Лекция 5: ЛОГИКО-ЛИНГВИСТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЗНАНИЙ

 

1. ПРОДУКЦИОННАЯ МОДЕЛЬ

 

Продукционная модель – это модель представления знаний, в основе которой лежит продукция, т.е. правила типа «если … , то … ».

 

2. СЕМАНТИЧЕСКАЯ СЕТЬ

 

Семантическая сеть (сетевая модель знаний) – это модель представления знаний, в основе которой лежат семантические сети, в вершинах которых лежат информационные единицы, а дуги характеризуют отношения и связи между ними.

 

3. ФРЕЙМОВАЯ МОДЕЛЬ

 

Фреймовая модель – это модель представления знаний, в основе которой лежат фреймы. Фрейм состоит из конечного числа слотов (или составных ячеек), каждый из которых имеет имя и значение. Последнее может быть ссылкой на другие слоты или фреймы.

 

4. ПРОДУКЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

 

Продукционные системы состоят из трех компонентов:

n       БЗ, содержащая правила продукции

n       БД, которая отображает текущее состояние некоторой задачи

n       Управляющая структура, решающая, какое из правил продукции требуется применить первым

 

5. ПРАВИЛА ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ОТПУСКА

 

 

n       ЕСЛИ «служащий работает в управлении» ТО «он старший управляющий или управляющий или клерк»

n       ЕСЛИ «служащий – старший управляющий и дипломированный специалист» ТО «продолжительность отпуска 8 недель»

n       ЕСЛИ ««служащий – старший управляющий, но не имеет  диплома» ТО «продолжительность отпуска 6 недель»

n       ЕСЛИ «служащий – управляющий и дипломированный специалист» ТО «продолжительность отпуска 5 недель»

n       ЕСЛИ «служащий – управляющий, но недипломированный специалист» ТО «продолжительность отпуска 4 недели»

n       ЕСЛИ «служащий – клерк, но имеет стаж работы»

     ТО «продолжительность отпуска 3 недели»

n       ЕСЛИ «служащий – клерк, и не  имеет стажа работы»

     ТО «продолжительность отпуска 2 недели»

 

6. СЕМАНТИЧЕСКАЯ СЕТЬ

 

Базовым функциональным элементом семантической сети служит структура из двух компонентов: узлов и связывающих их дуг. Каждый узел представляет собой некоторое понятие, а дуга – отношения между ними.

Наибольшее сходство с семантическими сетями имеют модели Чена, или ER-модели (модель «сущность-связь»)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. ФРЕЙМОВЫЕ МОДЕЛИ

 

Скелетный фрейм для понятия «руководитель»

n       Имя: РУКОВОДИТЕЛЬ

n                 Специальность: СЛУЖАЩИЙ

n                 Имя: ___________________

n                 Возраст: ________________

n                Адрес: __________________

n                Отдел: __________________

n                Заработная плата: _________

n                Дата начала работы: _______

n                До: _____________________

 

Конкретизация фрейма для общего понятия «руководитель»

n       Имя: РУКОВОДИТЕЛЬ

n                Специальность:       СЛУЖАЩИЙ

n                Имя:                          агрегат (Ф.И.О.)

n                Возраст:                    агрегат (годы)

n                Адрес:                       АДРЕС

n                Отдел:                        диапазон           (производство, администрация)

n                Дата начала работы: агрегат (месяц, год)

n                До:                              агрегат (по умолчанию – текущая дата)

 

8. ФРЕЙМ

 

Фрейм является наиболее сложной структурой, позволяющей широко использовать вложенность составляющих его структур. Фреймовые структуры могут связывать правила (продукции), данные, описывающие состояние объектов и вычислительные процедуры. В зависимости от выбора стратегии реализации могут быть определены разные типы и разная степень вложенности фреймов.

 

9. ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФРЕЙМОВОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ТРАНЗИТНОЙ ОБЛАСТИ

 

 

n       Фреймы типа Ф1 предназначены для представления внешних моделей данных прикладных программ;

n       Фреймы типа Ф2 – для представления фрагментов баз знаний экспертных систем;

n       Фреймы типа Ф3 раскрывают значения слотов в экземплярах Ф1 и Ф2

10. СРЕДСТВА ДЛЯ РАБОТЫ С ТРАНЗИТНОЙ ОБЛАСТЬЮ

 

n       Для работы с транзитной областью были разработаны специальные средства, которые включают язык манипулирования данными-знаниями и язык управления заданиями.

n       Макрооператоры языка манипулирования данными знаниями выполняют необходимый минимум функций: ввод, удаление, копирование и редактирование фреймов

n       Язык управления заданиями позволяет описать вычислительную цепочку: перечислить этапы вычислительного эксперимента, каждый из которых может быть описан во фрейме типа Ф1

 

11. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРЕДИКАТОВ ДЛЯ ОПИСАНИЯ СТРАТЕГИЙ ВЫВОДА

 

Используя в качестве предикатов обозначения вложенных фреймов, которые, в свою очередь, могут быть фреймами продукций, процедур, данных, можно с их помощью описывать стратегии вывода в интеллектуальной системе.