Содержание отчета о лабораторной работе

1. Представление знаний о классах объектов.

2. Знания о конкретных объектах, представленные в атрибутивном и позиционном форматах.

3. Исходные данные для решения задач в табличной форме.

4. Представление знаний об объектах на различных языках программирования.

Контрольные вопросы

1. Что общего в представлении знаний о материальных объектах и ситуациях?

2. Чем отличается представление знаний о материальных объектах от представления знаний о ситуациях?

3. Какие уровни обычно выделяются в представлении знаний об объектах?

4. Как представляются знания о классах объектов?

5. Как представляются знания о конкретных объектах?

6. Какой смысл вкладывается в понятие "атрибут объекта"?

7. В каких случаях используются коэффициенты уверенности?

8. В каких форматах могут представляться факты?

9. Чем отличается атрибутивный формат записи фактов от позиционного?

10. Как представляются знания об объектах на языке Пролог?

11. Как представляются знания об объектах на языке Паскаль?

12. Как представляются знания об объектах на языке Си?

13. Как представляются знания об объектах в реляционных базах данных?

14. Как представляются знания об объектах в объектно-ориентированном программировании?

Лабораторная работа № 2

Представление знаний классифицирующей сетью

Цель работы

1. Практическое освоение принципов построения классифицирующих сетей.

2. Формирование умения использовать знания, представленные классифицирующей сетью, при решении задач на ЭВМ.

Задание

1. Построить классифицирующую сеть для указанной преподавателем предметной области.

2. Каждому из классов объектов нижнего уровня классифицирующей сети поставить в соответствие множество конкретных объектов.

3. Разработать программное представление классифицирующей сети.

4. Составить программу, позволяющую для указанного класса любого уровня классифицирующей сети определить множество объектов этого класса.

5. Проанализировать возможность использования классифицирующей сети для решения задач из данной проблемной области.

6. Составить программу, осуществляющую решение задач с использованием классифицирующей сети.

Методические указания

При разработке СОЗ классифицирующая сеть обычно составляет основу концептуальной модели предметной области. Классифицирующая сеть позволяет обобщить и упорядочить представление знаний о классах объектов. Это достигается путем группировки классов объектов по каким-либо общим признакам. Каждая такая группа рассматривается как класс более высокого уровня иерархии, и имя этого класса является более общим понятием, чем имена классов, составляющих данную группу.

Классифицирующие сети являются одним из классов однородных сетей. Классифицирующие сети строятся на основе родовидового отношения sup, заданного на множестве классов объектов. Это отношение интерпретируется следующим образом: если К_i sup К_j, то в любой момент времени t каждый объект о класса К_i является объектом класса К_j, т.е. К_j является надклассом К_i (или К_i является подклассом К_j). Другими словами, если классы К_i и К_j связаны отношением sup (т.е. K_i sup K_j) то t K_i^t K_j^t, где K_i^t - множество объектов класса К_i в момент времени t; K_j^t - множество объектов класса К_j в момент времени t.

Отношение sup является отношением частичного порядка и обладает свойством транзитивности.

Графическое представление классифицирующей сети имеет вид иерархической структуры. Конкретные объекты, как правило, связываются с классами низшего уровня иерархии отношением принадлежности isa. Запись k isa K означает, что объект k является элементом класса К.

При классификации объектов по нескольким аспектам формируются мультииерархические структуры. При этом каждый конкретный объект связывается отношением isa с одним из классов нижнего уровня иерархии для каждого аспекта классификации.

Классифицирующая сеть часто оказывается полезной не только для систематизации и обобщения знаний о классах объектов при построении концептуальной модели предметной области. Классифицирующая сеть может непосредственно использоваться для решения задач, стоящих перед разрабатываемой системой.

Например, при разработке системы-посредника можно позволить покупателю выражать «Спрос» в терминах более общих по сравнению с «Предложением». Если в «Предложении» значением атрибута «товар» должно быть название конкретного товара, то в «Спросе» значением этого атрибута может быть тип или вид товара. Или в «Предложении» значением атрибута «производитель» является название фирмы, а в «Спросе» в качестве значения атрибута может быть указано «европейская фирма».

В этом случае для сопоставления «Спроса» с «Предложением» необходимо использовать классифицирующие сети.

Кроме этого, классифицирующая сеть может использоваться в справочном режиме работы системы-посредника, например, покупателя может интересовать имеющийся ассортимент кисломолочных продуктов, или какие европейские фирмы производят нужный ему товар.

Содержание отчета о работе

1. Графическое представление классифицирующей сети.

2. Программное представление классифицирующей сети.

3. Программа, позволяющая для любого класса классифицирующей сети определить множество объектов этого класса.

4. Программа решения задач с использованием классифицирующей сети.

5. Тестовые примеры и результаты решения задач

Контрольные вопросы

1. Какие сети называются однородными?

2. На основе какого отношения строится классифицирующая сеть?

3. Как формируются мультииерархические структуры?

4. Для решения каких задач используются классифицирующие сети?

Лабораторная работа № 3

Взаимосвязь сетевой и логической моделей представления знаний

Цель работы

Практическое освоение методов построения сетевой и логической моделей представления знаний, а также изучение взаимосвязи этих моделей.

Задание

1. Для указанной преподавателем предметной области построить ER-диаграмму.

2. Построить интенсиональную семантическую сеть (ИСС), соответствующую ER-диаграмме.

3. Построить экстенсиональную семантическую сеть (ЭСС).

4. Построить сигнатуру, соответствующую ИСС.

5. Построить структуру, интерпретирующую сигнатуру.

6. Построить логическую модель на языке Пролог и использовать ее для решения задач на ЭВМ.