Лекции / Lektsia_2

С точки зрения пользователя различают три уровня общности фреймов:

1) скелетный, пустой фрейм (шаблон), превращаемый

после его заполнения в общее или конкретное понятие;

2) фрейм общего понятия (прототип) — шаблон, заполненный

не конкретными значениями (константами), а переменными; 3) фрейм конкретного понятия (экземпляр) — прототип,

заполненный конкретными значениями (константами).

© Московский технический университет связи и информатики

Каждому фрейму присваивается имя, которое должно быть уникальным во всей фреймовой системе. Описание фрейма

состоит из ряда описаний, именуемых слотами, которым также

присвоены имена (они должны быть уникальны в пределах

фрейма).

Каждый слот предназначен для заполнения определенной структурой данных. Значением слота может быть практически все, что угодно (числа, математические соотношения, тексты на естественном языке, программы, правила вывода, ссылки на

другие слоты данного фрейма или других фреймов).

© Московский технический университет связи и информатики

Важнейшим свойством теории фреймов является заимствованное из теории семантических сетей наследование свойств. И во

фреймах, и в семантических сетях наследование происходит по

АКО-связям («A-Kind-Of» — «это»).

Слот АКО указывает на фрейм более высокого уровня иерархии,

откуда неявно наследуются (переносятся) значения аналогичных слотов.

© Московский технический университет связи и информатики

Понятие «ученик» наследует свойства фреймов «ребенок» и «человек», которые находятся на более высоком уровне иерархии.

университет связи и информатики

Основным преимуществом фреймов как модели представления знаний является способность отражать концептуальную основу

организации памяти человека, а также ее гибкость и наглядность.

Некоторые специалисты по искусственному интеллекту полагают, что нет необходимости специально выделять фреймовые модели

в представлении знаний, так как в них объединены все основные

особенности моделей остальных типов. Поэтому фреймовые

модели часто рассматривают в общем контексте с сетевыми моделями.

© Московский технический университет связи и информатики

В основе моделей такого типа лежит формальная система, задаваемая четверкой множеств вида: M = <T, P, A, B>.

Здесь множество T — это множество базовых элементов

различной природы (например, слов из некоторого ограниченного словаря, деталей детского конструктора, входящих в состав

некоторого набора, и т. д.). Важно, что для множества T

существует некоторая процедура определения принадлежности

или непринадлежности произвольного элемента к этому множеству. Обозначим эту процедуру как П(T).

© Московский технический университет связи и информатики

Множество P есть множество синтаксических правил. С их помощью из элементов T образуют синтаксически правильные

совокупности. Например, из слов ограниченного словаря строятся

синтаксически правильные фразы, из деталей детского

конструктора с помощью гаек и болтов собираются новые конструкции и т. д. Декларируется также существование

процедуры П(P), с помощью которой за конечное число шагов

можно получить ответ на вопрос: является ли совокупность X

синтаксически правильной?

© Московский технический университет связи и информатики

В множестве синтаксически правильных совокупностей выделяется некоторое подмножество A, элементы которого

называются аксиомами. Как и для других составляющих

формальной системы, должна также существовать процедура

П(A), с помощью которой для любой синтаксически правильной совокупности можно получить ответ на вопрос о принадлежности

ее к множеству A.

© Московский технический университет связи и информатики

Множество B — это множество правил вывода.

Применяя их к элементам A, можно получать новые синтаксически

правильные совокупности, к которым снова можно применять

правила из B, и т. д. Так формируется множество выводимых в

данной формальной системе совокупностей.

Если имеется процедура П(B), с помощью которой можно

определить для любой синтаксически правильной совокупности,

является ли она выводимой, то соответствующая формальная

система называется разрешимой.

Именно правило вывода является наиболее сложной составляющей формальной системы

© Московский технический университет связи и информатики

Для знаний, входящих в базу знаний, можно считать, что множество A образуют все информационные единицы, которые

введены в базу знаний извне, а с помощью правил вывода из них

выводятся новые производные знания.

Другими словами, формальная система представляет собой генератор порождения новых знаний, образующих множество

выводимых в данной системе знаний.

Это свойство логических моделей делает их привлекательными

для использования в базах знаний, оно позволяет хранить в базе лишь знания, которые образуют множество A, а все остальные знания получать из них по правилам вывода.

© Московский технический университет связи и информатики