60 Основы проектирования баз данных. Базы знаний.

База данных (database) — поименованная и организованная (структурированная) совокупность взаимосвязанных данных, которые отражают состояние объектов конкретной предметной области и находятся под центральным программным управлением. База данных удерживает такой минимальный излишек информации, который позволяет удовлетворить запросы каждого из многочисленных пользователей. Данные представлены совокупностью файлов (таблиц). В широком смысле база данных есть любая упорядоченная совокупность данных.

База данных состоит из файлов (таблиц), которые связаны между собой, файлы — из записей и сохраняются на внешней памяти, запись — из полей (реквизитов). Реквизиты объединяются в запись в соответствии с определенными связями. Принцип связей между реквизитами (полями) определяет структуру базы данных. Применяются иерархическая, сетевая и реляционная структуры.

Основные этапы разработки базы данных в среде MS Access:

• разработка и описание структур таблиц данных; • разработка схемы данных и задание системы взаимосвязей между таблицами; • разработка системы запросов к таблицам базы данных и (при необходимости) их интеграция в схему данных; • разработка экранных форм ввода/вывода данных;

• разработка системы отчетов по данным;

• разработка программных расширений для базы данных, решающих специфические задачи по обработке содержащейся в ней информации, с помощью инструментария макросов и модулей;

• разработка системы защиты данных, прав и ограничений по доступу.

Базы знаний

СБЗ – система баз знаний. Близкими понятиями являются: экспертная система – система, обеспечивающая создание и использование с помощью компьютера баз знаний экспертов; система искусственного интеллекта.

В последнее время, однако, предпочтение отдается терминам, подчеркивающим знания, а не интеллект. Такие системы демонстрируют шаблонное использование знания, а не интеллекта, которые предполагает творческий подход, нешаблонность.

База знаний – важный компонент интеллектуальной системы. Наиболее известный класс таких программ – это экспертные системы (система, обеспечивающая создание и использование с помощью компьютера баз знаний экспертов). Они предназначены для поиска способов решения проблем из некоторой предметной области, основываясь на записях БЗ и на пользовательском описании ситуации.

Простые базы знаний могут использоваться для создания экспертных систем хранения данных в организации: документации, руководств, статей технического обеспечения. Главная цель создания таких баз – помочь менее опытным людям найти уже существующее описание способа решения какой-либо проблемы.

Двумя наиболее важными требованиями к информации, хранящейся в базе знаний интеллектуальной системы, являются: достоверность конкретных и обобщённых сведений, имеющихся в базе данных, и адекватность информации, получаемой с помощью правил вывода базы знаний.

Система базы знаний – система, дающая возможность использовать подходящим образом представленные знания с помощью вычислительной машины.

Компоненты СБЗ: 1) база знаний; 2) механизм получения решений; 3) интерфейс.

Механизм решения дает возможность извлекать из базы знаний ответы на вопросы, получать решения, формулируемые в терминах понятий, хранящихся в базе. Интерфейс обеспечивает работу с базой знаний и механизмом получения решений на языке высокого уровня, приближенном к профессиональному языку специалистов в той прикладной области, к которой относится СБЗ.

Для создания СБЗ могут использоваться следующие средства:

• традиционные языки программирования - C, Basic, Pascal, Lisp и др;

• языки представления знаний, имеющие специфические средства описания знаний и встроенный механизм поиска вывода;

• пустые оболочки экспертных систем, позволяющие практически полностью исключить обычное программирование при создании прикладной экспертной системы.

База знаний состоит из алгоритмических и неалгоритмических знаний. Алгоритмические (процедурные) знания – это алгоритмы (процедуры) выполняющие преобразования, которые решают точно определенные конкретные задачи (пример, любая библиотека программ). Неалгоритмические знания состоят из мысленных объектов, называемых понятиями и их связей между собой.

На практике во многих экспертных системах и СБЗ содержимое базы знаний подразделяют на "факты" и "правила". Факты - элементарные единицы знания (простые утверждения о характеристиках объекта), правила служат для выражения связей, зависимостей между фактами и их комбинациями. Таким образом, классификацию знаний можно представить следующим образом:

1. понятия (математические и нематематические); 2) факты; 3)правила, зависимости, законы, связи; 4) алгоритмы и процедуры

Прямое использование знаний из базы знаний для решения задач обеспечивается механизмом получения решений (inference engine - машина вывода) - процедурой поиска, планирования, решения. Механизм решения дает возможность извлекать из базы знаний ответы на вопросы, получать решения, формулируемые в терминах понятий, хранящихся в базе. Примеры запросов:

1) найти объект, удовлетворяющий заданному условию;

2) какие действия нужно выполнить в такой ситуации и т.д.

Интерфейс – обеспечивает работу с базой знаний и механизмом получения решений на языке высокого уровня, приближенном к профессиональному языку специалистов в той прикладной области, к которой относится СБЗ.

Написано все правильно, но неудачно скомпоновано. Лучше бы переписать более просто и понятно.