识的意义一般取决于使用时的前后关系（常规的计算机程序就是一个典型例子）。人的许多知识，特别是直观知识，有时很难用相互独立的规则或事实来描述，因此仍然需要非模块的表示方式。

显式表示和灵活性

对程序设计人员和知识型系统来说,显式表示意味着知识的存取是直接的、可控的,并能对它进行宏观解释。这就使同一知识可以从多方面应用而具有灵活性。例如在医疗诊断系统 MYCIN（见专家系统）中，显式表示的产生式规则可在诊断模块、说明程序和知识获取等程序中应用。知识工程面临的重大任务之一就是如何将人的“只可意会不可言传”性质的隐含的直观经验知识和技能显式地表现出来。

陈述性表示方式和过程性表示方式

这是知识理论中的经典问题。知识可表示为对事物或其相互关系的静态陈述，也可表示为事件或行为的动态过程。所有知识表示方式都可看成两者之一或两者的结合。两种表示方式虽有差异性，但是也能在一定条件下相互转化。例如LISP语言中程序（过程）和数据（事实）具有统一的形式，PROLOG语言的语句也有陈述性语义和过程性语义的统一。

知识表示的具体方式在问题求解中，问题的状态空间表示法与问题归约表示法是最早的知识表示方式。知识型系统强调与问题领域有关的专门知识和一般常识。

常用的知识表示方式有：逻辑表示、过程表示、语义网络、产生式系统、类比表示、框架型表示方式等。

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