- •Представление знаний в информационных системах Основные понятия об инженерных знаниях. Общие сведения о знаниях
- •Логическая модель представления знаний
- •Логика предикатов
- •Достоинства и недостатки логических моделей
- •Стандартные типы доменов
- •Списки в прологе
- •Операция отсечения
- •Разделение списка
- •Объединение списка
- •Сортировка списков
- •Сетевые модели Семантические сети
- •Виды вершин
- •Виды дуг
- •Вспомогательные отношения
- •Основные преимущества моделей представления знаний
- •Продукционная модель представления знаний
- •Стратегии выбора
- •Простота механизмов вывода.
- •Системы продукции могут реализованы любыми алгоритмами и следовательно отражать любое знание доступное эвм.
- •Методы обработки знаний
- •Представление неточных и нечетких знаний
- •Операции с нечеткими множествами
- •Стандартные функции принадлежности
- •Дефазификация
- •Преимущества и недостатки нечеткой логики
- •Инструментальные методы работы со знаниями
- •Понятие о функциональном логическом программирование
- •Экспертные системы
- •Классификация экспертных систем
- •Обучение.
Продукционная модель представления знаний
Эта модель знаний является самой распространенной, в этой модели знаний представляются в виде совокупности правил следующего типа:
Если < условие А1> и <условие А2> и ... и <условие Аn> то <следствие B>
Если выполняются все условия от A1 до Аn то следует выполнить действие B.
Часть правила после-если называется предпосылкой, а часть правила после-то называется выводом.
Условие А1 до Аn называется фактором, с помощью фактов описывается текущее состояние предметной области.
Правила описывают причинно-следственную связь между фактами.
В общем виде:
<I, S, P, A → B, F>
I – идентификатор правила (обычно порядковый номер).
S – область применения (т.е. логическое разделение продукции по разделам).
P – условие активизации продукции. В качестве условия применения продукции наиболее часто используется логическое выражение (или предикат).
A – условие или (антецедент). Представляет собой посылку правила и состоит из элементарных предложений, соединенными логическими правилами (И, ИЛИ…)
B – следствие действия (консеквент), включает одно или несколько предложений, которые выражают либо некоторый факт, либо указание на определенное действие, подлежащее к испольнению
F –
A → B образует ядро продукции.
Существует следующая классификация ядер продукции:
-
детерминированные;
-
недетерминированные.
В детерминированных ядрах при активизации ядра и при выполнимости А, правая часть ядра выполняется обязательно. Строгое выражение ЕСЛИ А ТО B.
В недетерминированных ядрах B (действие) может выполняться или не выполняться. ЕСЛИ А ТО ВОЗМОЖНО В.
Возможность может определяться некоторыми оценками реализации ядра, если задана вероятность выполнения В, при активизации А:
ЕСЛИ А то С вероятностью Р реализовать В
Детерминированные могут быть также однозначными и альтернативными.
В альтернативных – правая часть ядра оказывается альтернативной возможностью выбора, которая оценивается специальными весами выбора. В качестве таких весов могут использоваться вероятностные, лингвистические, и экспертные оценки.
Пример:
Если А то чаще всего надо делать В1, реже - В2.
Особым типом является прогнозирующей продукции, в которой описывается последствия, ожидаемые при активации А.
Пример:
Если А то с вероятностью Р можно ожидать В
Для обработки неопределенности знаний продукционная модель использует либо методы обработки условных вероятностей баиса, либо метода нечеткой логики.
Если в памяти системы храниться некоторых набор продукции, то они образуют систему продукции. В системе продукции должны быть заданы специальные процедуры управления продукциями, с помощью которых происходит активация продукции и выбор для выполнения той или иной продукции из числа активированных (активированной продукции).
В ряде систем ИИ используют комбинации сетевых и продукционных систем представления знаний. Тогда можно говорить о построении графов продукции.
Продукционная система использует модульный принцип организации знаний, а так же предполагается полная независимость правил друг от друга, т.е. на одном уровне иерархии одно правило не может вызвать другое.
<ушел курить>
Это четыре последовательных этапа: выборка, сопоставление, разрешение конфликта, действие.
Для распознания действия осуществляется сравнение образцов из базы данных с условными частями в базе знаний. Допустимая продукция, т.е. согласованность с текущим состоянием рабочей памяти базы данных помещается в конфликтное множество. После того как закончит работу цикл распознания действия осуществляется процесс разрешения конфликтов, в ходе которого выбирается и активируется одна из допустимых продукций.
<пропустил>
Стратегия бывает следующих видов:
-
Рефракция для предотвращения зацикливания. После активации правила оно не может быть использовано снова пока не изменится содержимое рабочей памяти базы данных.
-
Новизна. Позволяет сосредоточить поиск на одной линии рассуждения. Предпочтение отдается правилам, в условии которых встречаются факты, добавленные в рабочую память последними.
-
Специфичность. Отдает предпочтение более конкретным правилам перед более общими. Одно правило более специфично, чем другое (т.е. более конкретно, чем другое), если оно содержит больше фактов в условии.