18. Модели знаний

Знания - это закономерности предметной области: принципы, связи, законы, полученные в результате практической деятельности и профессионального опыта.

По природе знания бывают:

• декларативные - содержат описания фактов и явлений. К ним относят сетевую и фреймовую можели.

• процедурные - содержат описания действий, которые возможны при манипулировании файлами и явлениями для достижения намеченной цели. К ним относят продукционную и логическую модели.

Модели представления знаний:

o семантические сети. Основная Идея основана на аппарате семантических сетей: проблемная среда рассматривается как совокупность сущностей и связей между ними.

Семантическая сеть - ориентированный граф, вершины - семантические объекты, а дуги - отношения между ними:

• множество-подмножество

• отношения близости

• отношения сходства и различия

• логические отношения

• количественные

• пространственные связи

• временные связи

• атрибутные связи

• лингвистические

Для реализации моделей с помощью семантических сетей существуют специальные языки: NET, SIMER+MIR. Семантические сети получили распространение в системах распознавания речи.

o фреймы - абстрактный образ для представления некоторого восприятия. Имеет имя. Различают

• фреймы-структуры (заем, залог, вексель)

• фреймы-роли (менеджер, кассир, клиент)

• фреймы-сценарии (банкротство)

• фреймы-ситуации (тревога, авария)

Фрейм состоит из имени фрейма, слотов и присоединенных процедур, связанных с фреймами и слотами. Слот - структурный элемент фрейма, он имеет уникальное имя в пределах фрейма. Обычно во фрейме присутствует слот-указатель АКО - он указывает родителя.

С фреймами связаны 2 типа присоединенных процедур:

• процедуры - демоны. Автоматически запускаются при обращении к соответствующему слоту.

условия запуска демонов:

 if-needed - запускается, если к моменту обращения значение слота не было установлено

 if-added - при попытке изменения слота

 if-removed - при попытке удаления значения слота

• процедуры - слуги. Запускаются явно.

o формальные логические модели. Основываются на классической теории вычисления предикатов 1-го порядка. Каждая предметная область описывается в виде набора аксиом.

o продукционная модель представления знаний. Основана на правилах, позволяет представлять знания в виде "если условие, то действие". В качестве условия выступает предложение, по которому осуществляется поиск в базе знаний. Действие выполняется при успешном выполнении поиска.

Продукционные правила содержатся в базе знаний, они формируются из знаний и атрибутов. В рабочей памяти продукционной системы хранятся пары <атрибут, значение>. Правило срабатывает, если при сопоставлении фактов имеет место совпадение. Факты также можно записать с помощью троек "объект - атрибут – значение.