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1、数据与知识工程数据与知识工程百度文库 数据与知识工程 http:/ 227: Knowledge Representation and Reasoning http:/www.stanford.edu/class/cs227/Knowledge Representation and Reasoning http:/www8.informatik.uni-erlangen.de/IMMD8/Lectures/KRR/本课程的开设背景本课程的开设背景oo智能：智能：n n智能行为依赖于知识智能行为依赖于知识oo知识：知识：n n是构成智能的基础是构成智能的基础n n把有关信息关联在一起形成的信息结
2、构把有关信息关联在一起形成的信息结构n n由信息提炼出来的产物，反映了一些基本的规律由信息提炼出来的产物，反映了一些基本的规律oo信息：信息：n n计算学科：对计算学科：对描述和变换信息描述和变换信息的算法过程进行的系统研究。的算法过程进行的系统研究。n n收信人事先不知道的报道收信人事先不知道的报道 ( (辞海辞海) )n n信息就是信息，不是物质，也不是能量信息就是信息，不是物质，也不是能量 ( (Norbert WienerNorbert Wiener) )n n数据的语义数据的语义oo数据：数据：n n信息的载体和表示信息的载体和表示n n对于计算机而言，信息处理就是数据处理对于计算机
3、而言，信息处理就是数据处理本课程的开设背景本课程的开设背景oo智能：智能：n n智能行为依赖于知识智能行为依赖于知识oo知识知识：n n把有关信息关联在一起形成的信息结构把有关信息关联在一起形成的信息结构n n由信息提炼出来的产物，反映了一些基本的规律由信息提炼出来的产物，反映了一些基本的规律n n是构成智能的基础是构成智能的基础oo信息：信息：n n数据的语义数据的语义n n收信人事先不知道的报道收信人事先不知道的报道 ( (辞海辞海) )n n信息就是信息，不是物质，也不是能量信息就是信息，不是物质，也不是能量 ( (Norbert WienerNorbert Wiener) )n n计算
4、学科：对描述和变换信息的算法过程进行的系统研究。计算学科：对描述和变换信息的算法过程进行的系统研究。oo数据数据：n n信息的载体和表示信息的载体和表示n n对于计算机而言，信息处理就是数据处理对于计算机而言，信息处理就是数据处理本课程的开设背景本课程的开设背景oo信息时代信息时代/ /知识时代知识时代n n农业社会农业社会 工业工业/ /机械社会：由机械化、电气化和自动化带来的机械社会：由机械化、电气化和自动化带来的人类体力扩展人类体力扩展的的结果。结果。n n机械社会机械社会 信息信息/ /知识社会：由知识社会：由信息化信息化、网络化网络化和和智能化智能化带来的带来的人类智力扩展人类智力扩
5、展的的结果。结果。oo一个标志：一个标志：万维网万维网(Web)(Web)的普及的普及oo信息化信息化和和网络化网络化带来的形形色色的带来的形形色色的海量信息海量信息和和内容理解内容理解问题，向计算机科学问题，向计算机科学和人工智能提出了艰巨的挑战。和人工智能提出了艰巨的挑战。oo语义语义WebWebn nWebWeb技术技术n n语义语义( (本体本体/ /逻辑逻辑) )知识表示与知识推理数据挖掘 & 知识发现 本课程的目的本课程的目的oo了解了解人工智能领域人工智能领域关于知识表示、知识推理、知识发现的关于知识表示、知识推理、知识发现的研究历史研究历史；oo掌握典型的掌握典型的知识表示方法
6、知识表示方法（尤其是基于尤其是基于一阶谓词逻辑一阶谓词逻辑和基于和基于描述逻辑描述逻辑的知识表示方法的知识表示方法）；）；oo掌握典型的掌握典型的知识推理方法知识推理方法（尤其是基于尤其是基于消解原理消解原理的和基于的和基于TableauTableau的推理方法的推理方法）；）；oo掌握典型的掌握典型的知识发现方法知识发现方法；oo了解了解语义语义WebWeb的基本思想、技术现状和发展趋势；的基本思想、技术现状和发展趋势；oo了解了解WebWeb知识表示模型和语言知识表示模型和语言（主要包括（主要包括RDFRDF、OWLOWL、RIFRIF和和SPARQLSPARQL）；）；oo了解了解语义语
7、义WebWeb背景下背景下关于知识表示、知识推理、和知识发现的关于知识表示、知识推理、和知识发现的研究现状研究现状。本课程的内容本课程的内容 oo基于一阶谓词逻辑基于一阶谓词逻辑(FOL)(FOL)的知识表示和推理的知识表示和推理n n基于基于FOLFOL的知识表示的知识表示n n基于消解法的知识推理基于消解法的知识推理n n基于基于tableautableau算法的知识推理算法的知识推理ooHornHorn逻辑与产生式系统逻辑与产生式系统n nHornHorn逻辑逻辑n n逻辑程序设计逻辑程序设计n n产生式系统产生式系统oo基于描述逻辑基于描述逻辑(DL)(DL)的知识表示和推理的知识表示
8、和推理n n基于基于DLDL的知识表示的知识表示n n基于基于tableautableau算法的知识推理算法的知识推理oo非单调知识表示和推理非单调知识表示和推理 n nCWACWA；限制逻辑；默认逻辑；自认知逻辑；限制逻辑；默认逻辑；自认知逻辑oo对动作的表示、推理以及规划对动作的表示、推理以及规划n nSTRIPSSTRIPS系统；情景演算；流演算；系统；情景演算；流演算；PDLPDL知识表示能力 vs. 推理能力 tradeoff本课程的内容本课程的内容 oo数据挖掘与知识发现数据挖掘与知识发现n n基于证据理论的数据挖掘方法基于证据理论的数据挖掘方法n n基于神经网络的数据挖掘方法基于
9、神经网络的数据挖掘方法n n基于遗传算法的数据挖掘方法基于遗传算法的数据挖掘方法n n基于粗糙集的数据挖掘方法基于粗糙集的数据挖掘方法n n其他数据挖掘方法其他数据挖掘方法ooKDDKDD的挖掘模式的挖掘模式n n关联模式关联模式n n分类模式分类模式n n聚类模式聚类模式n n回归模式回归模式n n序列模式序列模式本课程的内容本课程的内容 oo语义语义WebWeb的研究路线的研究路线oo资源描述框架资源描述框架RDFRDFooWebWeb本体语言本体语言OWLOWLooWebWeb规则标记语言规则标记语言RIFRIFooWebWeb查询语言查询语言SPARQLSPARQLoo典型应用典型应用
10、n nWebWeb服务服务n n软件配置软件配置/ /产品协同制造产品协同制造n n信息系统信息系统n n知识共享知识共享/ /协同工作协同工作n noo语义语义WebWeb背景下知识表示、知识推理和知识发现背景下知识表示、知识推理和知识发现 教材教材n nBrachmanBrachman R, Levesque H. R, Levesque H. Knowledge Representation and ReasoningKnowledge Representation and Reasoning. . Morgan Kaufmann PressMorgan Kaufmann Press,
11、2004., 2004. n nAntoniou G, Antoniou G, HarmelenHarmelen F. F. A Semantic Web Primer. A Semantic Web Primer. Second Edition.Second Edition. Cambridge, Mass.: Cambridge, Mass.: MIT PressMIT Press, 2008., 2008. ( (陈陈小平等小平等译译. . 语义语义语义语义 网基网基础础础础教程教程( (第第1 1版版) ). . 机械工机械工业业出版社出版社, , 2008. 2008.) ) n n
12、胡运胡运发发. . 数据与知数据与知识识识识工程工程导论导论导论导论 . . 清清华华大学出版社大学出版社, 2003., 2003. 参考书参考书n nBaaderBaader F, F, CalvaneseCalvanese D, D, McGuinnessMcGuinness D, D, NardiNardi D, and Patel-Schneider P. F D, and Patel-Schneider P. F The The Description Logic Handbook: Theory, Implementation and ApplicationsDescriptio
13、n Logic Handbook: Theory, Implementation and Applications. . Cambridge University Press, 2003.Cambridge University Press, 2003.n nBell J. L., Bell J. L., MachoverMachover M. M. A Course in Mathematical LogicA Course in Mathematical Logic. . North-Holland Publishing Company, 1977.North-Holland Publis
14、hing Company, 1977.n nJiaweiJiawei Han, Han, MichelineMicheline KamberKamber. . Data Mining: Concepts and Data Mining: Concepts and TechinquesTechinques. Second Edition. . Second Edition. 机械工机械工业业出版社出版社, , 2007. 2007.教材及参考书教材及参考书作者介绍作者介绍ooRon Ron BrachmanBrachmann nPh.DPh.D, 1977 Harvard, 1977 Harva
15、rdn nACM FellowACM Fellown nPresident of AAAI (2003)President of AAAI (2003)n n雅虎全球研究运营副总裁雅虎全球研究运营副总裁ooHector LevesqueHector Levesquen nPh.DPh.D 1981, University of Toronto 1981, University of Toronton nConference Chair of IJCAI (2001)Conference Chair of IJCAI (2001)n nfounder founder farthersfarthe
16、rs of DL of DLooFranz Franz BaaderBaadern nChair for Automata Theory of the Institute for Theoretical Chair for Automata Theory of the Institute for Theoretical Computer Science Computer Science n nFaculty of Computer Science at TU Dresden Faculty of Computer Science at TU Dresden 课程要求课程要求oo按时到课，重视课堂学习；按时到课，重视课堂学习；oo对布置的思考题和讨论题进行认真准备；对布置的思考题和讨论题进行认真准备；o
