2.2 Формальні моделі подання знань

Система ІІ в певному сенсі моделює інтелектуальну діяльність людини і, зокрема, - логіку його міркувань. У грубо спрощеній формі наші логічні побудови при цьому зводяться до наступної схеми: з однієї або декількох посилок (які вважаються справжніми) слід зробити «логічно вірне» висновок (висновок, наслідок). Очевидно, для цього необхідно, щоб і посилки, і висновок були представлені на зрозумілій мові, адекватно відбиває предметну область, в якій проводиться висновок. У звичайному житті це наш природний мова спілкування, у математиці, наприклад, це мова певних формул і т.п. Наявність же мови передбачає, по - перше, наявність алфавіту (словника), що відображає в символьній формі весь набір базових понять (елементів), з якими доведеться мати справу і, по - друге, набір синтаксичних правил, на основі яких, користуючись алфавітом, можна побудувати певні вирази.  Логічні вирази, побудовані в даній мові, можуть бути істинними або помилковими. Деякі з цих висловів, які є завжди істинними. Оголошуються аксіомами (або постулатами). Вони складають ту базову систему посилок, виходячи з якої і користуючись певними правилами виведення, можна отримати висновки у вигляді нових виразів, які також є істинними.  Якщо перераховані умови виконуються, то говорять, що система задовольняє вимогам формальної теорії. Її так і називають формальною системою (ФС). Система, побудована на основі формальної теорії, називається також аксіоматичної системою.  Формальна теорія повинна, таким чином, задовольняти наступного визначення:  всяка формальна теорія F = (A, V, W, R), що визначає деяку аксіоматичну систему, характеризується:  наявністю алфавіту (словника), A,  безліччю синтаксичних правил, V,  безліччю аксіом, що лежать в основі теорії, W,  безліччю правил виведення, R.  Обчислення висловлювань і числення предикатів є класичними прикладами аксіоматичних систем. Ці ФС добре досліджені і мають чудово розроблені моделі логічного висновку - головної метапроцедури в інтелектуальних системах. Тому все, що може і гарантує кожна з цих систем, гарантується і для прикладних ФС як моделей конкретних предметних областей. Зокрема, це гарантії несуперечності виведення, алгоритмічної розв'язності (для обчислення висловлювань) і полуразрешімості (для числень предикатів першого порядку).  ФС мають і недоліки, які змушують шукати інші форми подання. Головний недолік - це «закритість» ФС, їх негнучкість. Модифікація та розширення тут завжди пов'язані з перебудовою всієї ФС, що для практичних систем складно і трудомістко. У них дуже складно враховувати що відбуваються зміни. Тому ФС як моделі подання знань використовуються в тих предметних областях, які добре локалізуються і мало залежать від зовнішніх факторів 

2.3 Представлення знань у вигляді правил

Такий спосіб є найбільш зрозумілим і популярним методом формального подання знань. Правила забезпечують формальний спосіб подання рекомендацій, знань або стратегій. Вони частіше підходять в тих випадках, коли предметні знання виникають з емпіричних асоціацій, накопичених за роки роботи з вирішення завдань в даній області.  У системах, заснованих на правилах, предметні знання представляються набором правил, які перевіряються на групі фактів і знань про поточну ситуацію (вхідної інформації). Коли частина правила ЯКЩО задовольняє фактами, то дії, зазначені в частині ТО, виконується. Коли це відбувається, то говорять, що правило спрацьовує. Інтерпретатор правил зіставляє частині правил ЯКЩО з фактами і виконує те правило, частина ЯКЩО якого сходиться з фактами, тобто інтерпретатор правил працює в циклі «Зіставити - виконати», формуючи послідовність дій.  Дії правил можуть полягати:  в модифікації набору фактів у базі знань, наприклад додавання нового факту, який сам може бути використаний для зіставлення з частинами ЯКЩО;  у взаємодії із зовнішнім середовищем (наприклад, «Викликати пожежну команду»).