Структура бз

Когда строится БЗ, то определяющим являются характеристики той информации, которую она должна содержать:

1.факты, данные отражающие быстро меняющую информацию;

2.модели знаний или правила. Правила несут в себе содержательные сведения об объекте, они активны и могут порождать новые факты и гипотезы из тех сведений, которыми располагает БЗ в текущий момент. В связи с этим структура БЗ может быть определена как состоящая из двух подбаз: БД (база фактов) и БП (база правил).

В БД хранится фактографическая информация о решаемых на объекте задачах, отражающих состояние объекта и прежде всего данные, которые относятся к предметной области экспертной системы.

БП определяет отношение м/у элементами данных, хранящихся в БД, на основе модели представления знаний о предметной области, а также хранится информация о способах активизации знаний (процедурные знания).

Уровни представления знаний

Модель представления знаний – форма представления знаний. Существует два уровня:

1.фактографическая информация и данные

2.описания, отношения, процедуры, правила, определяющие способ манипулирования фактографической информацией.

В БЗ должны храниться также знания о пользователе, знания о целях, модель мира системы и др. Эти знания в основном хранятся на втором уровне представления знаний, но могут храниться и на первом уровне.

При больших объемах знаний и правил, когда возникает проблема времени обработки, возникает порождаемая проблема – сужение области поиска решений. Интеллектуальная система при решении поставленной перед ней задачей должна обладать способностью целенаправленного действия, которое исключит полный перебор всех знаний. Также должна быть цель. В интеллектуальных системах для этого существуют метаданные.

3.В реально существующих системах желательно реализовать еще один уровень представления знаний – метазнания (знания для обеспечения реализации процесса оперирования знаниями в БЗ). На основе этих знаний из метазнаний выбираются те, которые помогут системе эффективно функционировать.

Структуризация данных тесно связана с решением проблемы поиска необходимой информации. И в качестве эффективной стратегии поиска может быть признана та, при которой на всех этапах решения задачи используется не вся информация БЗ, а лишь соответствующая этапу часть.

При данной структуре БЗ функция интерпретатора правил, реализующая механизм вывода решений, по существу делегируется на верхний уровень. Но это не обязательно.

Проблемы: представления, структуризации, формализации знаний.

Модели представления знаний

Модели представления знаний делятся на 2 группы:

1-модульные, которые делятся на формально-логические и продукционные

2-сетевые, которые делятся на семантические сети и фреймы.

Существует ряд моделей, которые обеспечивают формализацию представления знаний и представления их в определенном нормализированном виде.

При традиционном способе обработки информации, знания, заложенные в математической модели представляются в виде алгоритма, т.е. знания процедурно зависят от метода обработки, от алгоритма.

В интеллектуальных системах знания представлены в форме некоторой описательной модели формирования БЗ и соответствующих ей правила вывода. И явно не зависят от процедуры обработки.

Модели:

1.формально-логические - В их основе лежит формальная система, задаваемая четверкой вида: М =<T, Р, А, В>. Множество Т - множество базовых элементов различной природы, например слов из словаря и т.д. Множество Р - множество синтаксических правил. С их помощью из элементов Т образуют синтаксически правильные совокупности. Например, из слов ограниченного словаря строятся синтаксически правильные фразы. Элементы А называются аксиомами. Множество В - множество правил вывода. Применяя их к элементам А, можно получать новые синтаксически правильные совокупности, к которым снова можно применять правила из множества В. Для знаний, входящих в базу знаний, можно считать, что множество А образуют все информационные единицы, которые введены в базу знаний извне, а с помощью правил вывода из  них выводятся новые производные знания. ;

2.продукционные - Основываются на конструкции продукции. В продукционных моделях используются элементы логических и сетевых моделей. Сама идея продукции взята из логических моделей, а из сетевых – идея описания знаний в виде некоторой семантической сети. Основной чертой продукционных правил является то, что продукционная информация явно выделена и описывается иными средствами, чем декларативная информация. В продукционных моделях используется вывод на знаниях.

В основе продукционной модели лежит правило “условие -> действие”

3.фреймовые - основывается на таком понятии как фрейм (англ. frame – рамка, каркас). Фрейм – структура данных для представления некоторого концептуального объекта. Информация, относящаяся к фрейму, содержится в составляющих его слотах. Слоты могут быть терминальными либо являться сами фреймами, т.о. образуя целую иерархическую сеть.;

4. сетевые модели или семантические сети – как правило, это граф, отображающий смысл целостного образа. Узлы графа соответствуют понятиям и объектам, а дуги – отношениям между объектами.