11. Семантическая сеть

Семантическая сеть (semantic network) представляет знания в виде графа, узлы которого соответствуют фактам или понятиям, а дуги – отношениям между понятиями. Как узлы, так и дуги обычно имеют метки. Граф представляет собой множество вершин и множество дуг, соединяющих некоторые пары вершин. Размеченный граф для каждой вершины содержит дескрипторы (метки), благодаря которым вершины графа отличаются между собой. Для графа пространства состояний дескрипторы идентифицируют состояния в процессе решения задачи. Метки дуг в семантических сетях применяются для задания именованных отношений [9].

В ориентированном графе для каждой дуги приписано определенное направление, указанное стрелкой. Путь на графе – это последовательность дуг, соединяющая соседние вершины. Две вершины называются связными, если существует путь, содержащий эти вершины. Если путь включает некоторую вершину более одного раза, то он содержит петлю или цикл.

Корневой граф содержит одну выделенную вершину (корень), от которой существует путь к любой вершине графа. Корень обычно располагается в верхней части рисунка над остальными вершинами. Корень графа не имеет родителей. Вершина, не имеющая потомков, называется концевой вершиной. Примером такого графа является генеалогическое дерево.

Деревом является граф, в котором существует единственный путь между любыми двумя вершинами. Отношения между вершинами для корневого дерева описываются понятиями родителя, потомка и вершин-братьев (имеющих общих родителей). Вершина называется предком всех вершин, расположенных после нее и потомком всех вершин, расположенных на пути к ней.

12. Доска объявлений

В этой модели для каждой отдельной проблемы имеется соответствующее множество знаний. При этом все множества знаний через общую рабочую область памяти, называемую доской объявлений, управляются так, что все знания используются согласованно, как единое целое. Такие отдельные множества знаний называются обычно источником знаний (ИЗ). Каждый ИЗ сам по себе строится как продукционная система.

13. Знания в виде сценария

Сценарием называется формализованное описание стандартной последовательности взаимосвязанных фактов, определяющих типичную ситуацию предметной области. Это могут быть последовательности действий или процедур, описывающие способы достижения целей действующих лиц сценария (например: обед в ресторане, командировка, полет самолета, поступление в вуз). В интеллектуальных системах сценарии используются в процедурах понимания естественно-языковых текстов, планирования поведения, обучения, принятия решений, управления изменениями среды и др.

Впервые понятие сценария было введено Р. Шенком и Р. Абельсоном при разработке новых средств понимания истории. Сценарии в их системе понимания представлялись в виде фреймо-подобных структур и использовались для связывания событий истории. Каждый сценарий состоял из набора слотов и их значений, описывающих роли, причины и последовательности сцен, которые, в свою очередь, являлись последовательностью определенных действий.

Слот «роль» задавал исполнителей сценария, слот «цель» – мотивировку предпринимаемых действий. Каждая последовательность действий в сценах обладает свойством каузальных цепочек: всякое предшествующее действие создает условия для совершения последующего действия.

Сценарии используются для пополнения знания о ситуации. Так называется процедура обогащения входной информации сведениями, хранящимися в памяти системы. Сценарий представляется некоторой сетью, вершинам которой соответствуют факты, а дугам – связи, описывающие отношения специального типа.

Каузальный сценарий задает типичную последовательность действий в заданной предметной области и описывается в виде фрейма, состоящего из слотов. Имена слотов отражают следующие понятия: деятель и участники сценария; цели и мотивы деятеля и участников; время, место, средства реализации сценария; ключ, посылки, следствия, побочные действия, закономерности; системное имя сценария.

Слот «ключ» задает основное событие, определяющее тип ситуации. Реализация ключевого события обеспечивает достижение цели деятеля и участников сценария. Слот «посылки» описывает необходимые условия реализации сценария. В посылках содержится последовательность действий, которые надо выполнить, чтобы создать необходимые условия для осуществления ключевого события. Слот «следствия» задает результаты его выполнения. Слот «побочные действия» описывает действия, реализующиеся параллельно с выполнением действий в посылках сценария. Сценарий считается завершенным, если произошло ключевое событие и реализована цель деятеля.