框架 (人工智能)
框架（英语：frame）是人工智能研究中一种用于知识表示的数据结构，由马文·闵斯基于1974年在其论文《表示知识的框架》（A Framework for Representing Knowledge）中最早提出。闵斯基将框架定义为表示常规情景（stereotyped situation）的信息结构。框架理论认为人类对世界的认知都是以过往经验（常规情景）为基础的，而人对新事物的认识则是对以往经验的分析与补充。这些经验可以以框架的形式存储为数据结构。[1][2]
框架结构
[编辑]框架通常由描述事物各个方面的若干槽（slot，或译为“条目”）组成，每个槽则又可包含若干值（value）。复杂框架则多一个层次，即槽可分为若干侧面（facet，或译为“方面”），而每一侧面则又可包含若干值。[1][2]
以下为一个表示“男孩”框架的示例：
| 槽 | 值 | 类型 |
|---|---|---|
| BOY（男孩） | _ | （框架名） |
| ISA（属性） | Person（人） | （父框架） |
| SEX（性别） | Male（男性） | （实例值） |
| AGE（年龄） | Under 12 yrs.（小于12岁） | （过程附件——集合约束） |
| HOME（家） | A Place（某一地点） | （另一框架） |
| NUM_LEGS（腿数量） | Default = 2 （默认值 = 2） | （从父框架“人”继承的默认值） |
以下框架示例表示一个名为亚历克斯（Alex）的男孩。该框架是“男孩”框架的一个实例。其“性别”槽的值是从父框架继承而来的默认值。但因为他只有一条腿，所以其“腿数量”槽的值为1，与父框架中的默认值2并不同。另外其“年龄”槽包含了需要该值时（IF-NEEDED）才触发的一个过程附件（procedural attachment）。
| 槽 | 值 | 类型 |
|---|---|---|
| ALEX（亚历克斯） | _ | （框架名） |
| NAME（名字） | Alex（亚历克斯） | （关键值） |
| ISA（属性） | Boy（男孩） | （父框架） |
| SEX（性别） | Male（男性） | （继承值） |
| AGE（年龄） | IF-NEEDED（如需）: Subtract(current,BIRTHDATE); | （过程附件） |
| HOME（家） | 100 Main St.（主街100号） | （实例值） |
| BIRTHDATE（出生日期） | 8/4/2000（2000年8月4日） | （实例值） |
| FAVORITE_FOOD（喜爱食物） | Spaghetti（意大利面） | （实例值） |
| CLIMBS（攀爬） | Trees（树） | （实例值） |
| BODY_TYPE（身体类型） | Wiry（结实） | （实例值） |
| NUM_LEGS（腿数量） | 1 | （例外） |
参见
[编辑]参考文献
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- Russell, Stuart J.; Norvig, Peter (2010), Artificial Intelligence: A Modern Approach (2nd ed.), Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hall, ISBN 0-13-604259-7, ch. 1.
- Daniel G. Bobrow, Terry Winograd, An Overview of KRL, A Knowledge Representation Language[永久失效链接], Stanford Artificial Intelligence Laboratory Memo AIM 293, 1976.
- R. Bruce Roberts and Ira P. Goldstein, The FRL Primer, 1977
- R. Bruce Roberts and Ira P. Goldstein, The FRL Manual, 1977
- Brachman, R.; Schmolze, J. An overview of the KL-ONE Knowledge Representation System. Cognitive Science. 1985, 9 (2): 171–216. doi:10.1016/s0364-0213(85)80014-8
. - Fikes, R. E.; Kehler, T. The role of frame-based representation in knowledge representation and reasoning. Communications of the ACM. 1985, 28 (9): 904–920. S2CID 9868560. doi:10.1145/4284.4285.
- Peter Clark & Bruce Porter: KM - The Knowledge Machine 2.0: Users Manual, http://www.cs.utexas.edu/users/mfkb/RKF/km.html （页面存档备份，存于互联网档案馆）.
- Peter D. Karp, The Design Space of Frame Knowledge Representation Systems （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Technical Note 520. Artificial Intelligence Center, SRI International, 1992
