1.6. Логічне виведення на семантичних мережах.

Основний механізм логічного виведення на семантичних ме­режах пов'язаний з відношенням успадкування на основі зв'язків "Є". Це означає, що властивості, задані для надкласів, передаються донизу за транзитивним ланцюжком відношень "Є".

Як приклад розглянемо набір тверджень

Усі ластівки - птахи.

Юкко - ластівка.

Цьому набору тверджень може відповідати така елементарна семантич­на мережа:

Рис. 11. Наслідування за семантичною мережею.

Тоді з семантичної мережі можна вивести твердження: Юкко — птах.

Проілюструємо на прикладі аналогічної семантичної мережі механізм обробки винятків, описаний в п.6 тема 6:

Усі птахи літають.

Ластівка є птахом.

Юкко є ластівкою.

Пінгвін є птахом.

Пінгвіни не літають.

Бакс є пінгвіном.

(у разі виникнення суперечностей під­клас успадковує відповідну властивість лише від найближчого попередника).

Рис. 12. Наслідування та обробка винятків.

Відповідь на запитання "Юкко літає?" отримується таким чином. Загальна властивість "літає", задана для класу "Птах", передається за ланцюжком відношень "Є" (про можливі порушення транзитивнос­ті див. у п. 5, тема 6). У результаті система повинна відповісти: "Так, Юкко літає".

Механізм блокування наслідування вступає в дію при відповіді на за­питання "Бакслітає?" "Бакс" є екземпляром класу "Пінгвін", для якого властивість "літає" перевизначена. Це перевизначення блокує передачу відповідної властивості від надкласу "Птах", і "Бакс" наслідує її лише від класу "Пінгвін" - найближчого класу, для якого властивість "Літає" визначена або перевизначена. Звідси - система повинна відповісти: "Ні, Бакс не літає ".

У семантичних мережах можна також вводити зв'язки, що задають імплікацію, явно.

Слід відмітити, що формалізм семантичних мереж є зручним для задан­ия знань і не дуже зручним для формалізації логічного виведення. Деякі конкретні методи логічного виведення на семантичних мережах описані в [1]. Багато з них базуються на механізмах дедуктивного виве­дення, характерних для логічних моделей і продукційних систем (насам­перед — метод резолюцій). Ряд методик використовує зіставлення зі зраз­ком — воно характерніше для фреймових моделей (див. розд. 6). Але існу­ють і методики, специфічні для семантичних мереж як графових моделей. В основі цих методик лежить інтерпретація логічного виведення та пошу­ку потрібної інформації в базі знань, заданій семантичною мережею, як пошуку на графі. Наприклад, у [1] коротко описаний спосіб виведення, що називається перехресним пошуком. Відповідь на запитання формуєть­ся на основі пошуку шляхів між об'єктами, які фігурують у запитанні, та їх аналізу.

Наприклад, при аналізі мережі, зображеної на рис. 12, на запитання "Що спільного між Баксом та Юкко? " система може відповісти "Обидва вони птахи, але різних видів ".

1.7. Процедурні і розділені семантичні мережі.

Чимало досліджень присвячено уніфікації формальних описів семантичних мереж на основі введення єдиної семантики. Зокрема, запро­поновані процедурні семантичні мережі [1].

Процедурна семантична мережа конструюється на основі класу (понят­тя), а вершини та дуги задані як об'єкти. Процедури визначають такі основ­ні операції над дугами:

• встановлення зв'язку;

• анулювання зв'язку;

• підрахунок кількості вершин, з'єднаних даною дугою;

• перевірка наявності дуги між заданими вершинами.

Ряд процедур визначає основні дії над вершинами, наприклад:

• визначення екземпляра класу;

• анулювання екземпляра;

• підрахунок кількості екземплярів класу;

• перевірка належності екземпляра класу.

Апарат розділених семантичних мереж [1] призначений для задан­ия кванторів існування і таких кванторів загальності, для яких немає задо­вільного опису на основі зв'язків "Є". Кожний квантор пов'язується з пев­ною підмережею, тобто вводиться ієрархія підмереж.