5.2. Вывод в системах искусственного интеллекта с фреймовым

представлением знаний.

В интеллектуальных системах с фреймовым представлением знаний используются три способа управления логическим выводом: демоны, присоединенные процедуры и механизм наследования. Последний можно назвать единственным основным механизмом вывода, которым оснащены фреймовые (объектно-ориентированные) системы.

Управленческие функции механизма наследования заключаются в автоматическом поиске и определении значений слотов фреймов нижележащих уровней по значениям слотов фреймов верхних уровней, а также в запуске присоединенных процедур и демонов.

Присоединенные процедуры и демоны позволяют реализовать любой механизм вывода в системах с фреймовым представлением знаний. Однако, эта реализация имеет конкретный характер и требует значительных затрат труда проектировщиков и программистов. Рассмотрим простой пример. Фрейм «Научная конференция».

Таблица 23 Структура фрейма «Научная конференция»

Имя слота	Значение слота	If-needed	If-added	If-removed
Дата	1.02. 10: 10
Место проведения	Аудитория 209		ЗАКАЗ
Тема доклада	Прогнозирование
	тенденций в экономике
Докладчик	Иванов И.И.	КТО?

Демон ЗАКАЗ - это процедура, которая автоматически запускается при попытке подстановки значения в слот с именем Место проведения. Ее главное назначение состоит в проверке возможности заказа аудитории на нужное время.

Демон КТО? автоматически запускается при обращении к слоту Докладчик, если значение этого слота не определено. Основное содержание данной процедуры - генерация запроса к пользователю типа «Кто выступает?», получение ответа и его запись в качестве значения слота.

Реализация вывода с помощью присоединенных процедур требует наличия механизма обмена информацией между фреймами. В качестве такого механизма обычно используется механизм сообщений. На рис. 48 схематично показан обмен информацией между фреймами АА и ВВ во время исполнения присоединенной процедуры САLС, при этом вызывается процедура МЕАN, расположенная во фрейме ВВ.

Рис.48. Обмен информацией между фреймами

Допустим, что процедура САLС(result) выполняет расчет, в процессе которого происходит обращение к фрейму ВВ с использованием команды МSG, реализующей передачу сообщения в другой фрейм.

Команда МSG имеет три параметра: 1 — имя слота, к которому происходит обращение (в данном случае значением слота Среднее является присоединенная процедура МЕАN); 2 — имя фрейма, в котором содержится необходимая информация (ВВ); З — имя слота-параметра, в котором находятся данные для расчета (Х). Таким образом, запуск процедуры САLС вызовет исполнение следующих действий: передача сообщения во фрейм ВВ на запуск процедуры МЕАN, которая найдет среднее арифметическое чисел, записанных в слоте Х; вычисленное значение будет записано в переменную result и передано в САLС как ответ на сообщение МSG.

Итак, в интеллектуальных системах с фреймовым представлением знаний невозможно четко отделить процедурные знания от декларативных, поскольку присоединенные процедуры и демоны одновременно являются и знаниями, и средствами управления логическим выводом. На рис. 49 схематично показаны средства управления выводом во фреймовой системе. Возможность организации выводов любого типа является существенным преимуществом фреймовых систем по сравнению с продукционными и логическими. Не менее важным достоинством является большее сходство этой модели представления знаний со структурой знаний в памяти человека. Вместе с тем практическая реализация фреймовых систем сопряжена со значительной трудоемкостью как на этапе проектирования, так и при реализации. Поэтому стоимость промышленных экспертных систем фреймового типа на порядок превосходит стоимость продукционных систем

Рис.49. Средства управления выводом в интеллектуальной системе фреймового типа