9. Сетевое представление знаний. Семантические сети. Концептуальные графы.

Представление знаний тройками объект-атрибут-значение.

Модель представления статических знаний. Формально семантическую сеть можно определить как граф, узлами которого являются понятия предметной области (концепты), а дугами отношения между ними. Сам термин семантическая сеть (т.е. смысловая сеть) восходит от науки семантики, которая изучает отношения между объектами. Наиболее значимые, виды связей в семантической сети: связь типа «это», «часть-целое», «элемент- подмножество», количественные отношения («больше», «меньше» и т.п.), пространственные отношения («далеко», «близко» и т.п.) и проч.

Вообще, для семантической сети характерны следующие типы отношений:

ƒ класс – множество по существу разных, но в то же самое время однотипных

объектов;

ƒ свойство – значение объекта;

ƒ экземпляр – элемент класса;

Кроме того, выделяют бинарные отношения и N-арные отношения. Бинарные отношения связывают два понятия, а N-арные отношения связывают понятие с группой понятий. Поиск решения в семантической сети сводится к поиску пути в графе и определению подсети, соответствующей запросу.

Например, если у нас задано, что Феликс является автором странички page1, а эта страничка рассказывает о кошках, то в виде графа это будет представлено так:

| автор рассказывает о

_Феликс ^{| page1} _Кошки

И например, по запросу «в каком отношении являются Феликс и кошки?», мы получим ответ, что Феликс – автор странички page1, а эта страничка, в свою очередь, рассказывает о кошках.

10. Фреймовое представление знаний. Основные операции логического вывода во фреймовом представлении.

Модель представления статических знаний. Термин фрейм (англ. frame – каркас, рамка) предложен M. Minsky для обозначения структур знаний для описания абстрактных образов. Как и для семантической сети, во фреймовой модели представления знаний ключевой задачей является описание множества концептов и связей между ними. Для определения концепта используется фрейм. Фреймом называется формализованная модель отображения образа. Фрейм представляют как именованную структуру, объединяющую в себе конечный список свойств – слотов, таким образом, структура может иметь вид:

ИМЯ_ФРЕЙМА СЛОТ1: ЗНАЧЕНИЕ

СЛОТ2: ЗНАЧЕНИЕ2

…..

Любой из слотов может обладать значением. В качестве значения слота может выступать имя любого из слотов системы. С каждым слотом, в теории фреймов разрешено связывать процедуры и описания способа получения значений. Существуют следующие способы получения знаний во фрейме экземпляре:

ƒ по умолчанию от фрейма-образца;

ƒ через наследование, по имени фрейма, указанное в слоте наследования;

ƒ через присоединенную процедуру;

ƒ явно из диалога с пользователем;

ƒ из реляционной базы данных;

ƒ из объектной базы данных.

Слот наследования – связь между двумя фреймами, выполняющая функцию наследования. Слот указывает на фрейм более высокого уровня, откуда неявно переносятся значения и ассоциированные со слотом способы получения значений для аналогичных слотов (В случае, если фрейм уже содержит какой-либо слот объявленным, его значение обычно не подвергается изменению). В теории фреймов различают фреймы- образцы и фреймы-экземпляры. Фреймы-образцы хранятся в базе знаний в качестве прототипов, а для отображения конкретных ситуаций используют их структурные копии

– фреймы-экземпляры. База знаний во фреймовой модели состоит из множества фреймов и множества процедур, ассоциированных с слотами фреймов. Поиск решения в базе знаний для фреймовой модели аналогичен процедуре поиска в семантической сети.