Вопрос 8. Фреймы. Примеры фреймового представления знаний

Термин "фрейм" (от английского слова frame - каркас, рамка) был предложен в 1979г. М. Минским, как модель знаний, использующая концепцию организации памяти, понимания и обучения человека, как структура данных для представления стереотипных ситуаций при восприятии пространственных сцен.

Фрейм - это единица представления знаний, детали которой могут изменяться в соответствии с текущей ситуацией.

Фрейм может дополняться, по необходимости, информацией:

• о способах применения данного фрейма,

• о последствиях этого применения и т.д.

Фрейм - это абстрактный образ или ситуация, для представления некоего стереотипа восприятия.

Слово "комната" вызывает образ комнаты: жилое помещение площадью 6 -20 кв.м с четырьмя стенами, потолком, окнами и дверью. Из этого описания ничего нельзя убрать, т.к. убрав окна, мы уже получим чулан, а не комнату.

В описании фрейма есть "дырки" или "слоты" - это незаполненные значения некоторых атрибутов: количество окон, высота потолка, цвет покраски стен, покрытие пола, площадь и т.д.

Различают:

фреймы-образцы, или прототипы, хранящиеся в базе знаний,

фреймы-экземпляры, которые создаются для отображения реальных ситуаций на основе поступающих данных.

Модель фрейма позволяет отобразить все многообразие знаний о РМ через:

фреймы-структуры для обозначения объектов и понятий (подразделение, бизнес-процесс, технический узел, транзакция);

фреймы-роли (менеджер, диспетчер задач, пользователь);

фреймы-сценарии (запуск в эксплуатацию, банкротство, посвящение в студенты, принятие присяги);

фреймы-ситуации (ошибка, типовая ситуация, аварийный режим работы) и др.

Структура фрейма

Состоит из характеристик описываемой стереотипной ситуации и их значений (слотов и заполнителей слотов):

(имя фрейма:

(имя первого слота: значен6ие первого слота),

(имя второго слота: значение второго слота),

…..

(имя n-го слота: значение n-го слота)).

Табличная форма представления структуры фрейма

ПОСТАВЩИК
Название	"Энергомаш"
Оборудование	Система "Интеллектуальный офис"
Качество	Соответствует корпоративным стандартам
Цена (у.е.)	845 000
Объем поставки (комплекты)	3
Адрес	Энергоград -17
Телефон	057 4622068

Достоинства:

• обеспечение требований структурированности и связанности, за счет свойств наследования и вложенности;

• наглядность системы знаний;

• возможность отражения концептуальной основы организации памяти человека;

• использование присоединенных процедур для включения процедурных знаний, обеспечивающих комплексирование фреймового формализма с математическими моделями, системами продукций, традиционным программным обеспечением и позволяющих строить гибридные модели;

• способность систематизировать большие объемы информации с удобством для дальнейшего использования.

Недостатки:

• отсутствие универсальной процедуры управления выводом (механизм наследования не позволяет выстраивать "цепочки умозаключений");

• при использовании присоединенных процедур затрудняется управление завершенностью и постоянством целостного образа;

• относительно высокая сложность фреймовых систем (снижение скорости работы механизма вывода, увеличение трудоемкости внесения изменений в родовидовую иерархию).