5. Формальные логические модели представления знаний.

Формальные логические модели – это модели, основанные на формальных исчислениях, в качестве таких исчислений используются различные математ.-логические модели-языки, которые позволяют делать логический вывод на основе имеющихся правил и аксиом.

В логических моделях знания представляются в виде совокупности правильно построенных формул какой-либо формальной системы, которая задается четверкой (T,P,A,R):

Т – множество базовых элементов;

Р – множество синтаксических правил;

А – множество аксиом ФС, которые в рамках данной ФС априорно считаются истинными;

R – конечное множество правил вывода.

В логических моделях синтаксис задается набором правил поcтроения правильных синтаксических выражений, а семантика -набором правил преобразования выражений и разрешающей процедурой, позволяющей однозначным образом и за конечное число шагов определить, является ли данное выражение семанти­чески правильным. 

В основе ФЛМ лежит понятие высказывание – это атомарное предложение на этом формальном языке.

В качестве таких моделей могут использоваться:

• пропозициональная логика (простые высказывания +¬|&→↔)

• логика 1ого порядка (добавляются кванторы общности и существования, предикаты, логические функции)

БЗ в таком случае представляет собой множество высказываний. Для получения знаний используются правила логического вывода на основе имеющихся в знаниях высказываниях.

Логический вывод – это шаблоны или операции, позволяющие из одних высказываний выводить другие с сохранением истинности и непротиворечивости.

Получение знаний может быть разделено на два вида:

• в БЗ сообщается новое высказывание, и алгоритм вывода выводит все возможные заключения для этого высказывания.

• при сообщении высказывания в БЗ ей нужно доказать истинность/ложность этого утверждения.

Был разработан наиб. эфф. алгоритм вывода – метод резолюций.

Преимущества данной модели:

• краткость, БЗ может быть записана в нескольких универсальных законах

• вычислительная эффективность

• несложность конструирования

• мощные правила вывода

Недостатки данной модели:

• представление знаний в таких моделях не наглядно.

• не эффективно обозначить свойства и отношения однотипными логическими функциями.

• описание знаний в виде лог. формул не позволяет проявится преим. которые имеют автоматические системы обработки структур данных.

Этапы создания БЗ ФЛМ:

1. Идентификация задания. Определение того, что должна решать ваша БЗ (доказательство, вывод).

2. Определение релевантных знаний.

3. Определение словаря предикатов функций и конструкций, на этом этапе происходит преобразование релевантных данных предметной области в формальные понятия. Результатом этого этапа является – онтология предметной области. Она определяет какие объекты существуют, но не определяют их конкретную взаимосвязь и свойства.

4. регистрация общих знаний о предметной области:

• определение аксиом

• написание атомарных выражений

• полное высказывание по БЗ

5. Передача (организация) запросов к процедуре логического вывода и получение ответов.

6. отладка БЗ

• проверка алгоритма вывода

• наличие тестового набора запросов

• проверка аксиом (ее истинность/ложность может быть проверена независимо от основной БЗ)

• проверка конкретных выражений