2.2 Фреймова модель предметної області
Теорія подання знань фреймами була розроблена М. Мінським в 70-і рр. XX в. В її основі лежить сприйняття фактів за допомогою зіставлення отриманої ззовні інформації з конкретними елементами і значеннями, а також з рамками, визначеними для кожного об'єкта в пам'яті людини.
Під фреймом розуміється абстрактний образ або ситуація. Наприклад, слово "кімната" викликає у сприймає інформацію людини образ: "приміщення з чотирма стінами, підлогою та стелею, площею від 6 до 50 кв. м." З цього образу нічого не можна прибрати (якщо прибрати один з елементів, то репрезентована приміщення вже не буде кімнатою), але при цьому в даному образі можна заповнити значення декількох атрибутів (висота стін, тип покриття підлоги, колір стелі і т.д.) У теорії фреймів такий образ називається фреймом.
Формалізована модель для відображення образу чи ситуації також носить назву фрейма. Як вже було сказано, будь-який фрейм, що представляє образ, містить набір атрибутів (слотів), значеннями яких є конкретні дані. Кожен слот має ім'я, унікальне в рамках конкретного фрейму.
Крім того, фрейм може містити процедури, які будуть виконуватися за певних умов (при записі або видалення інформації зі слоту, при зверненні до слоту, в якому відсутні дані і т.д.). З кожним слотом може бути пов'язана будь-яку кількість процедур.
Між різними концептуальними об'єктами є деякі аналогії, в результаті чого і фрейми, що представляють такі образи, шикуються в ієрархічну систему з класифікаційними і узагальнюючими властивостями. При цьому складні об'єкти представляються комбінацією декількох фреймів (вкладеними фреймами). Властивістю мережі фреймів, запозиченим із семантичних мереж, є наявність AKO-зв'язків (A-Kind-Of), які пов'язують фрейми з фреймами, що знаходяться на рівень вище в ієрархії, звідки неявно успадковуються (переносяться) значення слотів. Кожен фрейм має унікальне ім'я (ідентифікатор) в межах системи фреймів.
Така
структура
дозволяє
систематизувати
великий обсяг
інформації,
залишаючи
її при цьому
максимально
зручною
для
використання.
Крім
того,
система (мережа)
фреймів
здатна
відображати
концептуальну
основу
організації
пам'яті людини.
Фреймову модель експертної системи управління персонажами представлено на рисунку 2.2.
Рисунок 2.2 – Фреймова модель предметної області
2.3 Семантична мережа предметної області
Семантична мережа — інформаційна модель предметної області, що має вигляд орієнтованого графа, вершини якого відповідають об'єктам предметної області, а ребра задають відносини між ними. Об'єктами можуть бути поняття, події, властивості, процеси.
Таким чином, семантична мережа є одним із способів представлення знань.
У назві сполучені терміни з двох наук: семантика у мовознавстві вивчає сенс одиниць мови, а мережа в математиці є різновидом графу — набору вершин, сполучених дугами (ребрами). У семантичній мережі роль вершин виконують поняття бази знань, а дуги (причому направлені) задають відношення між ними. Таким чином, семантична мережа відображає семантику предметної області у вигляді понять і відносин між ними.
Основною формою представлення семантичної мережі є граф. Поняття семантичної мережі записуються в овалах або прямокутниках і з'єднуються стрілками з підписами — дугами. Це найзручніша форма яка сприймається людиною. Її недоліки виявляються, коли ми починаємо будувати складніші мережі або намагаємося врахувати особливості природної мови.
Семантичну мережу експертної системи управління персонажами представлено на рисунку 2.3.
контролює впливає
о
цінює
Рисунок 2.3 – Семантична мережа предметної області