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

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

• 框架语义学
• 描述逻辑
• 一阶逻辑
• 本体语言
• 语义网络