Семантические сети, их классификация и принципы построения

Семантической сетью называется ориентированный граф (граф — это совокупность объектов со связями между ними) с помеченными вершинами и дугами, где вершинам соответствуют конкретные объекты, дугам – отношения между ними.

СС м.б.описана четверкой векторов: СС={A, NA, B, NB}

A-множество вершин

NA- множество имен вершин

B- множество дуг

NB -множество имен дуг

Виды элементов семантических сетей.

1.Виды вершин: понятия, события и свойства.

-Понятия представляют собой сведения об абстрактных или конкретных объектах предметной области.

-События – это действия, которые могут внести изменения в предметную область.

-Свойства используются для уточнения понятий и событий. (цвет, место, время)

2.Виды дуг (семантические отношения): лингвистические, логические, теоретико-множественные и квантифицированные.

Семантическая сеть, отражающая знания об абстрактных объектах называется интенсиональной.

Семантическая сеть, отражающая конкретные цели конкретных объектах называется экстенсиональной.

Достоинства сетевых моделей: - большие выразительные возможности; наглядность системы знаний, представленной графически; близость структуры сети, представляющей систему знаний, семантической структуре фраз на естественном языке; соответствие современным представлениям об организации долговременной памяти человека.

Недостатки: - сетевая модель не содержит ясного представления о структуре предметной области, которая ей соответствует. Поэтому формирование и модификация такой модели затруднительны (существует точка зрения, что СС - это формализм, который существует для представления высказываний о внешнем мире, а не для представления проблемно - ориентированных моделей внешнего мира); По мере роста сложности модели теряется её наглядность. Область применения сетевых моделей ограничена. Сетевые модели представляют собой пассивные структуры для обработки которых необходим специальный аппарат формального вывода и планирования - проблема поиска решения в БЗ типа СС сводится к задаче поиска фрагмента сети, соответствующего некоторой подсети поставленной задачи, т.е. еще один недостаток модели - сложность поиска вывода на СС. Для реализации СС существуют специальные сетевые языки (например .NET)

Сетевые модели являются очень наглядным и достаточно универсальным средством представления знаний. Однако их формализация в конкретных моделях представления, использования и модификации знаний оказывается достаточно трудоемкой, особенно при наличии множественных отношений между ее элементами.

Продукционная модель представления знаний

Продукционная модель в силу своей простоты получила наиболее широкое распространение. В этой модели знания представляются в виде совокупности правил типа ЕСЛИ <условие А1> & <условие А2> &,…,& <условие Аn> ТО <следствие В>. Такая запись означает, что «если выполняются все условия от А1 до Аn, тогда следует выполнить действие В». Часть правила после ЕСЛИ называется предпосылкой, а часть правила после ТО — выводом. Условия А1,А2...Аn называют фактами. С помощью фактов описывается текущее состояние предметной области. Правила описывают причинно-следственные связи между фактами.

Правило продукция в общем виде может быть представлена в виде

<I, S, P, A→B, F>,

I идентификатор правила (обычно порядковый номер);

S область применимости, т.е. логическое разделение продукций по разделам;

P условие активизации продукции. В качестве условия применения продукции наиболее часто используется логическое выражение (правило или предикат) (Если Р принимает определенное значение, то ядро продукции активизируется;

A (условие) посылка правила (Антецедент) – представляет собой посылку правила и состоит из элементарных предложений, соединенных логическими связками И, ИЛИ.

B (действие) Консеквент включает одно или несколько предложений, которые выражают либо некоторый факт, либо указание на определенное действие, подлежащее исполнению.;

Т.е. Продукционные правила принято записывать в виде АНТЕЦЕДЕНТ-КОНСЕКВЕНТ.

F постусловие правила. Они актуализируются только в том случае, если ядро продукции реализовалось. Постусловия продукции описывают действия и процедуры, которые необходимо выполнить после реализации В.

А-В образуют ядро продукции