4.3. Вывод в системах искусственного интеллекта с представлением знаний в виде семантических сетей.

В семантической сети только бинарное отношение. А в последовательности предикатов – многоместные. Следовательно, из семантической сети легко перейти к предикатной последовательности.

Можно использовать три предиката:

• р₁ – HAS-A

• p₂ – IS-A

• p₃ – свойство

Обратное сложнее, но осуществляется путем перехода к бинарным предикатам (их большое количество).

При использовании семантических сетей для получения знаний основную роль играет операция установления соответствия аналогично унификации вычисления предикатов.

Соответствие устанавливается между целью, записанной в виде конъюнкции бинарных предикатов, отражаемых фрагментов семантической сети, и фактами, также записанными в виде конъюнкции бинарных предикатов.

О пределение: Цель соответствует фактам, если формула исчисления предикатов, содержащая цель является подмножеством конъюнкций, формул, являющихся фактами. Т.е. Подмножество фактов есть F = C₁ ۸ C₂ ۸ … ۸ Cm

цель

Факты Цель

1 I

A

2 3 4 II III IV

a

5 6

Рис.37. Пример семантической сети фактов и цели

Следовательно, нужно установить, что цель является подмножеством фактов.

Есть несколько вариантов:

1. Соответствуют вершины и дуги: 1 – I, 2 – II, …

2. Совпадают вершины: I – 3

3. Совпадают дуги: а – А

Примеры:

Дуги вершины – цели. В явном виде соответствует вершинам факты.

Система фактов:

• Джон – мужчина

• Мэри – женщина

• Мэри – жена Джона

Брак 1

мужчина IS-A

женщина

Джон Мэри Браки

Рис.38. Сеть фактов

Цель: Является ли Джон мужем Мэри.

Брак 1

мужчина ?

женщина

Джон Мэри Браки

Рис.39. Сеть цели

Д алее устанавливаем соответствие:

Брак 1

мужчина IS-A

женщина

Джон Мэри Браки

Сеть фактов

Сеть цели мужчина женщина IS-A

Рис.40. Наложение сети цели на сеть фактов

Ответ: Да, Джон является мужем Мэри.

Пример. Прожили ли Джон с Мэри в браке 10 лет?

Брак 1

мужчина IS-A

женщина

Джон Мэри Браки

Рис.41. Сеть фактов

Брак 1 продолжительность

мужчина IS-A брака

женщина

Джон Мэри Браки 10

Т еперь если наложить, следовательно:

Брак 1

мужчина IS-A

женщина

Джон Мэри Браки 10

Сеть фактов

Сеть цели мужчина женщина IS-A продолжительность брака

Рис.42. Наложение сети цели на сеть фактов

Ответ: Т.к. в сети фактов нет дуги продолжительность брака, а в сети цели она есть, следовательно, ответ не известен.

Вершина цели в явном виде не соответствует вершинам фактов.

В этом случае каждая вершина целевой сети должна быть поставлена в соответствие с вершиной сети фактов.

Пример.

Факт: Джон передал Мэри интересную книгу – факт.

Передача

IS-A

П1

дающий получающий объект

Джон Мэри Книга

Рис.43. Сеть фактов

Цель: Кому Джон передал книгу?

Рис.44. Сеть цели

Рис.45. Наложение сети цели на сеть фактов

Подстановка: П1/х, Мэри/y

Ответ: Мэри

Дуги в явном виде не совпадают с дугами сети фактов.

Следовательно, производится попытка построения новой дуги в соответствующей сети фактов.

Сеть фактов

Рис.46. Наложение сети цели на сеть фактов

Сеть цели

Цель: Чем дышит Джон?

Ответ: В ориентированном графе фактов возможно построить путь от вершины «Джон» к вершине «кислород», следовательно, Джон дышит кислородом.