Классификация знаний.

1. По глубине – знания делятся на поверхностные (совокупность эмпирических ассоциаций и причинно-следственных отношений между понятиями предметной области) и глубинные (абстракции, образы, аналогии, в которых отражается понимание структуры предметной области и взаимосвязь отдельных понятий).

2. По жёсткости – жёсткие, которые позволяют получать однозначные чёткие рекомендации при заданных начальных условиях. Мягкие – допускают множественные расплывчатые решения и различные варианты рекомендаций.

3. По использованию компонентов ИС знания делят на:

а) знания о процессах решения задач (используются интерпретатором);

б) знания о языке общения, способах организации диалога (используются интеллектуальным интерфейсом);

в) знания о способах представления и модификации знаний (используются компонентом приобретения знаний);

г) специальные знания, в которых используются компоненты объяснения.

ИС должна давать пользователю ответ на вопрос о том как получена рекомендация, почему система приняла такое решение.

Модели представления знаний в сии.

Декларативные модели обладают высокой общностью и универсальностью представления знаний.

Рассмотрим продукционную модель. Под продукцией понимается выражение:

1. Q; P; A→B; N

A→B – ядро продукции. Ядро продукции является основным её элементом. А есть условие существования заключения В.

i – имя продукции, с помощью которого продукция выделяется из множества других продукций. Именем может быть как номер продукции, так и название понятия, которому она соответствует.

Q – сфера применения продукции, описывающая предметную область или ситуацию. Она позволяет систематизировать продукцию.

P – условие применимости ядра продукции. Если P истинно, то активизируется ядро продукции.

N – постусловие продукции. Представляет собой процедуру, которую следует выполнить после успешного завершения ядра, причём не обязательно сразу. Все части продукции, кроме ядра, являются необязательными.

В зависимости от оценок реализации ядро делится на обязательное и необязательное. В качестве оценок реализации могут применяться: вероятность, возможность, коэффициент уверенности.

Взаимосвязанный набор продукций образует систему. Основной проблемой вывода знания в системе продукций является выбор очередной продукции для анализа. Например, имеется следующая система продукций;

(а) A→B

(б) B&D→A

(в) AVB→D

(г) D→C

Если истинно условие А, то кандидатами на выполнение будут продукции (а) и (б). Если же истинно условие B и D, то кандидатами на выполнение будут продукции (б), (в) и (г).

На этом примере мы видим, во-первых, неоднозначность выбора очередной продукции, а с другой стороны возможность распараллеливания вычислений, то есть одновременное выполнение группы продукций.

Конкурирующие продукции образуют фронт. Если порядок выполнения продукций важен, то имеется возможность в постусловиях задавать номера следующих продукций. В этом случае система продукций превращается в обычную программу. В противном случае для выбора очередной продукции из фронта используются различные эвристики:

1. приоритетный выбор. Приоритет может устанавливаться статически и динамически. Статически – это когда продукции упорядочиваются в процессе построения модели в соответствии со спецификой предметной области. Динамически – когда приоритеты вырабатываются в процессе функционирования системы продукций, например, в зависимости от времени нахождения продукции во фронте;

2. принцип метапродукций. На основе анализа заданных принципов в условиях продукций, находящихся во фронте, метапродукция устанавливает порядок на выполнение;

3. принцип стопки книг. Он основан на идее, что наиболее часто используемая продукция является наиболее полезной. Готовые к выполнению продукции образуют стопку, в которой их порядок определяется частотой использования продукций в прошлом;

4. принцип наиболее длинного условия. Из фронта выбирается та продукция, у которой стало истинным наиболее длинное условие выполнимости ядра Р. Принцип основан на той идее, что частные правила, относящиеся к узкому классу ситуаций, важнее общих правил, относящихся к широкому классу ситуаций.

Преимущества продукционной модели;

1. простота и ясность основной единицы продукции;

2. зависимость продукций и лёгкость модификации БЗ;

3. строгость, простота и изученность механизма логического вывода в системах продукций;

4. асинхронность и естественность параллелизма функционирования, что даёт возможность использовать параллельные вычисления.

Недостатки:

1. малая степень структуризации знаний;

2. неясность взаимных отношений продукций;

3. сложность оценки целостного образа знаний и как следствие сложность выявления противоречий;

4. не всякое знание удобно представлять в виде продукций.