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知识工程现代方法




知识工程旨在研究人类知识的机器表征与计算问题,是人工智能学科重要的分支。本书以知识工程的发展历程为线索,详细介绍了传统符号化知识工程方法、神经网络方法,提出神经符号协同的四种范式,阐述四种范式下知识工程的持久性基础性原理、框架、模型、算法以及典型应用案例,并指明未来研究方向。

本书是人工智能领域“101计划”核心课程教材,既可作为高等学校计算机学科大类人工智能及相关专业课程的教材,也可作为从事人工智能研究与应用的科研人员、企业技术人员以及其他相关人员的参考资料。



作者:
主编 郑庆华 师斌 刘均

定价:
63.00 元

出版时间:
2026-07-15

ISBN:
978-7-04-065132-4

物料号:
65132-00

读者对象:
高等教育

重点项目:
暂无

版面字数:
500千字

开本:
16开

装帧形式:
平装

页数:
暂无

最新
印次时间:
2026年01月
  • 目录
    • 前辅文
      • 第1章 引言
        • 1.1 符号知识及其对人类智能的作用
          • 1.1.1 符号知识及其重要性
            • 1.1.2 对人类个体智能的作用
            • 1.2 传统知识工程的发展历程
              • 1.2.1 初期的理论探索与验证
                • 1.2.2 领域专家系统开发
                  • 1.2.3 大规模知识库构建
                  • 1.3 传统知识工程的局限性
                    • 1.4 知识工程的现代方法:神经符号协同
                      • 1.4.1 神经符号协同的群智机制
                        • 1.4.2 为什么能协同:互补性
                          • 1.4.3 为什么能协同:涌现现象
                          • 1.5 本书结构与使用方法
                            • 1.5.1 组织结构与各章内容
                              • 1.5.2 如何使用本教材
                              • 1.6 本章小结
                                • 1.7 习题
                                • 第2章 符号系统基础
                                  • 2.1 符号系统的概念
                                    • 2.2 符号知识的获取
                                      • 2.2.1 知识获取概述
                                        • 2.2.2 知识获取方法
                                          • 2.2.3 典型应用
                                          • 2.3 符号知识的表示
                                            • 2.3.1 逻辑表示法
                                              • 2.3.2 产生式表示法
                                                • 2.3.3 语义网络表示法
                                                  • 2.3.4 本体工程知识表示法
                                                    • 2.3.5 知识图谱表示法
                                                      • 2.3.6 知识森林表示法
                                                      • 2.4 符号知识的推理
                                                        • 2.4.1 逻辑基础
                                                          • 2.4.2 推理机制
                                                            • 2.4.3 典型应用
                                                            • 2.5 符号知识的规划
                                                              • 2.5.1 符号规划概述
                                                                • 2.5.2 状态空间
                                                                  • 2.5.3 规划算法
                                                                    • 2.5.4 典型应用
                                                                    • 2.6 本章小结
                                                                      • 2.7 习题
                                                                      • 第3章 神经网络基础
                                                                        • 3.1 神经网络的设计思想与原理
                                                                          • 3.1.1 生物神经元机制
                                                                            • 3.1.2 数字神经元模拟过程
                                                                              • 3.1.3 人工神经网络的发展历史
                                                                              • 3.2 神经网络的构建
                                                                                • 3.2.1 神经网络的基本组成
                                                                                  • 3.2.2 神经网络架构
                                                                                    • 3.2.3 常见的神经网络
                                                                                    • 3.3 神经网络的训练和泛化
                                                                                      • 3.3.1 神经网络的训练
                                                                                        • 3.3.2 神经网络训练的收敛性
                                                                                          • 3.3.3 神经网络的泛化
                                                                                          • 3.4 神经网络中的知识表示
                                                                                            • 3.4.1 向量化知识表示
                                                                                              • 3.4.2 层次化特征知识表示
                                                                                                • 3.4.3 图结构知识表示
                                                                                                • 3.5 神经网络的发展与挑战
                                                                                                  • 3.5.1 大规模神经网络模型
                                                                                                    • 3.5.2 脉冲神经网络
                                                                                                      • 3.5.3 神经网络面临的挑战
                                                                                                      • 3.6 本章小结
                                                                                                        • 3.7 习题
                                                                                                        • 第4章 神经符号协同范式概述
                                                                                                          • 4.1 范式一:由神经到符号
                                                                                                            • 4.1.1 范式的一般形式
                                                                                                              • 4.1.2 范式产生的原因
                                                                                                                • 4.1.3 范式的工作机理
                                                                                                                  • 4.1.4 范式的特点分析
                                                                                                                    • 4.1.5 范式的典型案例
                                                                                                                    • 4.2 范式二:由符号到神经
                                                                                                                      • 4.2.1 符号内容的分布式表示
                                                                                                                        • 4.2.2 符号知识注入的神经网络
                                                                                                                        • 4.3 范式三:符号主导神经
                                                                                                                          • 4.3.1 范式的一般形式
                                                                                                                            • 4.3.2 范式产生的原因
                                                                                                                              • 4.3.3 范式的工作机理
                                                                                                                                • 4.3.4 范式的特点分析
                                                                                                                                  • 4.3.5 范式的典型案例
                                                                                                                                  • 4.4 范式四:神经符号迭代交互
                                                                                                                                    • 4.4.1 范式的一般形式
                                                                                                                                      • 4.4.2 符号系统作为求解器
                                                                                                                                        • 4.4.3 符号系统作为评估器
                                                                                                                                        • 4.5 范式间协同
                                                                                                                                          • 4.6 本章小结
                                                                                                                                            • 4.7 习题
                                                                                                                                            • 第5章 范式一:由神经到符号
                                                                                                                                              • 5.1 概述
                                                                                                                                                • 5.2 知识图谱构建
                                                                                                                                                  • 5.2.1 实体抽取
                                                                                                                                                    • 5.2.2 关系抽取
                                                                                                                                                      • 5.2.3 实体对齐
                                                                                                                                                        • 5.2.4 基于大语言模型的知识图谱构建
                                                                                                                                                        • 5.3 逻辑规则生成
                                                                                                                                                          • 5.3.1 神经系统作为逻辑规则筛选器
                                                                                                                                                            • 5.3.2 神经系统作为逻辑规则生成器
                                                                                                                                                            • 5.4 代码生成
                                                                                                                                                              • 5.4.1 神经系统作为代码翻译器
                                                                                                                                                                • 5.4.2 神经系统作为代码检索器
                                                                                                                                                                  • 5.4.3 基于预训练语言模型的代码生成
                                                                                                                                                                  • 5.5 符号回归
                                                                                                                                                                    • 5.5.1 神经系统作为方程学习器
                                                                                                                                                                      • 5.5.2 神经系统作为强化策略网络
                                                                                                                                                                        • 5.5.3 神经系统作为翻译器
                                                                                                                                                                        • 5.6 应用案例
                                                                                                                                                                          • 5.7 本章小结
                                                                                                                                                                            • 5.8 习题
                                                                                                                                                                            • 第6章 范式二:由符号到神经
                                                                                                                                                                              • 6.1 概述
                                                                                                                                                                                • 6.2 符号知识表示学习
                                                                                                                                                                                  • 6.2.1 分布式表示概述
                                                                                                                                                                                    • 6.2.2 知识图谱表示学习
                                                                                                                                                                                      • 6.2.3 逻辑规则表示学习
                                                                                                                                                                                      • 6.3 符号知识注入的神经网络
                                                                                                                                                                                        • 6.3.1 基于规则蒸馏的注入
                                                                                                                                                                                          • 6.3.2 基于物理损失的注入
                                                                                                                                                                                            • 6.3.3 Kolmogorov-Arnold网络
                                                                                                                                                                                            • 6.4 应用案例
                                                                                                                                                                                              • 6.5 本章小结
                                                                                                                                                                                                • 6.6 习题
                                                                                                                                                                                                • 第7章 范式三:符号主导神经
                                                                                                                                                                                                  • 7.1 概述
                                                                                                                                                                                                    • 7.1.1 范式的一般形式
                                                                                                                                                                                                      • 7.1.2 范式的必要性与优势
                                                                                                                                                                                                        • 7.1.3 范式的应用场景
                                                                                                                                                                                                        • 7.2 可微编程
                                                                                                                                                                                                          • 7.2.1 比较运算
                                                                                                                                                                                                            • 7.2.2 条件分支
                                                                                                                                                                                                              • 7.2.3 循环语句
                                                                                                                                                                                                                • 7.2.4 逻辑运算
                                                                                                                                                                                                                • 7.3 神经网络增强的启发式搜索
                                                                                                                                                                                                                  • 7.3.1 基本概念
                                                                                                                                                                                                                    • 7.3.2 有向图的最优路径搜索
                                                                                                                                                                                                                      • 7.3.3 神经网络增强的A*算法
                                                                                                                                                                                                                        • 7.3.4 应用案例——AlphaGo
                                                                                                                                                                                                                        • 7.4 本章小结
                                                                                                                                                                                                                          • 7.5 习题
                                                                                                                                                                                                                          • 第8章 范式四:神经符号迭代交互
                                                                                                                                                                                                                            • 8.1 概述
                                                                                                                                                                                                                              • 8.1.1 内涵与分类体系
                                                                                                                                                                                                                                • 8.1.2 双系统迭代交互的必要性
                                                                                                                                                                                                                                • 8.2 分治聚合
                                                                                                                                                                                                                                  • 8.2.1 定义
                                                                                                                                                                                                                                    • 8.2.2 典型架构GraphSAGE
                                                                                                                                                                                                                                      • 8.2.3 典型架构SymbolicAI
                                                                                                                                                                                                                                      • 8.3 双向交互
                                                                                                                                                                                                                                        • 8.3.1 定义
                                                                                                                                                                                                                                          • 8.3.2 典型架构FunSearch
                                                                                                                                                                                                                                          • 8.4 迭代演化
                                                                                                                                                                                                                                            • 8.4.1 定义
                                                                                                                                                                                                                                              • 8.4.2 典型架构GPT-o1
                                                                                                                                                                                                                                              • 8.5 应用案例——数学题求解
                                                                                                                                                                                                                                                • 8.6 神经符号迭代交互的新趋势
                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.6.1 符号神经协同知识建模
                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.6.2 符号神经协同规划
                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.6.3 多维度可解释评估
                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.7 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.8 习题
                                                                                                                                                                                                                                                        • 第9章 总结与展望
                                                                                                                                                                                                                                                          • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                            • 插图索引
                                                                                                                                                                                                                                                              • 表格索引