17.Продукционная модель знаний.
Она сост. из 3 осн-х компонентов:
набора правил, т.е. Базы Знаний;
раб. памяти, в к-рой хран-ся исходные факты и рез-ты выводов, получ-х из этих фактов.
механизма логич-го вывода, использующего правила в соответствии с содержимым раб. памяти и формирующего новые факты.
Любое правило содержит условную и заключит-ную части. В усл-ной части правила нах-ся одиночный факт, либо неск-ко фактов (условий), к-рые соединены операцией логич-го «И». В заключит-ной части правила нах-ся факты, к-рые надо дополнит-но сформировать в раб. памяти, если условная часть правила явл-ся истинной.
Прямой вывод - когда д/получ-я вывода правила применялись к фактам, записанным в раб. памяти, и в рез-те примен-я правил добавлялись новые факты.
Возможен так же обратный вывод целей. В кач-ве цели выступает подтверждение истинности факта, отсутствующего в раб. памяти. При обратном выводе исслед-ся возм-ть примен-я правил, подтверждающих цель, необходимые д/этого дополнит-ые факты становятся новыми целями и процесс повторяется. В случае обратного вывода условием остановки с-мы явл-ся окончание списка правил, к-рые относятся к доказываемым целям.
При прямом выводе остановка происходит по окончании списка применимых правил. На каждом шаге вывода кол-во одновременно применимых правил м.б. любым. Послед-ть выбора подходящих правил не влияет на однозначность получаемого ответа, но м. существенно увеличить требуемое число шагов вывода. В реал-х базах знаний с большим числом правил это м. существенно снизить быстродействие с-мы. В с-мах с обратным выводом есть возм-ть исключить из рассмотрения правила, не имеющие отнош-я к выводу требуемых целей, и тем самым неск-ко ослабить указанный отрицат-й эффект. По этой причине с-мы с обратным выводом целей получили большее распространение.
Как правило, для разработки баз знаний (представления правил, фактов и запросов) используется язык программирования ПРОЛОГ.
Представление знаний в виде набора правил имеет след. преимущества:
простота создания и понимания отдельных правил;
простота механизма логич-го вывода.
Так же оно имеет недостатки:
непонятность во взаимоотношениях правил;
отличие базы знаний от человеческой структуры базы знаний;.
18.Фреймовая модель знаний.
19.Архитектура базы данных.
Архитектура БД – ее логич-ое устр-во. Принят стандарт по архитектуре БД, согласно к-рому архитектура делится на 3 ур-ня.
При разраб-ке БД фундаментал-м моментом явл-ся идентификация 3-х различных ур-ней абстракции. Эти ур-ни формируют 3-хур-невую архитектуру, к-рая охватывает внешний, концептуальный и внутренний ур-ни. Цель этой архитектуры заключ-ся в отделении польз-льского представления БД от ее физич-го представления.
1) Внеш-й ур-нь - представление БД с т.зр. польз-лей. Этот ур-нь описывает ту часть БД, к-рая относится к каждому польз-лю. Каждое внешнее представление явл-ся подмн-вом концептуал-й модели. Внеш-й ур-нь – индивидуальный ур-нь польз-ля, он связан с тем, как польз-ли представляют себе хран-е д-х. Польз-ль м.б. прикладным программистом или конеч-м польз-лем с любым ур-нем проф. подготовки. Это уровень приложений. Каждое приложение видит и обрабатывает те данные, которые ему необходимы.
2) Концептуал-й ур-нь - обобщающее представление БДы. Этот ур-нь описывает то, какие д-е хран-ся в БДе, а также связи, сущ-вующие м/ними, т.е. содержит логич-ю структуру всей БД. На данном этапе с БД работают проектировщики, разрабатывают логическую схему БД, т.е. реляционную модель. Причем логическая схема не зависит от физического хранения данных.
3) Внутр-ий ур-нь – физич-ое представл-е д-х в компе. Этот ур-нь описывает, как инфа хран-ся в БДе. Внутренний ур-нь описывает физич-ую реализ-ю БДы (ур-нь представл-я) и предназначен д/достиж-я оптимал-й производит-ти и обеспеч-я экономного использ-я дискового пространства.
П1
П2
П3
Внешний ур-нь
И
-фейс
Концептуальный ур-нь
СУБД
Внутренний ур-нь
Ур-нь представл-я
БД
БД - совместно используемый набор логически связ-х д-х (и описание этих д-х), предназначенный д/удовлетворения инф. потреб-тей орг-ции.
СУБД – совокупность языковых и программных средств, с пом. к-рого польз-ли могут создавать и поддерживать БДу, а также осущ-ть к ней контролируемый доступ. СУБД отслеживает, все действия над БД и имеет доступ ко всем ур-ням.
Интерфейс – внешний вид.
Эта архитектура позволяет обеспечить логич-ую (м/ур-нями 1 и 2) и физич-ую (м/ур-нями 2 и 3) независ-ть при работе с д-ми. Логич-ая независ-ть предполаг. возм-ть измен-я одного прилож-я без корректировки др. прилож-й, работающих с этой же БДой. Физич-ая независ-ть предполаг. возм-ть переноса хранимой инфы с одних носителей на др. при сохранении работосп-бности всех прилож-й, работающих с данной БДой.
Проиллюстрируем в/д-е польз-ля, СУБД и ОС при обраб-ке запроса на получ-е д-х. Цифрами помечена послед-ть в/д-я.
1. польз-ль посылает СУБД запрос на получ-е д-х из БД.
2. анализ прав польз-ля и внешней модели д-х, соответствующей данному польз-лю, подтверждает или запрещает доступ данного польз-ля к запрошенным д-м.
3. в случае запрета на доступ к данным СУБД сообщает польз-лю об этом и прекращает дальнейший процесс обраб-ки д-х. В противном случае СУБД определяет часть концептуал-й модели, к-рая затрагивается запросом польз-ля (действие 4).
5. СУБД получает инфу о запрошенной части концептуальной модели.
6. СУБД запраш-т инфу о местопол-и д-х на физич-м ур-не (файлы/физич-е адреса).
7. в СУБД возвращается инфа о местоположении д-х в терминах ОСы.
8. СУБД вежливо просит ОСу предоставить необх-мые д-е, используя ср-ва ОСы.
9. ОС осущ-т перекачку инфы из устр-в хран-я и пересылает ее в с-мный буфер.
10. ОС оповещает СУБД об окончании пересылки.
11. СУБД выбирает из доставленной инфы, находящейся в с-мном буфере, только то, что нужно польз-лю, и пересылает эти д-е в раб. обл-ть польз-ля.
БМД – база метад-х, именно здесь и хранится вся инфа об используемых структурах д-х, логич-ой орг-ции д-х, правах доступа польз-лей и, наконец, физич-м расположении д-х. Д/упр-я БМД сущ-вует спец. ПО администрир-ия БД, к-рое предназначено д/корректного использ-я единого инф. простр-ва многими польз-лями.
Не всегда запрос проходит полный цикл, т.к. СУБД обладает достаточно развитым интеллектом, к-рый позволяет ей не повторять бессмысленных действий. И поэтому если этот же польз-ль повторно обратиться к СУБД с новым запросом, то д/него не будут проверяться внешняя модель и права доступа, а если дальнейший анализ запроса покажет, что данные м. находиться в с-мном буфере, то СУБД осуществит только 11 и 12 шаги в обработке запроса.
