3.3 Сравнение современных способов представления знаний

1. Продукционные знания

Продукции имеют по сравнению с другими классами представлений знаний следующие преимущества:

• модульность,

• единообразие структуры (основные компоненты системы могут применяться для построения систем с иной проблемной ориентацией),

• естественность (вывод заключения в продукционной системе во многом аналогичен процессу рассуждения эксперта),

• гибкость родовитой иерархии понятий, которая поддерживается только как связи между правилами (изменив правило, вы тем самым внесете изменение в иерархию).

Однако продукционные системы не свободны от недостатков:

• процесс вывода менее эффективен, чем в других системах, поскольку большая часть времени при выводе затрачивается на непроизводительную проверку правил,

• этот процесс трудно поддается управлению,

• сложно представить родовитую иерархию понятий.

2. Семантические сети

Знания наглядны, каждое отдельное знание рассматривается как некое отношение между сущностями и понятиями и формально, также как и в продукциях определенные заранее, и уже существующие внутри системы знания можно наращивать независимо с сохранением их модульности. В то же время все знания, относящиеся к одинаковым сущностям и понятиям могут быть изображены в виде отношений между различными узлами описывающими эти сущности. Это дает основание говорить о легкости понимания такого представления. На основе этих сетей осуществляются выводы, однако для этого необходимы специальные алгоритмы вывода. Из-за того, что форма представления сетями не устанавливается, для каждого конкретного формализма будут определены свои собственные правила вывода, поэтому усиливается элемент произвольности, вносимый человеком. Выводы, которые достаточно тщательно не проверены, таят в себе угрозу создания противоречий, следовательно, в семантических сетях необходимо больше, чем в продукционных системах уделять внимание таким обстоятельствам, как устранение противоречий.

3. Логика предикатов

Логике предикатов присущ высокий уровень модульности знаний и, одновременно с этим, она позволяет получить единственную систему представления, в которой логически разъясняются свойства знаний, как единого целого. Следовательно, с помощью логики предикатов можно, определяя произвольным образом знания, выяснить имеются или отсутствуют противоречия между новыми и уже существующими знаниями. С другой стороны, логике предикатов, вследствие сохранения свойства целостности, присущи такие недостатки как чрезмерный уровень формализации представления знаний, трудность их прочтения и не слишком хорошая производительность обработки. Кроме того, в логике предикатов все отношения описываются предикатами и поэтому при компьютерной обработке те преимущества, которые имеет структура данных, не могут в полной мере проявиться. Это также ухудшает эффективность обработки.

4. Модель доски объявлений

Является одной из развитых модификаций продукционной системы. Целью разработки модели доски объявлений было создание такой системы, которая компенсирует ограниченность монотонных выводов и может применяться для решения сложных проблем за счет использования механизма разделения источников знаний и их согласованных действий в общей рабочей памяти с сохранением при этом такого преимущества продукционной системы как модульность знаний. Важнейшим моментом для успешной работы системы выводов становится управление «доской объявлений», однако на практике осложнения вызывают также трудности представления метазнаний и способы их применения. В более общем случае управление возлагается на самого пользователя.