28. Семантические сети. Виды отношений. Пример семантической сети.

Семантическая сеть – это ориентированный граф, вершины которого – понятия, а дуги – отношения между ними.

Типы отношений:

- класс – элемент класса (цветок - роза);

- Свойство – значение (цвет - желтый);

- пример элемента класса (роза - чайная).

Наиболее часто в семантических сетях используются следующие отношения:

- связи типа «часть – целое»

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

- количественные (больше, меньше, равно)

- пространственные (далеко от, близко от)

- временные (раньше, позже)

- атрибутивные связи (иметь св-во, иметь значение)

- логические (и, или, не)

- лингвистические связи и др.

Пример семантической сети:

29. Фреймы, их виды, структура. Сети фреймов. Примеры фреймов.

Фрейм – это абстрактный образ для представления некоего стереотипа восприятия.

Различают фреймы-образцы, или прототипы, хранящиеся в базе знаний, и фреймы-экземпляры, которые создаются для отображения реальных фактических ситуаций на основе поступающих данных.

Модель фрейма является универсальной, поскольку позволяет отобразить все многообразие знаний о мире через:

- фреймы-структуры, использующиеся для обозначения объектов и понятий(заем, залог, вексель);

- фреймы-роли (менеджер, кассир, клиент);

- фреймы-сценарии (банкротство, собрание акционеров);

- фреймы-ситуации (авария, рабочий режим устройства) и др.

Структура фрейма может быть представлена:

(ИМЯ ФРЕЙМА:

(имя 1-го слота: значение 1-го слота),

(имя 2-го слота: значение 2-го слота),

….

(имя N-го слота: значение N-го слота)).

Различают статические и динамические системы фреймов. В системах первого типа фреймы не могут быть изменены в процессе решения задачи, а в системах второго типа это допустимо.

Сеть фреймов - класс логико-лингвистических моделей, основанных на использовании фреймов для представления знаний о предметной области и позволяющий эффективно моделировать сложные и разнородные системы.

Важнейшим свойством теории фреймов является — так называемое наследование свойств. Во фреймах наследование происходит по АКО-связям ( A - Kind - Of = это). Слот АКО указывает на фрейм более высокого уровня иерархии, откуда неявно наследуются, т. е. переносятся, значения аналогичных слотов.

Например, в сети фреймов на рис. 2 понятие "ученик" наследует свойства фреймов "ребенок" и "человек", которые находятся на более высоком уровне иерархии. На вопрос "любят ли ученики сладкое?" следует ответ "да", т. к. этим свойством обладают все дети, что указано во фрейме "ребенок". Наследование свойств может быть частичным: возраст для учеников не наследуется из фрейма "ребенок", поскольку указан явно в своем собственном фрейме.

30. Формальные логические модели. Их примеры (исчисление высказываний и исчисление предикатов).

Модели представления знаний обычно делят на логические (формальные) и эвристические (формализованные). В основе логических моделей представления знаний лежит понятие формальной системы (теории). Примерами формальных теорий могут служить исчисление предикатов и любая конкретная система продукций. В логических моделях, как правило, используется исчисление предикатов первого порядка, дополненное рядом эвристических стратегий. В логических моделях представления знаний отношения, существующие между отдельными единицами знаний, выражаются только с помощью тех небогатых средств, которые предоставляются синтаксическими правилами используемой формальной системы. К основным моделям представления знаний для экспертных систем относятся:

- логические; - функциональные;

- продукционные;

- семантические сети;

- фреймы.

Модели представления знаний, в которых вычисления представляются с помощью логики предикатов, называются логическими, а язык программирования, используемый для описания вычислений, называется логическим языком. В основе логических моделей лежит понятие формальной системы. Наиболее распространенной формальной системой, используемой для представления знаний, является исчисление предикатов первого порядка. Исчисление предикатов - это формальный язык, в котором знания представляются в виде логических высказываний, которые могут иметь значения ИСТИНА, либо ЛОЖЬ. Главным достоинством исчисления предикатов является его универсальность и декларативность. Утверждения, выраженные на этом языке, могут быть без изменения смысла преобразованы в форму, удобную для обработки на ЭВМ. В то же время этому формализму присущи и существенные недостатки: в системы, построенные на основе исчисления предикатов трудно встраивать процедурные и проблемно-ориентированные знания, они плохо справляются с противоречивостью знаний и др.

Логика высказываний (или исчисление высказываний) - это формальная теория, основным объектом которой служит понятие логического высказывания.

Несмотря на свою важность и широкую сферу применения, логика высказываний является простейшей логикой и имеет очень ограниченные средства для исследования суждений.