Классификация ядер продукции.

все ядра продукций делятся на два больших типа: детерминированные и недетерминированные. (если А то В)

В детерминированных ядрах при активизации ядра и при выполнимости А правая часть ядра выполняется обязательно;

в недетерминированных ядрах В может выполняться или не выполняться. Интерпретация ядра в этом случае может, например, выглядеть так: ЕСЛИ А, ТО ВОЗМОЖНО В.

Таким образом, секвенция => в детерминированных ядрах реализуется с необходимостью, а в недетерминированных — с возможностью.

Возможность может определяться некоторыми оценками реализации ядра. Если задана вероятность выполнения В при актуализации А, то продукция может быть такой: ЕСЛИ А, ТО С ВЕРОЯТНОСТЬЮ р РЕАЛИЗОВАТЬ В.

Детерминированные продукции могут быть однозначными и альтернативными. Во втором случае в правой части ядра указываются альтернативные возможности выбора, которые оцениваются специальными весами выбора. В качестве таких весов могут использоваться вероятностные, лингвистические, экспертные оценки и т.п. (например, ЕСЛИ A ТО ЧАЩЕ ВСЕГО НАДО ДЕЛАТЬ B1, РЕЖЕ В2 )

Особым типом являются прогнозирующие продукции, в которых описываются последствия, ожидаемые при актуализации А, (например, ЕСЛИ А, ТО С ВЕРОЯТНОСТЬЮ р можно ожидать В ).

Для обработки неопределенностей знаний продукционная модель использует, как правило, либо методы обработки условных вероятностей Байеса, либо методы нечеткой логики.

Достоинства продукционной системы:

– модульность – каждое правило описывает небольшой, относительно независимый фрагмент знаний;

– возможность наращивания – добавление новых правил в БЗ происходит относительно независимо от других правил;

– удобство модификации (как следствие модульности) – старые правила можно изменять и заменять на новые относительно независимо от других правил;

– применение продукционных правил способствует «прозрачности» системы, то есть способности системы к объяснению принятых решений и полученных результатов, что является важнейшим критерием успешности процесса принятия решений;

– простота механизмов вывода;

– системы продукций могут быть реализованы любыми алгоритмами и, следовательно, отражать любое процедурное знание доступное ЭВМ. 

Недостатки продукционной системы:

– При большом числе продукций становится сложной проверка непротиворечивости системы продукций.

– Из-за присущей системе недетерминированности (неоднозначного выбора выполняемой продукции из фронта активизированных продукций) возникают принципиальные трудности при  проверке корректности работы системы

Наблюдение из практики: если число продукций > 1000, то мало шансов, что система продукций во всех случаях будет правильно функционировать.

Фреймовая модель (из лекции по дисциплине «Представление знаний») Характерные особенности моделей представления знаний применительно к процессу разработки бз

1. При использовании логики предикатов первого порядка БЗ может рассматриваться как совокупность логических формул, которые обеспечивают частичное описание проблемной среды.

2. Семантические сети позволяют описывать свойства и отношения объектов событий, понятий, ситуаций или действий с помощью направленного графа, состоящего из вершин и помеченных ребер. Как отмечалось выше, при использовании для представления семантической сети знания разделяются на экстенсиональные и интенсиональные. Экстенсиональная сеть является основой БД, а интенсиональная — БЗ.

3. Фреймы, как и семантические сети, представляют собой декларативно-процедуральные структуры. Во многих фреймовых структурах возможна реализация наследственных отношений, при которых объекты могут наследовать атрибуты более абстрактных объектов. Такая форма организации знаний позволяет экономить объем памяти.

4. Продукционные модели являются сейчас наиболее популярным способом представления знаний. При организации знаний с использованием продукционных моделей в БЗ содержатся правила продукций, а в БД содержится информация, которая отображает текущее состояние решаемой задачи. Инициализацию необходимого правила осуществляет блок управления (в другой терминологии: интерпретатор).