14. Базы знаний (понятие, классификация)

Базы знаний – составляющая баз данных.

База знаний – совокупность систематизированных сведений, относящихся к определенной области знаний, хранящихся в памяти ЭВМ, объем которых необходим и достаточен для решения заданного круга теоритических и практических задач.

СУБЗ – используют методы искуственного интеллекта. При построении используются специальные языки. Для связи аппаратной / программной частей и человека используются интеллектуальные интерфейсы.

Знания в БЗ бывают:

• Алгоритмические – различные алгоритмы (библиотека программ), с помощью которых вычисляются функции, выполняются преобразования (точно определенные задачи).

• Неалгоритмичекие – мысленные объекты, именованные и со своей индивидуальной структурой (между понятиями устанавливаются связи). Может быть связано с другими понятиями, входить в систему понятий. Разрабатываются определенные правила, связывающие понятия друг с другом и позволяющие описывать зависимости между элементами понятий и их комбинациями.

Классификация знаний

1. Понятия (математические / нематематические);

2. Факты – элементарные единицы знания (простые утверждения о характеристиках объектов);

3. Правила / зависимости / законы / связи

В БЗ реализуются механизмы получения решений, который дает возможность извлекать из БЗ ответы на поставленные вопросы, получать решения.

Классификация БЗ

1. Всемирного масштаба (Интернет)

2. Национальные БЗ

3. Отраслевые БЗ

4. БЗ организаций

5. БЗ экспертных систем

6. БЗ специалистов

15. Экспертные системы (назначение, основные понятия)

Экспертная система – это компьютерная программа, которая моделирует рассуждения человека в некоторой определенной области знаний.

Экспертные системы – первые ЭС – медицинские, затем были ЭС в области химии.

Идеология ЭС: [знания] + [вывод] = [система].

В ЭС в алгоритме программы выделяют универсальную часть, предназначенную для организации логических выводов, и предметную часть, предназначенную для хранения базовой части рабочей области.

БЗ как правило содержит факты и правила, присущие данной области знаний. Таким образом, комптютерная программа формирует процедуру логического вывода.

ЭС работают в двух режимах:

• режим приобретения знаний (работают эксперты и тех.работники);

• режим решения задачи (работают пользователи) – в этом режиме ЭС подсказывает необходимое направление решения задачи; может, например, подсказать цепочку умозаключений по поводу этой задачи;

Любая ЭС базируется на своей модели (представления знаний). От вида и удачливость модели зависит и качество ЭС.

При работе ЭС в БЗ находятся и распознаются факты, относящиеся к решению поставленной задачи.

Распознавание:

• Этап обучения (индуктивный метод)

• Распознавание (дедуктивный метод)

Особенности этапов жизненного цикла ЭС

Тестирование - применяют процедуру макетирования, создают изначальную модель.

БЗ ЭС, в которых хранятся закодированные знания, используют следующие формы представления этих знаний:

1. тройка – “объекты – атрибут – значение”

2. корни построенной по правилам продукции

правила продукции:

• посылка «если»

• заключение «то»

• между ними логические цепочки ( и / или / не )

3. фрейм – таблица, каждая ячейка которой имеет свое имя и некоторые значения;

Значения: константы, ссылки на другие фреймы, вычислительные процедуры.

4. семантическая цепь – ориентированный граф

В вершинах - объекты (события), а дуги описывают отношения между ними.

Искусственный интеллект – процесс создания машины, которая способна действовать таким образом, чтобы человек принимал действия за разумные.

Методы получения искусственного разума

• исследование сверху вниз

• исследование снизу вверх