23. Обратный логический вывод в эс на основе правила Modus Ponens

Алгоритм обратного логического вывода действует в обратном направлении, от цели к известным фактам. Сначала производится попытка унификации цели q с заголовками правил, имеющихся в базе знаний (KB):

Subst(, p₁)  Subst(, p₂)  …  Subst(, p_n)  Subst(, q).

В случае успешной унификации генерируется конъюнкция подцелей

Subst(, p₁)  Subst(, p₂)  …  Subst(, p_n),

каждая из которых доказывается самостоятельно, т. е. для каждой из подцелей Subst(, p_i) осуществляется поиск правил в программе, заголовки которых унифицируются с Subst(, p_i), и т.д. Процесс продолжается до полного подтверждения всех сгенерированных в процессе доказательства подцелей в конечном итоге фактами, имеющимися в KB. В процессе доказательства производится композиция всех подстановок, получаемых в процессе унификаций исходной и промежуточных целей с заголовками правил, что приводит к получению итоговой подстановки, являющейся решением задачи.

Пример:

Закон гласит, что продажа оружия недружелюбным странам, осуществляемая любым американским гражданином, является преступлением. Ракета является оружием. Если какая-либо страна является врагом Америки, то эта страна является недружелюбной. ПолковникWest является американским гражданином. Полковник West продал государству Nono, являющемуся врагом Америки, все ракеты.

Является ли полковник West преступником?

Формируем базу знаний:

... Для американца преступлением является продажа оружия недружелюбным странам:

American(x)  Weapon(y)  Sells(x,y,z)  Hostile(z)  Criminal(x)

Страна Nono …имеет ракеты, т.e., x Owns(Nono,x)  Missile(x):

Owns(Nono,M₁) and Missile(M₁)

…все ракеты проданы стране Nono полковником по имени West

Missile(x)  Owns(Nono,x)  Sells(West,x,Nono)

Ракеты являются оружием:

Missile(x) Weapon(x)

Враг Америки считается «недружелюбным»:

Enemy(x,America) Hostile(x)

ПолковникWest является американцем …

American(West)

Страна Nono, враг Америки…

Enemy(Nono,America)

Вопрос при обратном выводе—является ли полковник Уэст (West)преступником?

Дерево доказательства, сформированное путем обратного логического вывода для доказательства того, что полковник Уэст совершил преступление. Это дерево следует читать в глубину, слева направо. Чтобы доказать факт Criminal(West), необходимо доказать четыре конъюнкта, находящихся под ним. Некоторые из них находятся в базе знаний, а другие требуют дальнейшего обратного логического вывода. Связывания для каждой успешной унификации показаны после соответствующей подцели.

31. Семантические сети. Основные типы отношений в семантических сетях. Правила построения семантических сетей

Семанти́ческая сеть - модель представления знаний предметной области, имеющая вид ориентированного графа, вершины которого соответствуют объектам (понятиям) предметной области, а направленные дуги (рёбра) задают отношения между объектами.

Объектами могут быть понятия, события, свойства, процессы.

Таким образом, семантическая сеть отражает семантику предметной области в виде понятий и отношений.

Классификация семантических сетей

• По количеству типов, сети могут быть однородными и неоднородными.

• По арности, типичными являются сети с бинарнымиотношениями (связывающими ровно два понятия).

Семантические отношения (разнообразие)

• Иерархические:

• Отношение между объектом и множеством MemberOf

• Отношение гипонимии между надмножеством (гипероним) и подмножеством (гипоним)

• Отношение меронимии между объектом и его частями (например, части компьютера) - HasPart.

• Вспомогательные:

- функциональные связи (определяемые глаголами «производит», «влияет»…);

• количественные (больше меньше, равно…);

• пространственные (далеко от, близко от, за, под, над…);

• временные (раньше, позже, в течение…);

• атрибутивные (иметь свойство, иметь значение);

• логические (И, ИЛИ, НЕ);

лингвистические.

Наследование свойств: определение значений по умолчанию

Важная особенность семантических сетей – способность представлять ЗАДАННЫЕ ПО УМОЛЧАНИЮ значения для категорий. В семантической сети утверждение, что все люди имеют 2 ноги, обладает лишь статусом, значения, применяемого по умолчанию.

Т.е. применительно к каждому человеку применяется это значение, если оно не противоречит более конкретной информации. В случае Джона наследуемое свойство категории перекрывается более конкретным значением, что он имеет 1 ногу.

Множественное наследование

• Если Объект принадлежит более чем к одной категории, то такая ситуация называется множественным наследованием.

При множественном наследовании алгоритм вывода может находить два или несколько конфликтующих значения, представляющих собой ответ на запрос. По этой причине множественное наследование запрещено во многих языках ООП, например в Java.