知識是人類智能的基礎,人工智能問題的求解又是以知識為基礎的。具體來說,知識的獲取、知識的表征(或表達、表示)以及運用知識進行推理,是人工智能科學研究所要解決的三個主要問題。這其中,知識表征處在核心的位置。
何謂“知識表征”?從最寬泛的意義上說,如果“知識”被理解成關於這個世界及其屬性的信息,那麽“知識表征”則是這一信息的有組織的形式和結構。從哲學的層麵上說,知識表征涉及某物與被指稱或指代的某物之間的關係。從人類心智這一角度來看,知識表征也是一種心理表征(mental representation)和心理程序(mental procedure)。事實上,我們可以將人工智能的知識表征看作是介乎於心理、大腦和計算機三者之間的某種東西;知識表征無論如何都具有主體或主觀的因素。由於這樣一種特殊性,人工智能知識表征以它特有的方式揭示出了人類智能及知識體係的不同表現方式,這對我們正確理解科學知識體係中的兩大類型或式樣及其與兩類神經機製和思維方式的關係,是有幫助的。
由於人工智能研究主要是通過計算機實現智能機器或通過計算機模擬人類智能,因而計算機工作原理和內部組織結構既展示了人類知識精華的集中運用,又在人工智能層麵上體現了特定的知識形態。這兩個方麵是相互為用的。
數學家羅傑·彭羅斯(Roger Penrose)曾經指出,“算法”思想的淵源可以追溯到九世紀波斯數學家那裏。雖然這一概念最重要、最有說服力的說明來自圖靈機,在圖靈那裏,“算法”的本質就是確保獲得某一結果的一係列步驟;“程序”則是指某種(編程語言)的有限指令表。[17]這是一個很有價值的思想。它不僅指出,“算法”的含義是由“算術”(arithmetic)概念發展而來的,而且追溯了現代計算機概念的東方源頭。