2.2. Представлений данных.

2.2.1. Виды знаний и моделей их представления.

Традиционно знания в компьютере представляются в вид программ, но это возможно лишь в случае, если знания формализованы настолько, что представлены в обобщенной, универсальной форме в виде строгих, неизменных формул, общих утверждений и т.п. Чаще всего знания о предметной области в такой форме не представлено, как правило, наиболее ценные знания уникальных специалистов не поддаются такой формализации - они исключительно индивидуальны.

Знания делятся на :

1. Декларативные – это знания, выраженные в описательной форме. Они описывают характер, свойства, особенности объектов, процессов и их явлений.

2. Процедурные – это знания, выраженные в виде последовательности операций, действий, процедур, процессов.

Для выражения знаний в виде “процедурных” обычно используют алгоритмы, а реализуют их в виде программ. В качестве декларативной формы знаний используются специальные модели, которые реализуются в компьютере в виде “баз знаний”. Программные системы, работающие на основе БЗ, называют “Интеллектуальными”. Такой способ позволяет решать задачи на основе неформализованных знаний. Любая модель представления знаний создается с помощью соответствующего специального знака с присущими ему определенными синтаксисом и семантикой.

В любом языке должны быть определены:

1. Множество знаков, которые допустимо использовать, т.е. алфавит.

2. Множество синтаксических правил образования слов через знаковые последовательности и предложений из слов.

3. Множество семантических правил, которые определяют смысл знаков, слов и предложений.

В конструкции языка каждой предметной области, которую мы намерены описать устанавливаются свои языковые соответствия, отношения которое описывает между понятием предметной области и отдельными элементами языка, а также вопрос об их истинности образуют семантику. Установление этих отношений соответствия называется интерпретацией. В настоящее время наиболее широко используются следующие модели представления знаний:

1. Логические

2. Продукционные

3. Семантическая сеть

4. Фреймовая

2.2.1.1. Логическая модель

2.2.1.1.1 Основные особенности.

Логические модели используются для формальных рассуждений и умозаключений, который может быть описаны логическими исчислениями, например исчисление предикатов или логические исчисления представляются как формальные системы в виде картежа 4х множеств ( M= <A,T,P,F>)

А- множество базовых элементов, т.е. алфавит.

Т – множество систематических правил, в соответствии с которыми из элементов множества А стремятся правильно построенные формулы. В данном случае под формулой понимается специальным образом записанное логическое выражение, результат которого может быть равен истине или ложности.

Р – множество которых правильно построенных форму (аксиомы).

F- множество правил вывода, которые из элементов множество Р позволяют получить новые истинные правильно построенные формулы.

Основу множества Р составляют истинные логические формулы, описывающие предметную область. Кроме этого, обычно, в это множество добавляют какие-либо полезные очевидно истинные утверждения ( если х – это истина, а у=х, то у – истина). Все эти формулы должны быть записаны в строгом соответствии с синтаксическими правилами множества Т, т.е. должны являться правильно построенными формулами. В логическом языке все утверждения из множества Р считаются истинными по определению. Вообще истинные по определению утверждения называются тавтологиями. В множество Р включаются только такие тавтологии, которые не следуют друг из друга. Такие тавтологии называются аксиомами.

Одно из основных операций языка является получение заключения из некоторой группы заданных утверждений. Такая операция называется выводом. Результатом вывода является заключение, при этом оно должно быть истинным при всевозможных интерпретациях, при которых истинны все исходные утверждения одновременно. Это означает, что группа утверждений является посылкой и утверждением, являющиеся подтверждением, должны быть семантически согласованны. Чтобы удостовериться в этом, необходимо проверить истинность заключения при всевозможных интерпретациях, при которых истинны все утверждения посылки в рамках установленных семантически кими правилами языка. Такой способ получения называется индукцией.

Основное преимущество логических моделей - наличие множества правил вывода F, с помощью которых из известных ранее знаний могут быть получены новые истинные знания. Такой способ называется получения заключения называется методом дедукции. Распространённой логической моделью есть логика предикатов.

Построение этой логики проводится выбором из естественного языка, тех его составных частей, которые не содержат внутри себя нечетности. Поэтому в ней четко проявляются 3 аспекта: синтаксис, семантика и правило вывода. Язык, определенный в системе логики предикатов называется языком предикатов.