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知识表示:从人脑到电脑的“知识翻译术”(3 / 6)

条匹配规则,最后给出结论。

实际用处:除了医疗诊断,还有智能客服的自动回复。比如你问“快递没收到怎么办”匹配规则“如果用户问快递未收到→回复‘请提供订单号,帮你查询物流’”。

优点:简单易懂,符合人类思维;缺点:规则太多时会“乱套”。比如同时满足感冒和肺炎的部分症状,电脑可能不知道优先匹配哪条规则。

这种方法是用“节点”代表概念(比如“鸟”“飞机”),用“带标签的线”代表关系(比如“会飞”“有羽毛”),画出来像一张蜘蛛网,特别适合表示“概念之间的联系”。

举个例子:用语义网络表示“鸟”的知识。

- 画一个节点写“鸟”

- 用线连一个节点“有羽毛”,线上标“属性”

- 再用线连一个节点“会飞”,线上标“能力”

- 再用线连一个节点“麻雀”,线上标“属于”

- 还能连一个节点“飞机”,线上标“相似点”(都能飞)。

画出来就是一张“鸟的知识网络图”,电脑能顺着线找到各个概念的关系。

实际用处:比如百度、谷歌的“知识图谱”就是用这种方法。你搜“李白”,页面右侧会出现“朝代:唐朝”“作品:《静夜思》”“好友:杜甫”,这些就是语义网络里的节点和关系,电脑顺着网络把相关知识都调出来。

优点:直观,能体现知识的关联性;缺点:关系太复杂时,网络会变得混乱,电脑找起来变慢。

4 框架表示法:给知识建“模板”

这种方法是给一类事物建一个“框架模板”,就像简历里的“基本信息、教育经历、工作经历”模板,然后把具体事物的信息填进去。适合表示“有固定结构的知识”,比如人物、物品、事件。

举个例子:给“电影”建一个框架模板,再填《流浪地球2》的信息。

“框架名”是大类,“槽名”是这类事物的共同属性,“槽值”是具体事物的信息。如果再填《满江红》的信息,就用同一个框架,只改槽值就行。

实际用处:比如视频网站的电影分类系统,用框架表示法存储每部电影的信息,用户搜“2023年上映的科幻片”去匹配“类型=科幻片”年”的框架,把符合条件的电影列出来。

优点:结构清晰,方便批量处理同类知识;缺点:模板固定,没法表示不符合模板的“特殊知识”。比如遇到一部“既是科幻又是喜剧,还没有导演署名”的电影,框架里没有对应的槽名,就没法填。

5 面向对象表示法:给知识“打包成对象”

这种方法是把知识“封装”成“对象”,就像把一个苹果的“颜色、味道、能不能吃”这些信息都装进一个礼盒里,礼盒上还写着“能做什么”(比如“可以削皮吃”“可以做沙拉”)。它把“属性”(是什么)和“方法”(能做什么)打包在一起,是现在编程里最常用的方法之一。

举个例子:用面向对象表示法表示“手机”。

- 方法(能做什么):打电话(输入号码→拨出)、拍照(点击快门→保存照片)、上网(连接wifi→打开浏览器)

电脑里的“手机对象”不仅有属性信息,还知道能执行哪些操作。如果要让手机“拍照”,直接调用“拍照方法”就行。

实际用处:比如手机app的开发,每个功能模块都是一个“对象”。比如微信里的“聊天窗口”对象,属性是“聊天对象、聊天记录”,方法是“发送消息、接收消息、撤回消息”,这样开发起来条理特别清晰。

优点:模块化强,能重复使用;缺点:设计“对象”需要花很多心思,要是属性或方法漏了,后续改起来很麻烦。

6 神经网络表示法:把知识“变成数字向量”,像给知识“编密码”

这种方法是现在最火的,尤其在深度学习里。它把每个概念(比如“猫”“狗”,这些数字叫“向量”。数字越像,说明概念越接近——比如“猫”和“狗”的向量很像,因为都是动物;“猫”和“桌子”的向量差别很大。

举个例子:用神经网络表示法处理“词语”。

当你问“苹果和香蕉有什么共同点”,电脑会对比两者的向量,发现它们的数字很像,再结合其他知识,得出“都是水果,都能吃”的结论。

实际用处:比如chatgpt这类大模型,就是用这种方法表示知识。它能理解“国王”和“女王”的关系,就像“男人”和“女人”的关系,因为它们的向量差值很相似。还有语音识别,电脑把“你好”的声音变成向量,和存储的“你好”向量对比,就能识别出你说的话。

优点:能处理复杂的模糊知识,比如“开心”和“高兴”的细微差别;缺点:数字向量太抽象,人类看不懂,没法解释“电脑为啥这么想”——比如电脑说“苹果和香蕉很像”,你问“为啥”,它说不出理由,只能说“向量很像”。

四、追历史:知识表示是怎么从“简单符号”进化到“智能向量”的

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