Модели представления знаний

Знания представляются в виде описания объектов, отношений между ними и процедур их обработки. Создание общей теории и способа представления знаний представляет собой стратегическую проблему и до ее полного решения достаточно далеко. Однако уже сегодня имеется ряд способов представления знаний, позволяющих создавать как интересные экспериментальные, так и эффективные коммерческие знание – ориентированные системы в различным прикладных областях, в которых особый интерес к себе вызывают ЭС.

К настоящему времени известны 4 формы представления знаний в ЭС:

1) Семантические сети

2) Фреймы

3) Системы продукции

4) Логические модели

Семантические сети определяются как граф общего вида в котором можно выделить множество вершин и ребер. Каждая вершина графа представляет некоторое понятие, а дуга – отношение между парой понятий. Метко и направление дуги, конкретизирует семантику. Метки вершин семантической нагрузки не несут, а используются как справочная информация. Объекты при таком подходе представляются именованными вершинами, а связи – направленными именованными дугами некоторой семантической сети, тогда система знаний представляется некоторой семантической сетью. (Ориентированным графам, образованный именованными вершинами и дугами). Как правило имена вершин и дуг совпадают с именами соответствующих объектов.(сущностей) и их отношений (связей) используемых в профессиональном языке проблемной области. В качестве вершин выступают только те объекты проблемной области, которые необходимы для решения поставленных задач. В качестве таких объектов могут выступать:

1) Понятия, события, процессы и т.д.

Свойства объектов также представляются вершинами сети и служат для описания классов объектов. Дуга и связываемое ее вершины и сети образуют под граф, являющейся минимальной информационной единицей в системе знаний, отражающий факт наличия связей определенного типа между соответствующими объектами. Более сложные подграфы сети отражают и более сложные факты (утверждения в системе знаний). По сегодняшним представлениям аппарат семантических сетей обеспечивает наиболее общий способ представления разнообразных знаний. Использование аппаратов семантических сетей для представления знаний предполагает классификацию типов объектов и определение ряда базовых отношений между ними. Независимо от исследования предметной области любая, ее достаточно сложная семантическая модель включает объекты 3-х основных типов:

1) Обобщенные

2) Конкретные

3) Агрегатные

Обобщенный объект представляет собой целый класс объектов (более низкого уровня) предметной области, тогда как конкретный объект представляет собой некоторым образом выделенную сущность из класса под агрегатным понимается объект предметной области, составленный из других объектов. В качестве агрегатного может выступать как и обобщенный, так и конкретный объект. Между 2 объектами могут существовать различные типы отношений. В качестве наиболее распространенных (базовых) можно отметить следующие отношения между объектами: принадлежит (объект принадлежит данному классу), обладает(объект обладает некоторым свойством), значение (определяет значение свойств объекта), следствие (отражает причинно-следственные связи: свойства, является следствием некоторой причины).