2. Структурированность.

Сначала данные обладали очень простой внутренней структурой типа «машинное слово – совокупность разрядов». Затем, когда отдельные машинные слова стали объединяться в более сложные структуры (например, в списки), появилась возможность работать с информационными единицами с более богатой внутренней структурой. Для таких информационных единиц должен выполняться «принцип матрешки», т.е. рекурсивная вложимость одних информационных единиц в другие. Каждая информационная единица может быть включена в состав любой другой, и из каждой информационной единицы можно выделить некоторые ее составляющие. Другими словами, должна существовать возможность произвольного установления между отдельными информационными единицами отношений типа «часть-целое», «род-вид» или «элемент-класс».

Таким образом, информационная единица может задаваться в виде структуры, показанной на рис. 1.1, где означает имя слотаj-ого уровня вложенности с порядковым номеромi, Р – имя всей информационной единицы,– значение слота с порядковым номеромiвj-ом уровне.

P				…					…

Рис. 1.

Видно, что информационная единица задается так, что ее первый слот в качестве своего значения содержит kслотов второго уровня, а все остальные слоты первого уровня не разбиваются на более мелкие единицы. Иногда в представлении знаний вместо термина «слотj-ого уровня» используют специальные названия для частей информационной единицы. Например, части слота 1-ого уровня называютячейками, а их части –фасетами.

Между слотами разных уровней (точнее, между их именами) могут устанавливаться отношения различного типа. На рис. 1.2 (см. также таблицу 1.1) показан пример многоуровневой информационной единицы.

Она имеет глубину вложения слотов, равную четырем. Именем слота первого уровня служит слот «работники университета». На втором уровне два слота: «студенты» и «преподаватели». На третьем уровне имена слотов – это «Железнов В.П.», «Попов П.С.» и т.д. Остальные слоты вместе с их значениями являются слотами четвертого уровня.

Информационные единицы, структурированные таким образом, обычно называются фреймами. Они также обладают внутренней интерпретируемостью и наличием внутренней структуры связей.

3. Связность.

Между информационными единицами может быть также предусмотрена возможность установления внешней структуры связей различного типа.

Работники университета

Студенты

Железнов В.П.

Год рожд.

1979

Фак-т

АВТ

Курс

4

№ кн.

М1273

Спец.

ПМ

Попов П.С.

Год рожд.

1981

Фак-т

РТ

Курс

3

№ кн.

Р523

Спец.

Радио­техника

. . . . . . . . . . .

Преподаватели

Жуков В.А.

Год рожд.

1955

Фак-т

АВТ

Каф.

ПМ

Долж.

доц.

Какой курс читает

Дискретная математика

Крюков А.Т.

Год рожд.

1953

Фак-т

РТ

Каф.

РПУ

Долж.

проф.

Какой курс читает

Радио­прием­ники

. . . . . . . . . . .

Рис. 2.

Например, информационные единицы могут быть связаны каузальным отношением, задающим причинно-следственные связи, или отношением «аргумент-функция», связанным с вычислением определенных функций. Можно также говорить об отношении структуризации, задающем иерархию информационных единиц.

Между информационными единицами могут устанавливаться также пространственные и временные отношения, а также отношения, определяющие порядок выбора информационных единиц из памяти машины или указывающие на то, что две информационные единицы несовместимы друг с другом в одном описании.

Наиболее полно различные типы связей воплощены в общей модели представления знаний, называемой семантической сетью, представляющей собой иерархическую сеть, в вершинах которой находятся информационные единицы. Эти единицы снабжены индивидуальными именами. Дуги такой сети соответствуют различным связям между информационными единицами. При этом иерархические связи определяются отношениями структуризации, а неиерархические связи – отношениями иных типов. Так, в качестве иерархических связей выступают отношенияISA(isaninstanceof) иAKO(akindof).ISA-отношение связывает элементы (примеры) класса с самим классом, включающим группу объектов (явлений, процессов), обладающих общими свойствами.AKO-отношение используется для связи одного класса с другим. Например, индивидуальный объект «Попов П.С.» связываетсяISA-отношением с классом «группа А‑13‑99», который, в свою очередь, связываетсяAKO-отношением с более общим классом «факультет АВТ».