Содержание

Содержание 3

Предисловие 8

Список сокращений 11

Введение 12

1. Базы данных, ориентированные на искусственный интеллект 18

1.1. Экспертные системы и их особенности 18

1.2. Основные типы задач, решаемых с помощью экспертных систем 23

1.3. Особенности разработки экспертных систем 27

1.3.1. Приобретение знаний 27

1.3.2. Представление знаний 28

1.3.3. Реализация 30

1.4. Виды экспертных систем 30

1.5. Представление знаний в системах искусственного интеллекта 32

1.5.1. Данные и знания 32

1.5.2. Представление знаний в рабочей памяти ЭВМ 35

1.5.3. Представление знаний в базе знаний 35

Контрольные вопросы 36

2. Формализация знаний о проблемной области 37

2.1. Таксономическая классификационная схема 37

2.2. Онтологический подход к представлению проблемной информации 41

2.2.1. Цели разработки онтологий 42

2.2.2. Фундаментальные правила разработки онтологии 44

2.2.3. Определение области и масштаба онтологии 45

2.2.4. Рассмотрение вариантов повторного использования существующих онтологий 45

2.2.5. Перечисление важных терминов в онтологии 46

2.2.6. Определение классов и их иерархии 46

2.2.7. Определение свойств классов – слотов 48

2.2.8. Определение фацетов слотов 48

2.2.9. Домен слота и диапазон значений слота 49

2.2.10. Создание экземпляров 51

2.3. Модели представления знаний 52

2.3.1. Фреймы 53

2.3.2. Семантические сети 57

2.3.3. Исчисление предикатов первого порядка 59

2.3.4. Модель представления знаний в виде правил продукции 63

Контрольные вопросы 65

3. Инструментальные средства логического программирования 67

3.1. Язык логического программирования Пролог 67

3.2. Основные разделы программы 70

3.3. Рекурсивные вычисления в Пролог-программе 73

3.4. Процесс реализации вывода 74

3.5. Предикаты 77

3.6. Списковые структуры 88

3.7. Вызов внешних функций из Пролог-программы и интерфейс с программами на других языках программирования 91

3.8. Пример реализации экспертной системы на языке Пролог 94

3.9. Диалекты и языки, используемые для задач искусственного интеллекта 98

Контрольные вопросы 98

4. Организация принятия решений в экспертных системах 100

4.1. Организация логического вывода в экспертных системах 100

4.2. Правила 101

4.3. Поиск решений 103

4.4. Управляющая структура 105

4.5. Технологии принятия решений в системах с базами знаний 107

4.6. Методы поиска, реализованные в экспертных системах 107

4.7. Использование процедур 110

4.8. Представление неопределенности в информационных приложениях с базами знаний 111

Контрольные вопросы 114

5. Интеллектуальные технологии обработки информации 115

5.1. Интеллектуальные системы, основанные на нечеткой логике 115

5.2. Нейронные сети 122

5.2.1. Биологический и искусственный нейроны 123

5.2.2. Классификация нейронных сетей 127

5.2.3. Задачи, решаемые с помощью нейронных сетей 134

5.3. Эволюционные вычисления 138

5.3.1. Основные определения 141

5.3.2. Процесс работы генетического алгоритма 143

5.3.3. Пример решения задачи с использованием генетического алгоритма 147

5.3.4. Достоинства и недостатки генетических алгоритмов 149

5.4. Комплексный подход к проектированию систем искусственного интеллекта 152

5.5. Инструментальные средства представления знаний 154

5.5.1. Классификация оболочек ЭС 154

5.5.2. Уровни реализации экспертных систем 156

Контрольные вопросы 156