Semantische NetzeSemantische Netze
Deklarative Formen der WissensrepräsentationDeklarative Formen der Wissensrepräsentation
1.1. Semantische NetzeSemantische Netze
2.2. Objekt-Attribut-Wert-TripelObjekt-Attribut-Wert-Tripel
3.3. Frames (Schemata, Scripts)Frames (Schemata, Scripts)
4.4. PrädikatenlogikPrädikatenlogik
5.5. ProduktionsregelnProduktionsregeln
TierTierTierTier
FischFischFischFischVogelVogelVogelVogel
HaiHaiHaiHaiStraussStraussStraussStrauss KanarienvogelKanarienvogelKanarienvogelKanarienvogel LachsLachsLachsLachs
ist-einist-ein
ist-einist-ein
ist-einist-einist-einist-ein ist-einist-ein ist-einist-ein
HautHautHautHauthathat
s. bewegens. bewegens. bewegens. bewegenkannkann
atmen atmen atmen atmen kannkann
schwimmenschwimmenschwimmenschwimmenkannkann
KiemenKiemenKiemenKiemenhathat
FlossenFlossenFlossenFlossenhathat
rosarosarosarosa
istist
essbaressbaressbaressbar
istist
FedernFedernFedernFedernhathat
FlügelFlügelFlügelFlügelhathat
fliegenfliegenfliegenfliegenkannkann
großgroßgroßgroßistist
fliegenfliegenfliegenfliegen
kann-nichtkann-nicht
langelangedünnedünneBeineBeine
langelangedünnedünneBeineBeine
hathat
beissenbeissenbeissenbeissen
kannkann
gefährlichgefährlichgefährlichgefährlich
istist
singensingensingensingen
kannkann
gelbgelbgelbgelb
istist
Semantische NetzeSemantische NetzeSemantische NetzeSemantische Netze
Semantisches NetzSemantisches Netz
Ein semantisches Netz ist ein gerichteter Graph aus einer Menge Ein semantisches Netz ist ein gerichteter Graph aus einer Menge von von KnotenKnoten, die Objekte (Begriffe oder Konzepte) repräsentieren, , die Objekte (Begriffe oder Konzepte) repräsentieren, sowie einer Menge von gerichteten sowie einer Menge von gerichteten KantenKanten (engl. (engl. arcsarcs oder oder linkslinks), ), die Beziehungen (die Beziehungen (RelationenRelationen) zwischen den Objekten darstellen. ) zwischen den Objekten darstellen. Normalerweise werden sowohl die Knoten als auch die Kanten Normalerweise werden sowohl die Knoten als auch die Kanten (Verbindungen) mit Namen versehen.(Verbindungen) mit Namen versehen.
TierTierTierTier
VogelVogelVogelVogel
StraussStraussStraussStrauss
HautHautHautHaut
s. bewegens. bewegens. bewegens. bewegen
atmen atmen atmen atmen
FedernFedernFedernFedern
fliegenfliegenfliegenfliegen
FlügelFlügelFlügelFlügel
ist-einist-ein
ist-einist-ein
hathat
kannkann
kannkann
hathat
hathat
kannkann
Semantische NetzeSemantische NetzeSemantische NetzeSemantische Netze
KnotenKnoten
DeskriptorenDeskriptoren
KantenKanten
KnotenKnoten
Knoten werden benutzt, um Objekte und Deskriptoren zu Knoten werden benutzt, um Objekte und Deskriptoren zu repräsentieren.repräsentieren.
ObjekteObjekte
Objekte können physische Gegenstände sein, die man sehen Objekte können physische Gegenstände sein, die man sehen oder berühren kann. Objekte können auch gedankliche oder berühren kann. Objekte können auch gedankliche Elemente sein, wie z.B. Handlungen, Ereignisse oder abstrakte Elemente sein, wie z.B. Handlungen, Ereignisse oder abstrakte Kategorien.Kategorien.
DeskriptorenDeskriptoren
Deskriptoren liefern zusätzliche Informationen (Attribute, Deskriptoren liefern zusätzliche Informationen (Attribute, Eigenschaften) über Objekte.Eigenschaften) über Objekte.
Kanten (Verbindungen)Kanten (Verbindungen) Kanten repräsentieren Relationen, die Objekte und Kanten repräsentieren Relationen, die Objekte und
Deskriptoren miteinander verbinden. Einige häufige Deskriptoren miteinander verbinden. Einige häufige Verbindungen sind:Verbindungen sind:
Hat Hat-Verbindungen bezeichnen Relationen zwischen Teilen und Teilelementen: Ein Hund hat einen Schwanz.
Ist-ein Damit wird häufig die Relation zwischen Klasse und Einzelfall Damit wird häufig die Relation zwischen Klasse und Einzelfall repräsentiert: Waldi ist ein Dackel. Oft jedoch wird damit repräsentiert: Waldi ist ein Dackel. Oft jedoch wird damit jedoch auch die Teilmengen beziehung bzw. eine Subkategorie jedoch auch die Teilmengen beziehung bzw. eine Subkategorie bezeichnet: Ein Dackel ist ein Hund. Diese beiden bezeichnet: Ein Dackel ist ein Hund. Diese beiden Verwendungen sollten jedoch besser auseinander gehalten Verwendungen sollten jedoch besser auseinander gehalten werden. Beispielsweise könnte man die Relation zwischen werden. Beispielsweise könnte man die Relation zwischen Einzelfall und Klasse durch Element-von oder Instanz-von Einzelfall und Klasse durch Element-von oder Instanz-von bezeichnen.bezeichnen.
VererbungVererbung
Dieser Begriff bezeichnet den Sachverhalt, daß ein Knoten die Dieser Begriff bezeichnet den Sachverhalt, daß ein Knoten die Charakteristika anderer Knoten, mit denen er verbunden ist "erben" Charakteristika anderer Knoten, mit denen er verbunden ist "erben" kann. Die Vererbung von Eigenschaften ist eine Folge der ist-ein-kann. Die Vererbung von Eigenschaften ist eine Folge der ist-ein-Relation und bedeutet, daß alle Einzelfälle einer Klasse sämtliche Relation und bedeutet, daß alle Einzelfälle einer Klasse sämtliche Eigenschaften der übergeordneten Klassen, denen sie angehören, Eigenschaften der übergeordneten Klassen, denen sie angehören, übernehmen.übernehmen.
instanz-von(waldi,dackel).instanz-von(waldi,dackel).
ist-ein(dackel,hund).ist-ein(dackel,hund).
hat(hund,schwanz).hat(hund,schwanz).
hat(X,Attribut):-ist-ein(X,Y),hat(Y, Attribut).hat(X,Attribut):-ist-ein(X,Y),hat(Y, Attribut).
hat(X,Attribut):-instanz-von(X,Y),hat(Y,Attribut). hat(X,Attribut):-instanz-von(X,Y),hat(Y,Attribut).
s. bewegens. bewegens. bewegens. bewegen
kannkann
atmen atmen atmen atmen
kannkann
TierTierTierTier
VogelVogelVogelVogel
ist-einist-ein
ist-einist-ein
HautHautHautHaut
s. bewegens. bewegens. bewegens. bewegen
atmen atmen atmen atmen
hathat
kannkann
kannkann
FedernFedernFedernFedern
fliegenfliegenfliegenfliegen
FlügelFlügelFlügelFlügel
hathat
hathat
kannkann
KanarienvogelKanarienvogelKanarienvogelKanarienvogel
gelbgelbgelbgelbsingensingensingensingen
kannkann istist
Semantische NetzeSemantische NetzeSemantische NetzeSemantische Netze
FedernFedernFedernFedern
fliegenfliegenfliegenfliegen
FlügelFlügelFlügelFlügel
hathat
hathat
kannkann HautHautHautHauthathat
Objekt-Attribut-Wert-TripelObjekt-Attribut-Wert-Tripel
Eine andere gebräuchliche Methode, um Wissens-inhalte zu Eine andere gebräuchliche Methode, um Wissens-inhalte zu repräsentieren, ist die Darstellung alsrepräsentieren, ist die Darstellung als
Objekt-Attribut-Wert-TripelObjekt-Attribut-Wert-Tripeloderoder
O-A-W-Tripel (Assoziatives Tripel).O-A-W-Tripel (Assoziatives Tripel).
Es handelt sich dabei um einen Spezialfall der Darstellung durch Es handelt sich dabei um einen Spezialfall der Darstellung durch semantische Netze.semantische Netze.
Objekt-Attribut-Wert-TripelObjekt-Attribut-Wert-Tripel
Objekte sind entweder physische Entitäten oder begriffliche Objekte sind entweder physische Entitäten oder begriffliche Einheiten.Einheiten.
Attribute sind allgemeine Charakteristika oder Eigenschaften, Attribute sind allgemeine Charakteristika oder Eigenschaften, die mit Objekten assoziiert werden. Größe, Form und Farbe die mit Objekten assoziiert werden. Größe, Form und Farbe sind typische Attribute von physischen Objekten.sind typische Attribute von physischen Objekten.
Der Wert eines Attributs kennzeichnet die spezifische Der Wert eines Attributs kennzeichnet die spezifische Beschaffenheit (Ausprägung) eines Attributs in einer Beschaffenheit (Ausprägung) eines Attributs in einer bestimmten Situation. bestimmten Situation.
Objekt-Attribut-Wert-TripelObjekt-Attribut-Wert-Tripel
Objekt Attribut Wert
Apfel Farbe rot
Apfel Haltbarkeit gut
Trauben Farbe blau
Apfel IsraelHerkunft
HerkunftTrauben Italien
Beispiele:
Objekt-Attribut-Wert-TripelObjekt-Attribut-Wert-Tripel
Objekt Attribut Wert
Kindes Kategorie Nomen
Kindes Numerus Singular
Kindes Kasus Genitiv
Kindes NeutrumGenus
PersonKindes 3
Beispiele:
Objekt-Attribut-Wert-TripelObjekt-Attribut-Wert-Tripel
Objekt Attribut Wert
Kindes Kategorie Nomen
Numerus Singular
Kasus Genitiv
NeutrumGenus
Person 3
Beispiele:
Attribut-Wert-PaareAttribut-Wert-Paare
Objekt Attribut Wert
Kindes Kategorie Nomen
Numerus Singular
Kasus Genitiv
NeutrumGenus
Person 3
Beispiele:
Attribut-Wert-Paare: MerkmalstrukturenAttribut-Wert-Paare: Merkmalstrukturen
singt Kategorie Verb
Tempus Präsens
Beispiele:
Kongruenz Person 3Numerus Singular
Modus Indikativ
Attribut-Wert-Paare: MerkmalstrukturenAttribut-Wert-Paare: Merkmalstrukturen
KategorieKategorie
VerbVerb
KongruenzKongruenzTempusTempus
PräsensPräsens
AspektAspekt
IndikativIndikativ
PersonPerson
33
NumerusNumerus
SingularSingular
FramesFrames
When one encounters a new situation (or makes a substantial change When one encounters a new situation (or makes a substantial change in one's view of the present problem), one selects from memory a in one's view of the present problem), one selects from memory a structure called a frame. This is a remembered framework to be structure called a frame. This is a remembered framework to be adapted to fit reality by changin details as necessary.adapted to fit reality by changin details as necessary.
A frame is a data-structure for representing a stereotyped situation, like A frame is a data-structure for representing a stereotyped situation, like being in a certain kind of living room, or going to a child's birthday being in a certain kind of living room, or going to a child's birthday party. Attached to each frame are several kinds of information. Some party. Attached to each frame are several kinds of information. Some of this information is about how to use the frame. Some is about what of this information is about how to use the frame. Some is about what one can expect to happen next. Some is about what to do if these one can expect to happen next. Some is about what to do if these expectations are not confirmed.expectations are not confirmed.
We can think of a frame as a network of nodes and relations…We can think of a frame as a network of nodes and relations…
FrameFrame
Ein frame ist eine Bündelung von Knoten und Attribut-Wert Paaren Ein frame ist eine Bündelung von Knoten und Attribut-Wert Paaren in einem semantischen Netz, die in ihrer Gesamtheit ein in einem semantischen Netz, die in ihrer Gesamtheit ein stereotypes Objekt, einen Akt, oder ein Ereignis beschreiben. Man stereotypes Objekt, einen Akt, oder ein Ereignis beschreiben. Man kann einen frame daher zunächst als eine Teilansicht in einem kann einen frame daher zunächst als eine Teilansicht in einem semantischen Netz auffassen.semantischen Netz auffassen.
Erweiterungen:Erweiterungen: Vorbelegungen (Default-Werte)Vorbelegungen (Default-Werte) "Prozedurale Anbindung" (procedural attachment)"Prozedurale Anbindung" (procedural attachment) assoziierte Regelbündelassoziierte Regelbündel
rabbit value dafault add delete calc
ako mammal
ears long
moves hops
facetsfacets
slo
tss
lots
monkey value default add delete calc
ako mammal
legs 2
tail curly
slo
tss
lots
facetsfacets
mammal value default add delete calc
skin fur
birth live
legs 4
slo
tss
lots
facetsfacets
Semantische NetzeSemantische NetzeSemantische NetzeSemantische Netze
FRAMEFRAMEObjekt:Objekt:Slot – WertSlot – WertSlot – Wert Slot – Wert Slot – RegelSlot – Regel Objekt-Attribut-Wert-TripelObjekt-Attribut-Wert-Tripel
TierTierTierTier
VogelVogelVogelVogelFedernFedernFedernFedern
fliegenfliegenfliegenfliegen
FlügelFlügelFlügelFlügel
ist-einist-ein
hathat
hathat
kannkann
Semantische NetzeSemantische NetzeSemantische NetzeSemantische Netze
VogelVogelIstEin:IstEin: TierTier
Hat:Hat: FedernFedernHat:Hat: FlügelFlügelKann:Kann: fliegenfliegen
TierTierTierTier
FischFischFischFischVogelVogelVogelVogel
HaiHaiHaiHaiStraussStraussStraussStrauss KanarienvogelKanarienvogelKanarienvogelKanarienvogel LachsLachsLachsLachs
ist-einist-ein
ist-einist-ein
ist-einist-einist-einist-ein ist-einist-ein ist-einist-ein
HautHautHautHauthathat
s. bewegens. bewegens. bewegens. bewegenkannkann
atmen atmen atmen atmen kannkann
schwimmenschwimmenschwimmenschwimmenkannkann
KiemenKiemenKiemenKiemenhathat
FlossenFlossenFlossenFlossenhathat
rosarosarosarosa
istist
essbaressbaressbaressbar
istist
FedernFedernFedernFedernhathat
FlügelFlügelFlügelFlügelhathat
fliegenfliegenfliegenfliegenkannkann
großgroßgroßgroßistist
fliegenfliegenfliegenfliegen
kann-nichtkann-nicht
langelangedünnedünneBeineBeine
langelangedünnedünneBeineBeine
hathat
beissenbeissenbeissenbeissen
kannkann
gefährlichgefährlichgefährlichgefährlich
istist
singensingensingensingen
kannkann
gelbgelbgelbgelb
istist
Semantische NetzeSemantische NetzeSemantische NetzeSemantische Netze
Semantische NetzeSemantische NetzeSemantische NetzeSemantische Netze TierTierIstEin:IstEin:
TierTierIstEin:IstEin:
VogelVogelIstEin: TierIstEin: Tier
VogelVogelIstEin: TierIstEin: Tier
FischFischIstEin: TierIstEin: Tier
FischFischIstEin: TierIstEin: Tier
StraussStraussIstEin: VogelIstEin: Vogel
StraussStraussIstEin: VogelIstEin: Vogel KanariKanari
IstEin: VogelIstEin: Vogel
KanariKanariIstEin: VogelIstEin: Vogel HaiHai
IstEin: FischIstEin: Fisch
HaiHaiIstEin: FischIstEin: Fisch
LachsLachsIstEin: FischIstEin: Fisch
LachsLachsIstEin: FischIstEin: Fisch
FramesFramesFramesFrames
EreignisEreignisIstEin:IstEin:
Ort:Ort:Tag:Tag:Zeit:Zeit:
EreignisEreignisIstEin:IstEin:
Ort:Ort:Tag:Tag:Zeit:Zeit:
KatastropheKatastropheIstEin: EreignisIstEin: Ereignis
Tote:Tote:Verletzte:Verletzte:Obdachlose:Obdachlose:Sachschaden:Sachschaden:
KatastropheKatastropheIstEin: EreignisIstEin: Ereignis
Tote:Tote:Verletzte:Verletzte:Obdachlose:Obdachlose:Sachschaden:Sachschaden:
ErdbebenErdbebenIstEin: KatastropheIstEin: Katastrophe
Verwerfung:Verwerfung:Stärke:Stärke:
ErdbebenErdbebenIstEin: KatastropheIstEin: Katastrophe
Verwerfung:Verwerfung:Stärke:Stärke:
ÜberschwemmungÜberschwemmungIstEin: KatastropheIstEin: Katastrophe
Wasserstand:Wasserstand:Gewässer:Gewässer:
ÜberschwemmungÜberschwemmungIstEin: KatastropheIstEin: Katastrophe
Wasserstand:Wasserstand:Gewässer:Gewässer:
WirbelsturmWirbelsturmIstEin: KatastropheIstEin: Katastrophe
Name:Name:Windstärke:Windstärke:
WirbelsturmWirbelsturmIstEin: KatastropheIstEin: Katastrophe
Name:Name:Windstärke:Windstärke:
Gesellsch. EreignisGesellsch. EreignisIstEin: EreignisIstEin: Ereignis
Gastgeber:Gastgeber:Gäste:Gäste:
Gesellsch. EreignisGesellsch. EreignisIstEin: EreignisIstEin: Ereignis
Gastgeber:Gastgeber:Gäste:Gäste:
GeburtstagsfeierGeburtstagsfeierIstEin: Gesell. EreignisIstEin: Gesell. Ereignis
Alter:Alter:Jubilar:Jubilar:
GeburtstagsfeierGeburtstagsfeierIstEin: Gesell. EreignisIstEin: Gesell. Ereignis
Alter:Alter:Jubilar:Jubilar:
HochzeitHochzeitIstEin: Gesell. EreignisIstEin: Gesell. Ereignis
Braut:Braut:Brauteltern:Brauteltern:Bräutigam:Bräutigam:Eltern d. Br.:Eltern d. Br.:Brautkleid:Brautkleid:
HochzeitHochzeitIstEin: Gesell. EreignisIstEin: Gesell. Ereignis
Braut:Braut:Brauteltern:Brauteltern:Bräutigam:Bräutigam:Eltern d. Br.:Eltern d. Br.:Brautkleid:Brautkleid:
SportereignisSportereignisIstEin: EreignisIstEin: Ereignis
Sportart:Sportart:Gewinner:Gewinner:Ergebnis:Ergebnis:
SportereignisSportereignisIstEin: EreignisIstEin: Ereignis
Sportart:Sportart:Gewinner:Gewinner:Ergebnis:Ergebnis:
FRAMESFRAMES
Erdbeben in NeurelienErdbeben in Neurelien Heute ereignete sich in Neurelien ein schweres Erdbeben von einer Heute ereignete sich in Neurelien ein schweres Erdbeben von einer
Stärke von 8.5. Das Beben tötete 25 Personen. Es gab 523 Verletzte. Stärke von 8.5. Das Beben tötete 25 Personen. Es gab 523 Verletzte. Der Sachschaden beträgt DM 500.000.000. Der Präsident von Der Sachschaden beträgt DM 500.000.000. Der Präsident von Neurelien teilte mit, daß das hart getroffene Gebiet in der Nähe der Neurelien teilte mit, daß das hart getroffene Gebiet in der Nähe der Santa Anna Verwerfung schon seit Jahren eine Gefahrenzone Santa Anna Verwerfung schon seit Jahren eine Gefahrenzone gewesen sei.gewesen sei.
Zusammenfassung (Muster)Zusammenfassung (Muster) <Wert im Tag-Slot> ereignete sich in <Wert im Ort-Slot> ein <Wert im Tag-Slot> ereignete sich in <Wert im Ort-Slot> ein
Erdbeben. Es gab <Wert im Tote-Slot> Tote, <Wert im Verletzte-Slot> Erdbeben. Es gab <Wert im Tote-Slot> Tote, <Wert im Verletzte-Slot> Verletzte, und einen Sachschaden in Höhe von DM <Wert im Verletzte, und einen Sachschaden in Höhe von DM <Wert im Sachschaden-Slot>. Die Stärke des Bebens betrug <Wert im Staerke-Sachschaden-Slot>. Die Stärke des Bebens betrug <Wert im Staerke-Slot> auf der Richter Skala, und die verursachende Verwerfung war Slot> auf der Richter Skala, und die verursachende Verwerfung war <Wert im Verwerfung-Slot>. <Wert im Verwerfung-Slot>.
FRAMESFRAMESZusammenfassung (Instanziierung)Zusammenfassung (Instanziierung)
Heute ereignete sich in Neurelien ein Erdbeben. Es gab 25 Tote, Heute ereignete sich in Neurelien ein Erdbeben. Es gab 25 Tote, 523 Verletzte, und einen Sachschaden in Höhe von DM 523 Verletzte, und einen Sachschaden in Höhe von DM 500.000.000. Die Stärke des Bebens betrug 8.5 auf der Richter 500.000.000. Die Stärke des Bebens betrug 8.5 auf der Richter Skala, und die verursachende Verwerfung war Santa Anna.Skala, und die verursachende Verwerfung war Santa Anna.
Erdbeben-13Erdbeben-13IstEin: ErdbebenIstEin: Erdbeben
Ort:Ort: NeurelienNeurelienTag:Tag: heuteheuteTote:Tote: 2525Verletzte:Verletzte: 523523Sachschaden:Sachschaden: 500,000,000500,000,000Stärke:Stärke: 8.58.5Verwerfung:Verwerfung: Santa AnaSanta Ana
Erdbeben-13Erdbeben-13IstEin: ErdbebenIstEin: Erdbeben
Ort:Ort: NeurelienNeurelienTag:Tag: heuteheuteTote:Tote: 2525Verletzte:Verletzte: 523523Sachschaden:Sachschaden: 500,000,000500,000,000Stärke:Stärke: 8.58.5Verwerfung:Verwerfung: Santa AnaSanta Ana