Лекція №6 Об'єктне представлення знань (фреймові моделі) Вcтуп

Відомо, що клас об'єктів може визначатися одним типовим об'єктом. Об'єктне представлення можна одержати як з логічного, так і з мережевого. При об'єктному представленні збирають з логічних формул, що містять одні і ті ж конкретизації, крупніші структури, звані фреймами. Останні будуються навколо конкретизації області міркування. Якщо потрібен доступ до інформації по одному з цих об'єктів, то звертаються до відповідного фрейма і вже усередині блоку знаходять властивості і факти щодо даного об'єкту.

Бінарна версія числення предикатів привела до графічних позначень через семантичні мережі. Бінарний предикат можна представити трійкою вигляду

( Об'єкт, атрибут_і, значение_і).

Зібравши всі трійки з даним об'єктом, одержимо об'єктне представлення області міркувань щодо цього об'єкту. Загальна форма такого представлення наступна:

Об'єкт (атрибут_і, значение_і) (і= 1,…, n).

Тобто замість побудови різних незалежних формул будуємо якусь структуру з повною інформацією про об'єкт.

Ці об'єктні позначення прийняті в новому сімействі мов програмування, особливо добре пристосованих до виразу знань в ШІ – об'єктно-орієнтованих мовах.

Зчеплення

Припустимо, що ми хочемо представити фрази «Петро пише книгу, посилає її Марії, яка її читає». У БД з цими фразами використовувалися конкретизації Петро_2, Марія_4, Посилка_8 і Книга_22 для посилань в об'єктній мові на імена концептів метамови, згадані в цих фразах. Якщо розширити БД, то додадуться нові концепти і додаткова інформація про них.

Для використання знань корисно зібрати всі факти про даний концепт в одну множину, що називається зчепленням (по-англійськи unit). У нашому елементарному прикладі зчепленням Петро_2, Марія_4 і Книга_22 відповідатимуть логічні формули:

Жак_2

Пише (Петро_2, Книга_22)

Посилає (Петро_2, Марія_4, Книга_22)

Мари_4

Посилає (Петро_2, Марія_4, Книга_22)

Читає (Марія_4, Книга_22)

Книга_22

Пише (Петро_2, Книга_22)

Посилає (Петро_2, Марія_4, Книга_22)

Читає (Марія_4, Книга_22)

Фрейми і слоти

Якщо виразити ці фрази бінарними предикатами то зчеплення називатимуться фреймами. Предикат з трьома аргументами

Посилає(Петро_2, Марія_4, Книга_22)

перетвориться в добуток бінарних предикатів

Відправник (Посилає, Петро_2) 

Одержувач (Посилає, Марія_4) 

Об'єкт (Посилає, Книга_22).

Концепту «посилає» відповідає наступний фрейм:

ФРЕЙМ Посилає (об'єкт)

(Відправник, Жак_2) (слот-1)

(Одержувач, Марія_4) (слот-2)

(Об'єкт, Книга_22 (слот-3)

(атрибути або імена слотів) (значення або значення слотів)

Кожна пара (атрибут, значення) фрейма називається слотом або (ім’я_слота значення_слота). Сам фрейм по-англійськи — slot-and-filler notation. У цих позначеннях різні слоти згруповані навколо об'єкту, охарактеризованого фреймом.

У позначеннях slot-assertion відповідні бінарним предикатам слоти використовуються як ізольована сутність без угрупування в охоплюючому їх фреймі.

Явні фрейми

Раніше було показано, що часто корисне представлення знань з явною вказівкою всіх посилань. Саме тому ми постулювали в нашому прикладі існування цілком певної Посилки_8. Фраза «Петро посилає книгу Марії» бінарними предикатами представляється так"

Елем(Посилка_8, посилки) 

Відправник(Посилка_8, Петро_2) 

Одержувач(Посилка_8, Марія_4) 

Об'єкт(Посилка_8, Книга_22)

Отже, в процесі виявлення посилань можна не тільки дати явні значення аргументів і імена предикатів, але також імена представляючих вислови логічних формул. Наприклад, Посилка_8 – ім'я вислову Посилає(Петро_2, Марія_4, Книга_22). Такий формалізм називається явним фреймом (по-англійськи case-frame).