Модели представления знаний

Существует десятки моделей (или языков) представления знаний для различных предметных областей. Большинство из них может быть сведено к следующим классам:

• 1) продукционные модели (модели, основанные на правилах);
• 2) семантические сети;
• 3) фреймы;
• 4) формальные логические модели.

Продукционная модель, или модель, основанная на правилах, позволяет представить знания в виде предложений типа «если (условие)…, то (действие)». Под условием (антецедентом) понимается некоторое предложение-образец, по которому осуществляется поиск в базе знаний, а под действием (консеквентом) — некоторые действия, выполняемые при успешном исходе поиска. Вывод на такой базе знаний бывает прямой (от данных к поиску цели) или обратный (от цели для ее подтверждения — к данным).

Семантическая сеть — это ориентированный граф, вершины которого — понятия, а дуги — отношения между ними. В качестве понятий выступают абстрактные или конкретные объекты, отношения — это связи типа: «это», «имеет частью», «принадлежит», «любит» (рис. 9.8).

Термин «семантическая» означает «смысловая». Семантика — эго наука, устанавливающая отношения между символами и объектами, которые они обозначают, т. е. наука, определяющая смысл знаков.

Рис. 9.8. Пример семантической сети.

Характерная черта семантической сети — наличие трех типов отношений:

• 1) класс — элемент класса (цветок — роза);
• 2) свойство — значение (цвет — желтый);
• 3) пример элемента класса (роза чайная).

Фрейм — это абстрактный образ для представления некоего стереотипа восприятия. Термин «фрейм» (от англ .frame — каркас, рамка) предложен в 1979 г. Марвином Минским для обозначения структуры знаний в целях восприятия пространственных сцен.

Различают фреймы-образцы и фреймы-экземпляры, которые создаются для отображения реальных фактических ситуаций на основе поступающих данных.

Формальные логические модели предусматривают, что вся информация, необходимая для решения прикладных задач, рассматривается как совокупность фактов и утверждений, которые представляются как формулы в некоторой логике. Знания отображаются совокупностью таких формул, а получение новых знаний сводится к реализации процедур логического вывода.